當您想要創(chuàng)建原型或批量生產(chǎn)最終用途產(chǎn)品時，CNC 加工是一種很好的實現(xiàn)方式。但加工成本往往是人們停下來的主要原因。影響 CNC 零件成本的因素有很多，包括材料、設計、表面處理、數(shù)量和周轉時間。幸運的是，具有豐富CNC 加工經(jīng)驗的專家可以極大地幫助您降低切削成本和最終產(chǎn)品定價。

本文將總結我們工程師的 10 大技能。通過遵循這些經(jīng)過驗證的技能，您可以獲得優(yōu)化的零件，以最大限度地降低成本并仍然滿足您的設計要求。

什么會影響CNC加工零件的成本？

在討論如何降低成本之前，我們先簡單概括一下影響CNC零件價格的六大因素

加工時間

處理零件所需的時間越長，其成本就越高。加工時間通常是 CNC 加工零件的主要成本驅動因素。

材料科學

不同的原材料價格往往不同，選擇的切削液也不同。即使是一些性能相似但不常用的材料也會貴得多。

寬容

更嚴格的公差要求會導致加工難度更大，廢品率增加，這也會導致價格上漲。

數(shù)量

生產(chǎn)1件和1000件所需的CNC編程時間是相同的，所以如果需要更多的數(shù)量，將平均分攤總成本，從而降低單個產(chǎn)品的成本。

表面處理

如果需要進行涂層、平滑、陽極氧化和黑色氧化等表面處理，將增加幾個加工步驟和大量成本。

交貨時間

交貨時間短意味著供應商需要協(xié)調更多的工人先安排您的訂單，而不得不延遲處理其他訂單。這也是額外費用中的一個小因素，業(yè)內稱之為加急手續(xù)費。

10 個節(jié)省成本的設計技巧

既然您知道CNC加工的成本來自哪里，那么讓我們看看如何將其最小化。

1.選擇最合適的材料

當您設計和加工零件時，選擇合適的材料是節(jié)省成本的最重要方法。最適合你的材料不是最貴的。您必須根據(jù)零件的用途和功能找到最合適的材料。

性能幾乎相同的材料有很多，但價格差異很大。您可以檢查這些替代材料是否可以滿足功能使用。比如SKD61用常用的模具頂針代替SKH51可以節(jié)省50%~70%的成本。

另一方面，6061鋁等較軟的材料更容易切割，這意味著加工時間更短。較硬的材料需要更昂貴的加工工具，并且更容易損壞和磨損工具。綜上所述，較硬的材料需要更長的加工時間和刀具磨損率，從而增加了加工零件的成本。

2.盡量不要使用90°內角

尖銳或 90 度的內角會占用更多的加工步驟和時間，并且會增加額外的成本。不過大部分內角不需要90度，圓角也不影響功能的使用。

如果您調整設計以包括圓角，則機器可以連續(xù)運行以創(chuàng)建您的零件。銑刀和立銑刀等數(shù)控加工工具會自動留下圓形內角。小或窄的圓角半徑需要更多的刀具路徑和特殊的小刀具，這將增加加工時間并需要更換刀具。相比之下，拐角處的較大半徑意味著較大的工具可以有效地切割它們。

為了優(yōu)化設計，確保內角半徑的 L:D 比（長度與直徑）為 3:1 或更小。此外，保持所有內角具有相同的半徑可以減少加工時間。

3. 盡量減少內腔

具有深腔設計的金屬或塑料零件通常耗時且難以加工。創(chuàng)建型腔需要去除大量材料，這會導致材料浪費，并且很難去除切屑，或者可能需要特殊工藝（例如線切割EDM或水槽EDM）才能達到深度。這些會花費你更多的錢。

在設計中盡量將口袋的深度限制為長度的4倍，理想的設計深度是其直徑的2～3倍。

4.避免薄壁設計

壁太薄的機加工零件將需要更多時間來加工，因為它們非常脆弱。而且很難保持精確的公差，因為它們經(jīng)常振動或變形。加工速度慢、加工工藝特殊、廢品率高，使這些薄壁零件的成本更高。

厚壁零件加工更穩(wěn)定，加工成本更低。為了保持加工價格低，請避免薄壁設計。金屬件壁厚應大于0.8mm，塑料件壁厚應大于1.5mm。

5. 使用標準出口尺寸

當機加工零件設計有螺紋孔時，孔深和螺紋尺寸會影響總價格。一般來說，增加夾具中的螺紋長度不會使零件更堅固，因此不需要穿過大于3倍孔徑的孔并盡可能縮短。如果螺紋的長度是直徑的3倍，則會增加斷裂的風險，需要更多的加工時間。非常小的螺紋需要手動攻絲，這也使得價格更高。

6.避免復雜的部分

加工超大型、微型或復雜設計的零件需要專用工具、多軸數(shù)控機床或一些定制夾具，所有這些都會增加總成本。

在某些情況下，例如復雜的零件需要在多個面上進行操作，可以嘗試將零件拆分成兩個或多個單獨的零件，然后在加工后將它們焊接或螺栓連接在一起。您可能會發(fā)現(xiàn)成本降低了。

7.避免表面處理，如鍍錫，DLC涂層等。

CNC加工零件的表面精加工是為了獲得美觀、耐腐蝕、耐磨或其他目的所需的表面特性或性能的附加過程。然而，這些熱處理、噴砂、特殊涂層、陽極氧化和其他飾面會增加總成本。因此，應根據(jù)用途對它們進行仔細評估。

如果要降低總成本，選擇標準加工面是一個不錯的選擇。機加工表面是一種快速且經(jīng)濟實惠的選擇，通常用于非顯示應用，例如安裝支架。表面光潔度相當于 125 RA in (3.2 RA m)。

8. 避免過度使用嚴格的公差

德科擁有超精密加工設備和生產(chǎn)經(jīng)驗，可滿足±0.001mm的公差。但是，我們仍然建議對于非特殊用途的零件不要過度使用嚴格的公差。因為公差越小，工廠需要的工序和時間就越多，這意味著價格會高很多。

9. 批量訂單

盡管現(xiàn)代數(shù)控車床和銑床可以比以前更高效地運行，但它們仍然需要工程師對其進行編程和設置。眾所周知，您訂購的零件數(shù)量對單價影響很大。如果您訂購 10000 個零件或僅訂購 10 個零件，價格會有很大差異。因為批量生產(chǎn)相同的零件可以最大限度地提高CNC加工的生產(chǎn)效率和成本效益。

10、推進工作，提前制定生產(chǎn)計劃

制定產(chǎn)品藍圖，推進設計工作，并在生產(chǎn)前完成最終產(chǎn)品設計。這將使CNC加工供應商有足夠的時間采購原材料、制定生產(chǎn)計劃并在約定的時間內交付產(chǎn)品。根據(jù)東莞高樂多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，較長的交期可以降低綜合成本4%~6%。

結論

這些是幫助您降低零件加工成本的 10 大設計技巧。簡而言之，保持簡單并遵循標準。讓這些設計技巧深入你的腦海，應用到你的實際產(chǎn)品中，一定會幫助你減少很多不必要的成本