Υπολογισμός κόστους μηχανικής CNC: ένας πλήρης οδηγός

Η επεξεργασία με αριθμητικό έλεγχο υπολογιστή (CNC) είναι ένας ακρογωνιαίος λίθος της σύγχρονης παραγωγής, προσφέροντας απαράμιλλη ακρίβεια και επαναληπτικότητα.και επαγγελματίες προμηθειώνΗ κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ένα μηχανολογικό εργοστάσιο καταλήγει σε μια τελική προσφορά είναι απαραίτητη για τη διαχείριση των προϋπολογισμών και τη βελτιστοποίηση των σχεδίων για οικονομική απόδοση.

Το κόστος της επεξεργασίας CNC δεν είναι μια ενιαία κατ' αποκοπή αμοιβή· είναι μια σύνθεση αρκετών μεταβλητών που κυμαίνονται από τις τιμές των πρώτων υλών έως την ωριαία απόσβεση εξοπλισμού εκατομμυρίων δολαρίων.Αυτός ο οδηγός παρέχει μια ολοκληρωμένη ανάλυση των παραγόντων που εμπλέκονται στον υπολογισμό του κόστους της μηχανικής CNC και προσφέρει πρακτικές στρατηγικές για τη μείωση των δαπανών κατασκευής σας.

Ο βασικός τύπος κόστους

Ενώ κάθε κατάστημα έχει το δικό του ιδιόκτητο λογισμικό προσφορών, η βιομηχανία ακολουθεί γενικά ένα τυποποιημένο μαθηματικό πλαίσιο για τον προσδιορισμό του συνολικού κόστους ενός έργου:

Συνολικό κόστος = (κόστος υλικού) + (κόστος εγκατάστασης) + (χρόνος επεξεργασίας × ωριαία τιμή μηχανής) + (μεταπεξεργασία και τελική επεξεργασία) + (λογιστική και γενικά έξοδα)

Για να βρείτε τοΚόστος ανά μονάδαΑυτό υπογραμμίζει έναν κρίσιμο κανόνα στη μηχανική CNC: καθώς η ποσότητα αυξάνεται, το κόστος αυξάνεται.το κόστος ανά μονάδα μειώνεται σημαντικά επειδή τα σταθερά έξοδα (όπως η εγκατάσταση και ο προγραμματισμός) αποσβένονται σε περισσότερα μέρη.

1Κόστος πρώτων υλών

Το υλικό είναι συχνά ο πρώτος και πιο ορατός παράγοντας κόστους. Υπολογίζεται με βάση τον όγκο του απαιτούμενου πρώτου αποθέματος, όχι μόνο τον όγκο του τελικού εξαρτήματος.Πληρώνεις για το υλικό που πετάς με τη μορφή τσιπς..

• Μέγεθος αποθέματος:Αν το ρόλο σου είναι$52$Το μαγαζί πρέπει να αγοράσει$55$ή$60$Η ελαχιστοποίηση του "περιοδίου" του εξαρτήματός σας για να ταιριάζει με τα τυποποιημένα μεγέθη αποθέματος μπορεί να εξοικονομήσει 10~20% στα έξοδα υλικών.

• Επιλογή υλικού:Οι τιμές ποικίλλουν άγρια. Το αλουμίνιο 6061 είναι το βιομηχανικό πρότυπο για το χαμηλό κόστος και την υψηλή μηχανικότητα.Το ανοξείδωτο χάλυβα 316 ή το τιτάνιο κλάσης 5 μπορεί να κοστίσει 5 έως 10 φορές περισσότερο λόγω της τιμής της πρώτης ύλης και της δυσκολίας της κοπής του.

• Εργασιμότητα:Αυτό είναι ένα κρυμμένο κόστος υλικού. Τα σκληρότερα υλικά χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να κόψουν και να σπάσουν εργαλεία πιο συχνά.ακόμη και αν οι τιμές των πρώτων υλών ήταν οι ίδιες.

2Κόστος εγκατάστασης και προγραμματισμού

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μόνο πρωτότυπο μπορεί να κοστίζει 200 δολάρια, ενώ 100 από το ίδιο κομμάτι μπορεί να κοστίζουν 15 δολάρια το ένα.

• Προγραμματισμός CAM:Ένας μηχανικός κατασκευής πρέπει να χρησιμοποιεί λογισμικό Υπολογιστικής Υποβοηθούμενης Κατασκευής (CAM) για να δημιουργήσει "οδούς εργαλείων" - τις ψηφιακές οδηγίες για το μηχάνημα.Οι πολύπλοκες γεωμετρίες με τρισδιάστατα περίμετρα χρειάζονται πολύ περισσότερο χρόνο για να προγραμματιστούν από τα απλά 2D σχήματα.

• Εγκατάσταση μηχανής:Αυτό περιλαμβάνει το φυσικό φόρτωμα των εργαλείων στο μετατροπέα, την εγκατάσταση της υποστήριξης εργασίας (φώτισμα, στερεώματα ή προσαρμοσμένα τζιχς) και το "αποτύπωμα" των εργαλείων για να ρυθμίσουν τις θέσεις τους.

• Εγκατάσταση:Αν το κομμάτι σας έχει ένα περίεργο σχήμα που δεν μπορεί να το κρατήσετε σε ένα κανονικό μαντήλι, το κατάστημα μπορεί να χρειαστεί να κατασκευάσει ένα "μαλακό σαγόνι" ή ένα προσαρμοσμένο μαξιλάρι.Το κόστος κατασκευής αυτού του φωτιστικού συνήθως χρεώνεται στον πελάτη κατά την πρώτη παραγγελία.

3Χρόνος επεξεργασίας και ωριαία τιμές μηχανών

Ο χρόνος επεξεργασίας είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας κόστους στις σειρές παραγωγής.

• Τριάξονες φρένες:Οι τιμές κυμαίνονται συνήθως από40 με 70 δολάρια την ώραΕίναι ιδανικά για μέρη με χαρακτηριστικά μόνο σε μία ή δύο πλευρές.

• Πενταεξιακή άλεση:Αυτές οι προηγμένες μηχανές μπορούν να μετακινήσουν το μέρος και το εργαλείο σε πέντε κατευθύνσεις ταυτόχρονα.Τα ίδια τα μηχανήματα κοστίζουν σημαντικά περισσότερο.Οι ωριαίες τιμές για εργασίες 5 άξων κυμαίνονται συχνά από75-150 δολάρια την ώρα.

• Τρίκτες (τροχιά):Γενικά φθηνότερα για κυλινδρικά μέρη, με τιμές γύρω35 με 60 δολάρια την ώρα.

Ο συνολικός χρόνος επεξεργασίας επηρεάζεται από τον "χρόνο κύκλου" - τα λεπτά και τα δευτερόλεπτα που το σπινδάλιο περιστρέφεται στην πραγματικότητα.αλλά απαιτούν βελτιστοποιημένες οδούς εργαλείων και εργαλεία υψηλής ποιότητας.

4.Πολυπλοκότητα και ανοχή

Ο τρόπος με τον οποίο σχεδιάζετε το κομμάτι σας καθορίζει πόσο πρέπει να λειτουργεί η μηχανή.

• Ανεπάρκειες:Μια τυποποιημένη ανοχή$pm 0.125 text{ mm}$Ωστόσο, αν απαιτήσετε μια "στενή" ανοχή$pm 0.01text{ mm}$Η ετήσια έκθεση της Επιτροπής για την υγεία και την υγεία των ζώων, που δημοσιεύθηκε στην Επίσημη Εφημερίδα της Ευρωπαϊκής Ένωσης, έχει ως εξής:

• Βαθμός τσέπης:Για να αποφευχθεί το σπάσιμο του εργαλείου, ο μηχανικός πρέπει να κάνει πολύ ρηχές κοψίματα.που φουσκώνει το χρόνο κύκλου.

• Εσωτερική ακτίνα:Αν το σχεδιασμό σας απαιτεί μια κοφτή γωνία, το κατάστημα μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσει ηλεκτρική μηχανική εκφόρτισης (EDM),η οποία είναι μια δαπανηρή δευτερογενής διαδικασία.

5Μετά την επεξεργασία και την τελική επεξεργασία

Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να χρειαστεί περαιτέρω επεξεργασία.

• Τυπικά φινίρισμα:Το αποσχίζον (απομάκρυνση των κοφτερών άκρων) και το εκρηκτικό (δημιουργία ματ υφής) είναι σχετικά φθηνά.

• Άλλες συσκευές:Οι περισσότεροι καταστήματα αναθέτουν αυτό σε εξειδικευμένες εγκαταστάσεις. Θα πληρώσετε για την υπηρεσία συν ένα τέλος χειρισμού από το εργαστήριο μηχανών.

• Θερμική επεξεργασία:Εάν το μέρος πρέπει να σκληρύνεται (συνήθως για εργαλεία από χάλυβα ή αεροδιαστημικά εξαρτήματα), αυτό προσθέτει σημαντικό κόστος και χρόνο προόδου.

Πώς να μειώσετε το κόστος της μηχανικής CNC

Αν διαπιστώσετε ότι οι προσφορές σας ξεπερνούν τον προϋπολογισμό, σκεφτείτε αυτές τις τρεις συμβουλές "Σχεδιασμός για την Κατασκευασσιμότητα" (DFM):

Αυξήστε την εσωτερική ακτίνα

Αντί να καθορίσετε ένα$$$ακτίνα για μια εσωτερική γωνία, αυξάνεται σε$4text{ mm}$Αυτό επιτρέπει$6text{ mm}$το εργαλείο να περιηγηθεί στη γωνία χωρίς να επιβραδύνεται σημαντικά, μειώνοντας το φορτίο του εργαλείου και τον χρόνο κύκλου.

Περιορισμένες απαιτήσεις ανοχής

Για το υπόλοιπο μέρος, χρησιμοποιήστε μια "γενική ανοχή"." Αυτό επιτρέπει στο κατάστημα να τρέχει τα τμήματα του μέρους με τη μέγιστη ταχύτητα.

Συγκεντρώστε τις ρυθμίσεις

Κάθε φορά που ένας μηχανικός πρέπει να σταματήσει το μηχάνημα, να ανοίξει την πόρτα και να γυρίσει το κομμάτι για να φτιάξει μια νέα πλευρά, αυξάνεται το κόστος.Σχεδιάστε το κομμάτι σας έτσι ώστε όσο το δυνατόν περισσότερα χαρακτηριστικά να μπορούν να προσεγγιστούν από μία μόνο κατεύθυνση.

Συμπεράσματα

Ο υπολογισμός του κόστους μηχανικής CNC είναι μια άσκηση εξισορρόπησης των απαιτήσεων σχεδιασμού με τους περιορισμούς παραγωγής.μπορείτε να κάνετε πιο έξυπνες επιλογές σχεδιασμού που οδηγούν σε χαμηλότερες τιμές χωρίς να θυσιάσετε την ποιότητα.