กลยุทธ์ในการลดต้นทุนในการตัดเฉือน CNC สมัยใหม่

ในการผลิต เครื่องจักรกลซีเอ็นซีได้รับการยกย่องอย่างสูงในด้านความแม่นยำและความเร็ว อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้อาจมีราคาแพง ผู้ผลิตมองหาวิธีการลดต้นทุนของการตัดเฉือน CNC อย่างต่อเนื่องโดยยังคงรักษาคุณภาพการผลิตเอาไว้

บทความนี้จะแชร์กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการบริการ CNC ด้วยการเปลี่ยนแปลงอันชาญฉลาดบางประการ บริษัทต่างๆ จึงสามารถประหยัดเงินและยังคงส่งมอบสินค้าคุณภาพสูงได้

เศรษฐศาสตร์หน่วยและการผลิตปริมาณมาก

ในการตัดเฉือน CNC จะใช้แนวคิด 'มากก็น้อย' ยิ่งคุณผลิตสินค้ามากเท่าไรก็ยิ่งถูกลงเท่านั้น การตัดเฉือน CNC จะคุ้มค่าเมื่อมีการผลิตเป็นแสนหรือหลายพัน

เหตุผลแรกคือต้นทุนวัตถุดิบลดลงเมื่อคุณซื้อจำนวนมาก ตามการประมาณการ การซื้อวัสดุสำหรับชิ้นส่วนมากกว่า 1,000 ชิ้นสามารถลดราคาต่อหน่วยได้ห้าถึงสิบเท่า อีกเหตุผลหนึ่งคือความสม่ำเสมอของกระบวนการ ไม่ว่าจะผลิต 10, 50 หรือ 100 หน่วยก็ตาม การออกแบบ CAD เครื่องมือ และการกำหนดค่าเครื่องจักรยังคงเหมือนเดิมตลอดการผลิต ประการสุดท้าย การผลิตจำนวนมากสามารถดำเนินการโดยอัตโนมัติได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากขั้นตอนเริ่มต้น สิ้นสุด และชุดของขั้นตอนกลางเหมือนกัน

ในทางตรงกันข้าม หากคุณย้ายไปที่การผลิตแบบหน่วย คุณจะต้องออกแบบใหม่ รีเซ็ต และตั้งโปรแกรมเครื่องจักรใหม่ทุกครั้งที่มีการผลิตผลิตภัณฑ์

การลดความซับซ้อนทางเรขาคณิตเพื่อประสิทธิภาพในการปฏิบัติงาน

รูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งมักไม่จำเป็น ทำให้เกิดความยุ่งยากและยืดเยื้อกระบวนการตัดเฉือน หากเราทำการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่เรียบง่ายในรูปทรงเรขาคณิต อาจช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก และด้วยเหตุนี้ จึงลดต้นทุนได้

ตัวอย่างเช่น แทนที่จะสร้างขอบที่คมในช่อง ให้ออกแบบขอบที่มีรัศมี บิตเครื่องมือ CNC มีลักษณะเป็นทรงกระบอก พวกมันสร้างขอบแนวรัศมีเสมอ แม้แต่รัศมีมุมก็มีความสำคัญ รัศมีต่ำหมายความว่าจำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า และจะต้องผ่านหลายครั้งเพื่อเอาวัสดุออก

เพื่อให้ได้ขอบที่คมชัด เราต้องเปลี่ยนไปใช้กระบวนการที่มีราคาแพงกว่า นั่นคือ Electric Discharge Machining (EDM) ทางเลือกอื่นที่ช่างเครื่องพูด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องใส่รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าลงในช่อง คือการเจาะรูรอบมุม (ดูรูป) การออกแบบประเภทนี้เรียกว่ากระดูกสุนัขแบบสองทิศทาง

ในทำนองเดียวกัน ความลึกของเกลียวที่ยาวขึ้น (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 เท่า) จะไม่เพิ่มความแข็งแรงของข้อต่ออีกต่อไป จึงไม่แนะนำให้เพิ่มความลึกของเกลียวเนื่องจากต้องใช้เครื่องมือพิเศษซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น

เช่นเดียวกับฟันผุลึก คุณต้องจำกัดมันไว้ ด้วยดอกสว่านธรรมดา คุณสามารถสร้างความลึก 2 ถึง 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างง่ายดาย แต่โพรงลึกจะต้องใช้เครื่องมือพิเศษและอุปกรณ์ต่อพ่วง และในบางกรณีที่ซับซ้อน อาจต้องใช้ระบบ CNC แบบหลายแกน

เมื่อออกแบบรู ต้องแน่ใจว่าได้เลือกขนาดมาตรฐาน เนื่องจากชุดเครื่องมือมีราคาถูกกว่าและหาซื้อได้ง่าย ขนาดรูควรเป็นเศษส่วนของนิ้ว (1/8”, 1/4) หรือทั้งหมด ในกรณีที่คุณเป็นไปตามมาตรฐานมิลลิเมตร

สุดท้ายนี้ การเพิ่มความหนาของผนังบางสามารถลดเวลาในการตัดเฉือนได้ สำหรับชิ้นส่วนโลหะ ผนังควรมีความหนามากกว่า 0.8 มม. และสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก ความหนาขั้นต่ำควรมากกว่า 1.5 มม.

เศรษฐศาสตร์วัสดุในการดำเนินงาน CNC

การเลือกใช้วัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน เว้นแต่ว่าข้อกำหนดด้านการออกแบบหรือโครงสร้างจะเข้ามาเกี่ยวข้อง คุณจะต้องเปลี่ยนไปใช้วัสดุทดแทนที่ถูกกว่าและแปรรูปได้ง่าย หากเราพูดถึงวัสดุที่ถูกกว่า ปัจจุบันอะลูมิเนียม 6061 เป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดสำหรับการสร้างต้นแบบ นอกจากนี้ยังง่ายต่อการตัดเฉือนด้วย

ทองเหลืองและเหล็กกล้านั้นตัดเฉือนได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับอลูมิเนียม แต่มีราคาแพง ดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตจำนวนมาก เหตุผลเบื้องหลังการตั้งค่านี้คือการประหยัดจากขนาด แม้ว่าต้นทุนวัสดุจะสูงขึ้น แต่ระยะเวลาในการตัดเฉือนที่สั้นกว่าที่เกี่ยวข้องกับวัสดุเหล่านี้สามารถชดเชยค่าใช้จ่ายเริ่มแรกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดำเนินการผลิตขนาดใหญ่

พลาสติก (ABS, ไนลอน, Delrin) ก็มีวางจำหน่ายในราคาเดียวกับอะลูมิเนียมเช่นกัน แต่การตัดเฉือนนั้นทำได้ยาก ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงสำหรับความต้องการในการผลิตจำนวนมาก กล่าวโดยย่อ สำหรับความต้องการครั้งเดียว ให้เลือกวัสดุที่ราคาถูกกว่า ในขณะที่สำหรับการผลิตจำนวนมาก ให้เลือกวัสดุที่ตัดเฉือนง่าย (อ่อน)

การจัดซื้อวัสดุจำนวนมากสามารถช่วยลดต้นทุนโดยรวมของการตัดเฉือน CNC ได้เช่นกัน หากคุณซื้อวัสดุหลายตัน คุณอาจประหยัดเงินได้มาก

การวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำสำหรับการจัดการต้นทุน

ในแนวทางปฏิบัติทั่วไปในการตัดเฉือน CNC หากไม่มีการกำหนดพิกัดความเผื่อเฉพาะไว้ในการเขียนแบบทางเทคนิค ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกตัดเฉือนโดยใช้พิกัดความเผื่อมาตรฐาน ประมาณ ± 0.125 มม. หรือดีกว่า ความแม่นยำนี้เพียงพอสำหรับคุณสมบัติที่ไม่สำคัญส่วนใหญ่ และช่วยลดต้นทุนการผลิต

พิกัดความเผื่อที่แคบ แม้ว่าจะจำเป็นสำหรับคุณสมบัติที่สำคัญบางประการ แต่ต้นทุนในการตัดเฉือนก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ต้องใช้เวลา ทักษะ และอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความคุ้มค่าของการตัดเฉือน ให้ระบุเฉพาะพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับคุณสมบัติที่ต้องการอย่างแท้จริงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น คุณลักษณะที่ไม่สำคัญต่อการทำงานหรือความพอดีของชิ้นส่วนไม่ควรอยู่ภายใต้เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขั้นสุดท้าย: การสร้างสมดุลระหว่างคุณภาพและต้นทุน

การตกแต่งขั้นสุดท้ายจะเพิ่มและเพิ่มต้นทุนการตัดเฉือน CNC วิธีหนึ่งในการลดสิ่งนี้คือการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น วัสดุบางชนิด เช่น อะลูมิเนียม สามารถแปรรูปได้สูงและต้องการการขัดเงาพื้นผิวน้อยกว่า หากข้อกำหนดการออกแบบของคุณอนุญาต การเปลี่ยนไปใช้สิ่งเหล่านี้อาจมีความคุ้มค่าสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับการผลิตจำนวนมาก

ในกรณีที่การเก็บผิวสำเร็จแบบ As-Machined เพียงพอ ให้ใช้มัน ผิวสำเร็จขณะกลึงมักจะมีคุณภาพสูง และสามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานหลายประเภทโดยไม่จำเป็นต้องผ่านการบำบัดเพิ่มเติม

อย่างไรก็ตาม มีบางกรณีที่ไม่สามารถละเว้นการตกแต่งขั้นสุดท้ายได้ การบำบัดเหล่านี้รวมถึงฟิล์มเคมี การพ่นลูกปัด การขัดเงาด้วยไฟฟ้า และอโนไดซ์

บทสรุป

ต้นทุนของการตัดเฉือน CNC อาจสูงเนื่องจากปัจจัยหลายประการ ข้อกำหนดการออกแบบที่ซับซ้อน ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำ และประเภทของวัสดุที่ใช้มีส่วนทำให้เกิดค่าใช้จ่ายโดยรวม อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้กลยุทธ์ง่ายๆ สองสามข้อ คุณสามารถควบคุมต้นทุนนั้นได้เป็นส่วนใหญ่

ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนไปใช้การผลิตจำนวนมากสามารถช่วยได้ ในทำนองเดียวกัน การกำจัดองค์ประกอบการออกแบบที่ไม่จำเป็น เช่น ขอบคม หลุมลึก และรูที่ไม่ได้มาตรฐาน สามารถทำให้กระบวนการตัดเฉือนง่ายและคุ้มค่า สุดท้ายนี้ การเลือกวัสดุที่เหมาะสมก็ช่วยได้เช่นกัน ใช้วัสดุที่มีราคาถูกกว่าและง่ายต่อการตัดเฉือน