现代数控加工降低成本的策略

在制造业中，数控加工因其精度和速度而备受推崇。 然而，这个过程可能很昂贵。 制造商不断寻找降低数控加工成本同时保持高质量生产的方法。

本文分享了一些降低 CNC 服务成本的有效策略。 通过一些明智的改变，公司可以节省资金并仍然提供高质量的产品

单位经济和批量生产

在数控加工中，应用“多即是少”的概念。 你生产的产品越多，它就越便宜。 当产量达到数百或数千时，数控加工变得具有成本效益。

第一个原因是批量购买时可以降低原材料成本。 据测算，采购1000个以上零件的材料，单价可降低5至10倍。 另一个原因是流程的一致性。 无论生产 10 个、50 个还是 100 个单位，CAD 设计、工具和机器配置在整个生产过程中保持不变。 最后，批量生产可以轻松实现自动化，因为开始、结束和一系列中间步骤是相同的​​。

相比之下，如果转向单元生产，则每次生产产品时都必须重新设计、重置和重新编程机器。

几何简化提高运营效率

复杂的几何形状（通常是不必要的）会使加工过程复杂化并延长加工过程。 如果我们对几何形状进行简单的设计更改，就可以大大减少生产时间，从而降低成本。

例如，不要在空腔中制作锋利的边缘，而是设计带有半径的边缘。 CNC 刀头本质上是圆柱形的。 他们总是制作径向边缘。 即使拐角半径也很重要——小半径意味着需要使用较小直径的刀具，并且需要多次走刀才能去除材料。

为了获得锋利的边缘，人们必须转向一种更昂贵的工艺，即放电加工 (EDM)。 机械师引用的另一种选择是在拐角处进行底切（参见图），特别是当您必须将矩形形状装入型腔时。 这种类型的设计称为双向狗骨。

同样，较长的螺纹深度（直径的 1.5 倍）不再增强接头强度。 因此，建议不要增加螺纹深度，因为这需要特殊的工具，这是不必要的成本。

对于深洞也是如此，你需要限制它们。 使用常规工具头，您可以轻松创建直径 2 至 3 倍的深度。 但深腔需要特殊的工具和附件，在某些复杂的情况下，还需要多轴数控系统。

设计孔时，请确保选择标准尺寸，因为它们的工具更便宜且容易获得。 孔的尺寸应为英寸的几分之一（1/8”、1/4）或整数，以防您遵循毫米标准。

最后，增加薄壁的厚度可以减少加工时间。 对于金属件，壁厚应大于0.8mm，对于塑料件，最小厚度应在1.5mm以上。

CNC 操作中的材料经济学

材料的选择也很重要。 除非设计或结构要求介于两者之间，否则您需要转向更便宜且易于加工的材料替代品。 如果我们谈到更便宜的材料，铝 6061 是目前制作原型最便宜的选择。 此外，它的加工也很简单。

与铝相比，黄铜和钢更容易加工，但价格昂贵。 因此，它们是批量生产的理想选择。 这种偏好背后的原因是规模经济。 尽管材料成本较高，但与这些材料相关的较短加工时间可以抵消初始费用，特别是在大规模生产运行中。

塑料（ABS、尼龙、聚甲醛树脂）的价格也与铝相同，但加工起来具有挑战性。 因此，应避免使用它们来满足批量生产的需要。 简而言之，对于一次性需求，选择更便宜的材料，而对于批量生产，则选择易于加工（软）的材料。

批量采购材料还有助于降低数控加工的总体成本。 如果您购买几吨这种材料，可能会节省很多钱。

成本管理的精确公差分析

在常见的 CNC 加工实践中，如果技术图纸中未定义特定公差，则使用标准公差（约 ± 0.125 毫米或更好）来加工零件。 这种精度足以满足大多数非关键功能的需要，并有助于降低生产成本。

严格的公差虽然对于某些关键特征是必要的，但会显着增加加工成本。 这些公差所需的精度需要更多的时间、技能和更先进的设备，所有这些都会导致更高的生产成本。

为了优化加工操作的成本效益，只需为真正需要的特征指定更严格的公差。 例如，对于零件的功能或配合不重要的特征不应受到严格的公差限制。

精加工工艺优化：质量与成本的平衡

最终饰面会增加 CNC 加工成本。 减少这种情况的一种方法是正确选择材料。 例如，某些材料（例如铝）具有高度可加工性，并且需要较少的表面抛光。 如果您的设计要求允许，改用这些可能具有很高的成本效益，特别是在涉及批量生产时。

如果加工完成就足够了，请使用它们。 加工后的表面质量通常很高，无需进一步处理即可满足许多应用的要求。

然而，在某些情况下，不能放弃完成工作。 这些处理包括化学镀膜、喷砂、电解抛光和阳极氧化。

结论

由于多种因素，数控加工的成本可能很高。 复杂的设计要求、精度公差和所用材料的类型都会影响总费用。 然而，通过采用一些简单的策略，您可以在很大程度上控制该成本。

例如，转向批量生产可能会有所帮助。 同样，消除不必要的设计元素，如锋利边缘、深型腔和非标准孔，可以使加工过程变得简单且具有成本效益。 最后，选择正确的材料也有帮助。 使用更便宜且更易于加工的材料。