材料の選択を最適化する
材料は、原材料として、また機械加工のしやすさの観点から、コストに影響を与えます。原材料のコストは低くなる可能性がありますが、機械加工が難しい場合は、機械加工が簡単なわずかに高価な原材料よりもコストが高くなる可能性があります。一般に、柔らかい材料は切断が容易であるため、機械の時間が短く、安価な工具を使用して切断できます。追加の安全予防措置を必要とする危険物も、製造コストを増加させる可能性があります。
数量と所要時間のトレードオフを選択する
CNCフライス盤が製造するコンポーネントのユニット数は、ユニットあたりのコストに直接影響します。全体のコストが高くても、数量が多いほどその量は減少します。 CNC機械加工は、一般に10,000未満の数量で最も費用効果が高くなります。部品の配送速度もコストに影響します。数週間で発送される部品は、2〜3日で発送される部品よりも手頃な価格になります。
仕上げを慎重に評価する
表面仕上げや、熱処理、特殊コーティング、陽極酸化などの他の処理は、プロジェクトのコストを増加させるため、慎重に評価する必要があります。複数の仕上げプロセスまたは1つの部品の異なる表面仕上げタイプも処理ステップを追加するため、コストがかかります。
複雑な部品形状を避ける
サイズや複雑さなどの部品の寸法は、コストに大きな影響を及ぼします。部品が大きいほど、より多くの材料が消費されます。複雑で非常に詳細な部品には複数のプロセスが必要であり、複数のマシンが必要になる場合があり、プログラミング、フィクスチャ、およびセットアップのコストが増加します。複数の面での操作が必要な部品など、一部の複雑な部品は、機械加工後に結合された個別のコンポーネントとして設計されている場合、製造コストが低くなる可能性があります。
薄壁を避ける
壁が非常に薄い部品（0.794mm（1/32インチ）より薄いと定義されることが多い）は、CNC機械加工には適していません。壁が薄くなると歪みが発生し、公差を維持することが困難になる可能性があります。また、チャタリングを引き起こし、マシンの速度を低下させる可能性があります。どちらも、機械とオペレーターの時間に追加のコストがかかります。板金製造などの他の製造方法は、この最小値よりも薄い壁を構築するのにより費用効果が高い場合があります。
内部空洞を最小限に抑える
深いポケットと呼ばれることが多い深い内部空洞で設計された部品は、部品の形状が加工時間と材料量のコストにどのように影響するかを示す良い例です。これらの設計では、キャビティを作成するのに十分な材料を除去するために何時間もの機械加工が必要になる可能性があり、その結果、材料が無駄になり、切りくずの除去が困難になる可能性があります。これらの空洞を作成するために必要な長くて薄い切削工具も簡単に壊れることがあります。ベストプラクティスは、パーツの長さをパーツの深さの最大4倍に保つことです。
丸みを帯びた内部コーナーを保持
設計によって工作機械の速度が低下しないようにするには、すでに行っていることを自動的に行わせるようにします。フライス盤やエンドミルなどの工具は、自動的に丸みを帯びた内部コーナーを残し、コーナーの半径が広いほど、工具が除去する必要のある材料が少なくなり、パスが減少します。長さと直径の比率が3：1を超える狭い内側のコーナー半径には、より多くのパスと特別な小さな工具が必要であり、加工時間が長くなり、工具の交換が必要になります。また、すべての内部コーナーで同じ半径を維持することにより、加工時間と工具交換を削減できます。
厳しい公差を最小限に抑える
設計のすべての表面に厳しい公差が必要なわけではなく、不要な公差が多すぎると、部品の全体的なコストが増加します。通常、数値の呼び出しは、パーツが他のパーツとインターフェイスする、パーツの機能にとって絶対的に重要なサーフェスとフィーチャーにのみ必要です。重要度の低いフィーチャーは、+ /-0.127mm（+/- 0.005インチ）の標準公差を使用して加工できます。
標準のドリルとタップ穴のサイズを使用する
標準のタップ穴サイズと標準のドリルサイズを使用する設計は、いくつかの方法でコストを削減するのに役立ちます。タップ穴の場合、タップサイズとねじ深さの両方でコストが増加する可能性があります。 2〜56インチのサイズよりも小さいネジ穴は、手で軽くたたく必要があり、時間と人件費がかかるため、避ける必要があります。たとえば、より一般的な4〜40タップのような標準のタップサイズは、通常、3〜48タップよりも利用できます。穴の直径の最大3倍のねじ山が大まかな目安であり、比率を低くしてもよいでしょう。ねじ山が長すぎると、タッピング時間が長くなり、タップが破損する危険性があります。
穴あけの場合、標準の数字、文字、または小数のドリルサイズを使用すると、リーマやエンドミルで穴を非標準サイズに仕上げる必要がなくなるため、機械の時間を短縮できます。標準サイズは通常、1/4インチや1/8インチなどの一般的な分数であるか、2mmや1mmなどの整数を使用してミリメートル単位で測定されます。
設計精度を確保する
設計段階で経験豊富な機械工またはエンジニアに相談してCAD図面の精度を確認すると、事前にコストがかかる可能性がありますが、長期的には大幅に節約できます。 不完全または不正確な図面は、部品を2回製造して本当に必要なものを得ることにつながり、プロジェクトに時間とコストを追加する可能性があります。
同様に、設計段階で知識のあるメーカーに相談することで、不必要に高価な部品や機械加工が難しい部品の設計を回避できます。 代わりに、これは、機能的でコスト効率の高い製造部品を設計するのに役立ちます。
