CNC機械加工は、迅速なプロトタイピングと小ロット製造を作成するための最も一般的な方法の1つです。高精度と再現性があり、ほぼすべての種類の材料を処理でき、設計者から広く信頼されています。短期的には、CNC加工を超える優れた技術を持つことは困難です。新製品を開発する前に、企業は通常、予算を削減する方法を検討します。したがって、プロトタイプ作成の初期段階でCNC加工コストを削減することが非常に重要です。 CNCの加工コストを削減する秘訣は、加工時間を最小限に抑えることです。設計者の3Dエンジニアリング図面に従うプロセスでは、処理時間が短いほど、部品のコストが低くなります。
CNC加工では、計画が非常に重要です。これについて何も知らない人は、高度に自動化された高速で反復可能なプロセスを使用してプロトタイプを作成するのは簡単で安価だと思うかもしれません。これはそうではありません。材料、加工の難しさ、精度、量などに関する初期の科学的計画がない場合、プロトタイプの価格は数百ドル以上に達する可能性があります。 PTJは13年のCNC加工の経験があり、世界中の30を超える国/地域の1270を超える顧客に迅速なプロトタイピングと小ロット製造サービスを提供し、さまざまな要素を合計してCNC加工コストを削減しています。
1.材料要因
もちろん、プロトタイプのCNC加工では、使用する材料を検討する必要があります。各材料には、固有の性能、コスト、加工の難しさがあります。アルミニウムやABSなどの一般的な材料のいくつかは、加工が簡単で安価であるため人気があります。たとえば、6061アルミニウムプレートの価格は約25ドル、304ステンレス鋼の価格は150ドル、316ステンレス鋼の精密研削の価格は320ドルにもなります。一般に、設計の機能要件を満たすために最も安価な材料を選択する必要があります。一部の機能的なプロトタイプでは、最初にアルミニウムまたはABSを検討します。これにより、コストを大幅に削減できます。人体に移植する必要がある医療用プロトタイプの場合は、ステンレス鋼またはチタンで作成する必要があります。もちろん、加工の難しさは、素材ごとに異なり、加工しやすいため、加工時間が大幅に短縮されます。ステンレス鋼の試作品を製作するには、より高度なCNC機械、より硬い切削工具などが必要です。したがって、同じ機能の試作品を加工して異なる材料を選択すると、最終的な価格は大きく異なります。
2.セットアップ時間を短縮します
加工を決定する前に、機械工はカッターに計画されたルートに従って歩くように命令するプログラムを設定する必要があります。 PTJでは、CNCフライス部品は一般的に3軸および5軸CNC加工を採用しています。 コストを削減するために、通常は3軸が推奨されます。これにより、加工プロファイルを除いて、パーツは一度に片側でしか加工できなくなります。 次の側面では、CNCマシンをシャットダウンし、手動で反対側に向ける必要があります。これにより、処理リスクと追加の処理時間が増加します。 このプロセスでは、より多くの標準または非標準のクランプが必要になる場合があり、処理コストが増加します。 したがって、試作品の設計段階では、試作品の設計を簡素化するようにしてください。
3.大量注文
同じプロトタイプの場合、1つの加工量のコストは通常10または100の加工量のコストがはるかに高くなります。 機械加工の過程で、同じCAMプログラミングとフィクスチャが使用されます。これは繰り返し可能です。 したがって、PTJは、単位部品あたりのコストを削減するために、少量生産部品を使用することをお勧めします。
4.デザインスキル
CNCの機械加工コストを削減するために、材料の選択、プログラミング、数量の増加、その他の製造コストなど、これらの各領域に変更を加えることができます。 プロトタイピング中に上記の領域を変更できない場合は、次の手順を実行して、予算を最小限に抑えるように設計が最適化されていることを確認することもできます。
円の内角
CNC加工の過程で、回転工具は自動的に内角に円形の内角を残します。直径が大きいほど、必要な材料除去ステップが少なくなり、加工時間が短くなります。設計に鋭角な90度の内角がある場合は、機械を停止し、部品を回転させ、固定具をセットし、専用工具を使用して加工を続行する必要があります。このプロセスは時間とリスクを大幅に処理し、追加コストを増加させます。プロトタイプの機能に影響を与えずにフィレットに合わせて設計を調整すると、マシンを継続的に実行して部品を作成でき、さらに内側のコーナーの半径がキャビティの深さの少なくとも1/3になるようにすることができます。これにより、工具交換により、加工時間を大幅に短縮します。
深い穴を避ける
深穴加工の場合、リスクを高めるために通常は壊れやすい工具を使用する必要があり、より多くの材料を除去するのに多くの時間がかかり、設計に必要な深さを達成するために特別な工具を使用する必要さえあります。リスクを回避するために、工具経路を設定する場合にのみ工具の回転速度をできるだけ遅くすることができ、フライス加工は少しずつ実行することができます。または、WEDMなどの他のテクノロジーを使用すると、コストも比較的高くなります。設計のピットの深さをCNCツールの直径の2〜3倍に制限するようにしてください。 4倍を超えると、コストが指数関数的に増加します。
限られた精度の許容範囲
一般に、パーツの機能に必要なのは、少数のサーフェスまたはサーフェスサポートのみです。設計の寸法（半径、角度、深さなど）が多いと、部品のコストが高くなります。プロトタイプ設計では、いくつかの非キーアノテーションを削除し、フィーチャにキー番号を割り当てようとします。タスクを実行するサーフェス。許容誤差が小さい=コストが高くなります。 PTJは、PTJのプロトタイプ設計の合理的な標準であるISO2768中規格に準拠しています。当社の一般的な公差精度の単位は、お客様が要求する仕様に応じて0.005 “–0.001″です。
制限された実質
工具の振動が非常に変形しやすく、公差を維持するのが難しいため、加工速度を大幅に下げる必要があり、CNC製造のコストが増加します。 PTJは、プラスチックの場合は1.0mm、金属の場合は0.5mmの最小肉厚を推奨しています。非常に薄い壁が必要な場合、通常、板金製造の方が経済的です。
ねじの長さを制限する
糸の長さは穴の直径の約1.5倍であり、接続は強くなりません。スレッドの長さを増やすには、スレッドを作成するための特別なツールが必要になる場合があります。部品の設計では、ねじ山の長さを穴径の可能な限り3倍に制限する必要があり、標準のタップを使用するとコストを大幅に削減できます。止まり穴のねじ山には、穴の端にねじ山のない半分の直径が追加されている必要があることに注意してください。
複数の仕上げを避ける
部品の表面処理は通常、より滑らかな表面、より快適で美しい外観、より優れた耐食性を持ち、過酷な環境でも機能を維持できます。これにはより高いコストが必要です。必要な場合にのみ、コストを削減できます。 PTJはアルミニウムの陽極酸化に豊富な経験があり、コスト削減について独自の見解を持っています。詳しくはお問い合わせください。
複雑なパーツを分解します。
複雑な形状の部品の場合、機械加工の過程で多くのコーディング設定が必要になる場合があります。特別なクランプも手動で回転させて再配置する必要があり、これもコストを大幅に増加させます。大きくて複雑な部品を部品の設計で2つ以上の部品に分解してから組み立てても、部品の機能に影響はありません。
PTJについて
PTJは、オンデマンド製造のためのワンストップソリューションサプライヤーです。あらゆるスキルを適用してCNC加工コストを設計に削減した後、PTJは信頼できるCNC加工パートナーです。設計の最適化、材料の特定、正確な公差、タイムリーな納品などの細部への配慮はお客様から信頼されており、CNC機械加工部品に満足していただけるよう最善を尽くします。
見積もりを取得する準備ができたら、info @ pintejin.comに3D図面を送信してください。
