Wie reduziert 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Fräsen die Kosten für das Schneiden von Teilen?

Die CNC-Bearbeitung ist eine subtraktive Fertigungsmethode, bei der Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Material von einem Stück Rohmaterial oder einem bereits vorhandenen Teil zu entfernen. CNC-Bearbeitungszentren verwenden im Allgemeinen die fortschrittlichsten 5-Achsen-Werkzeugmaschinen, was die Durchlaufzeit erheblich verkürzt, indem Zwischeneinstellungen eliminiert und Hinterschneidungs- und Off-Axis-Funktionen ermöglicht werden.

Von einfachen Flachteilen bis hin zu anspruchsvollen und hochkomplexen Oberflächengeometrien ist die Wahl der richtigen CNC-Werkzeugmaschine entscheidend. Verschiedene Arten von CNC-Werkzeugmaschinen können verschiedene Teile bearbeiten. Der verwendete Maschinentyp (CNC-Drehmaschine, 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine oder 5-Achsen-Bearbeitungszentrum) hängt normalerweise von der Komplexität des Teils, der Geometrie, Größe, Toleranz, Endverwendung und dem Material des Produkttyps ab.

CNC M Schmerzen M Materialien

Das Material ist oft der zweitwichtigste Faktor, der die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflusst. Wenn Sie ein Gleichgewicht zwischen den Materialkosten und seiner Bearbeitbarkeit finden können, wird die kostengünstigste Bearbeitung erreicht. Wenn es um die Bearbeitbarkeit oder die Leichtigkeit des Materials im Prozess geht, gilt:Je stärker die Bearbeitbarkeit des Materials, desto schneller die Produktion von Teilen und desto niedriger die Servicekosten. Kunststoffe und weichere Metalllegierungen sind in der Regel einfacher zu verarbeiten. Um die inhärente Bearbeitbarkeit des Materials zu bestimmen, können Sie sich auf die verschiedenen Materialeigenschaften in der CNC-Bearbeitungstabelle beziehen.

CNC-Bearbeitungszeit und Arbeit

Techniker programmieren CNC-Werkzeugmaschinen Bei der Fertigung mittels CNC-Bearbeitung ist der größte Kostenfaktor in der Regel die Zeit, die für die Herstellung der Teile benötigt wird. Komplizierte große Teile erfordern eine längere Bearbeitungszeit und erhöhen dadurch die Gesamtkosten.

Komplexe Geometrien, die eine mehrachsige Bearbeitung erfordern, erfordern mehr Zeit, und komplexe Konstruktionen sind normalerweise auf manuelle Fertigung und Nachbearbeitung angewiesen. Wenn jede Seite des Teiledesigns unterschiedliche Merkmale enthält, muss sie normalerweise manuell neu positioniert werden. Manchmal werden Teile verwendet, die mit einer neuen Vorrichtung neu positioniert werden müssen, um diese Merkmale zu bearbeiten. Je mehr Prozesse mit der Realisierung des Designs verbunden sind, desto teurer ist das Teil.

Die Kosten für die CNC-Bearbeitung sinken mit zunehmender Anzahl der Teile erheblich. In der Anfangsphase des Projekts kann es vorteilhaft sein, den niedrigeren Stückpreis aufgrund der großen Anzahl bearbeiteter Teile zu berücksichtigen.

CNC-Teiledesign

Bearbeitete Aluminiumteile können durch optimiertes Design schnell produziert werden, es ist fast keine manuelle Neupositionierung erforderlich, was die Kosten für bearbeitete Teile erheblich reduzieren kann. Insbesondere können die folgenden Hauptdesignmerkmale in Betracht gezogen werden:

Designmerkmale mit einem Seitenverhältnis von weniger als 4 sind ideal. Kleinere Merkmale erfordern mehr Maschinen zum Durchlaufen und sind anfällig für Vibrationen, wodurch die Genauigkeit und Verarbeitungszeit verbessert werden.

Die Tiefe des Hohlraums ist oft am besten, wenn der Hohlraum mit einer Tiefe bis zum 2-3-fachen seines Durchmessers geschnitten wird. Wenn möglich, machen Sie die Tiefe kleiner als das 4-fache des Durchmessers des Werkzeugs.

Die Wandstärke sollte zwischen 0,8-1,5 mm liegen. Dünnere Wände erfordern mehrere Durchgänge mit dem Werkzeug bei geringen Schnitttiefen. Dünnwandige Merkmale sind anfällig für Vibrationen, die bei der Präzisionsbearbeitung eine Herausforderung darstellen und die Bearbeitungszeit verlängern können.

Löcher mit Standardbohrergröße können schnell fertiggestellt werden, und Löcher mit nicht standardmäßiger Größe müssen mit einem Schaftfräser bearbeitet werden, was die Gesamtkosten und die Bearbeitungszeit erhöht. Das Gewinde sollte so ausgelegt sein, dass die Mindestlänge das 1,5-fache des Lochdurchmessers und die Maximallänge das 3-fache des Lochdurchmessers beträgt.

Ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von 3:1 oder ein kleinerer Inneneckenradius kann kürzere Fräszeiten gewährleisten, erfordert keinen Werkzeugwechsel und verkürzt die Gesamtbearbeitungszeit.

Wenn Sie versuchen, die Kosten für CNC-Bearbeitungsaufträge zu senken, ist es am besten, ein Gleichgewicht zwischen billigen Materialien und einfacher Bearbeitung und optimiertem standardisiertem Design zu finden. Sicherzustellen, dass alle Funktionen im Design entscheidend für Schlüsselprojekte sind, kann den Gesamtumfang vereinfachen. Je komplexer die Anforderungen an den Mechaniker, desto geringer die Effizienz der Lösung.

C Abschluss

Allgemein gesagt erfordern komplexe Teile aufgrund ihres Designs, ihrer spezifischen Abmessungen und Anforderungen eine stärkere Berücksichtigung während des Bearbeitungsprozesses. Wenn sich Teile im Designprozess befinden, sollten Konstrukteure immer danach streben, möglichst einfache, leicht herzustellende Teile zu bauen. Je einfacher das Design, desto einfacher ist die Herstellung und desto geringer sind die indirekten Kosten.

Maschinenbaukonstrukteure haben darüber nachgedacht, wie sie Konstruktionen erstellen können, die weniger Komponenten erfordern und gleichzeitig maximale Leistung bieten, wodurch Kosten gesenkt und gleichzeitig Effizienz und höhere Erträge gewährleistet werden können. Die CNC-Bearbeitung ist eine effektive Fertigungsmethode für die Herstellung von Teilen und Prototypen. Wenn die wichtigsten Designdetails und Verarbeitungsmöglichkeiten nicht gut ausbalanciert sind, kann die Kosteneffizienz verloren gehen.