CNC プロトタイピングのコストを削減するための 6 つのヒント

投稿日:2019 年 6 月 10 日 | Tony、WayKen プロジェクト マネージャー

CNC プロトタイプのコストは、最新の技術が進歩しているにもかかわらず安くはありませんが、それは理解できます。結局のところ、それには高度な資格を持つ専門家、専門的な機器、そして時には高価な合金の使用が必要です。設計段階で試作品を作成することは、CNC プロトタイピングの総プロジェクト コストを大幅に削減するのに役立ちます。

CNC プロトタイピング コストの構成要素

試作品の加工費を抑える方法を理解するために、まずは主な費用の一覧を見てみましょう。

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バルクメタル .カスタム CNC 機械加工の基本原則は、まず、大きな金属塊から切り出す必要があるということです。プロトタイピングおよび少量生産産業では、一般的に呼ばれているポンプまたはブランクは、実際には最終部品の総質量よりもはるかに大きくなります (場合によっては最大 5 倍)。そのため、適切な合金を選択することが重要です。実際には部品の 3 ～ 4 倍の質量を支払うことになるからです。

準備時間 .製図がCNCサービスに届くと、機械加工装置の準備、NCプログラムの作成、工具の製造または組み立てなどの準備段階が必然的に発生します。今回は

加工時間 .準備が整い次第、加工に入ります。 CNC ラピッド プロトタイピングの主なパラメータは、プロセスに必要な合計時間です。これには、実際の切削、工具交換、部品のロードとアンロードの時間、および必要に応じて CNC 機械部品が工作機械間を移動するのに必要な時間が含まれます。この費用はリストの中で群を抜いて最大であり、加工時間を短縮することが絶対に必要です。

延長時間 . あらゆる種類の製造プロセスには、文書化、出荷などのために必然的に管理上の一時停止があります。それらはラピッド プロトタイプ パーツ メーカーに完全に依存しているため、慎重に選択し、契約を結ぶか、CNC カスタム機械加工パーツをお客様の場所に発送するのにかかる時間を尋ねる必要があります。

したがって、最終的な CNC ラピッド プロトタイピングのコストに影響を与えるすべての費用を分析した結果、結論に達し、プロジェクトの CNC プロトタイピングのコストを削減するのに役立つヒントのリストを作成できます。

プロトタイプのコストを削減するためのヒント

金属を正しく選択してください

多くの初心者は、素材についてあまり考えていません。彼らは、デフォルトの建設用鋼を入れるか、錆を防ぐためにチタンやステンレス鋼のようなより冷たいものを選びます。どちらの選択も間違っているかもしれませんし、正しいかもしれません。ここで理解しておくべきことは、合金の価格が決定要因ではないということです。たとえば、大量の機械加工を行う場合は、アルミニウムを選択することをお勧めします。これは、アルミニウムをはるかに高速に処理し、機械加工時間による経済性が追加の機械加工コストをカバーできるためです。

もう 1 つの問題は、材料の特別な特性が必要な場合です。たとえば、高温に耐えられるようにする必要がありますが、やり過ぎて、本来よりも高いグレードの材料を選択します。たとえば、摂氏 800 度が必要で、950 度を選択します。材料は処理がはるかに難しく、はるかに高価ですが、追加の 150 度は必要ありません。

基本要素を追加

部品に特殊な表面を追加することで、セットアップ時間を短縮できます。これにより、製品のプロトタイプ ブランクを工作機械に固定するために一貫して使用できます。たとえば、シャフト タイプのパーツを作成する場合、その面に 2 つのテーパー穴を追加して、パーツを旋盤の中心に固定できるようにします。または、パーツがフライス加工されるボックス タイプの場合は、2 つの穴が垂直な平面を追加します。

複雑な表面を避ける

オプションが高速プロトタイピングである場合、CNC 部品の表面仕上げの滑らかさが高い複雑な表面は歓迎されません。その理由は、複雑な表面は通常、先端が球状の小さなエンドミルで仕上げられるからです。段差が非常に小さく (約 0.1 ～ 0.05 mm)、片面から全面に対応する必要があります (両方向に進むと、小さなリブができます)。複雑な表面の面積が大きい場合、仕上げるのに何時間もかかります。

薄い壁と深いポケットを避ける

CNC プロトタイピングには、多くの力と摩擦が伴います。鋼やその他の合金を切断するには、切削力が大きくなければなりません。この力はカットにしかかかりません。工具が鈍い場合、または切削パラメータが大きすぎる場合、パーツ自体が少し曲がる可能性があります。金属が多く剛性が高い部品であれば無視できますが、薄くて長い部品ほど切削力による変形が気になります。これは、切削パラメータを下げることである程度対応できますが、加工時間の増加につながります。したがって、試作品の機械加工部品はより厚い壁を持つ必要があります。

一部ではなく少量ずつ注文

テスト用に複数のプロトタイプが必要になる可能性がわずかにある場合は、後で注文するのではなく、少量のバッチをすぐに注文することをお勧めします。機械工場は、工作機械を 2 回ではなく 1 回セットアップするだけで済みます。

精度を正しく設定

多くの設計者は、部品の精度が高いほど良い、表面仕上げが高いほど見栄えが良いと考えています (光沢のある研磨部品はクールに見えますよね?)。このようなサイズと表面仕上げを実現するには、研削盤を使用します。また、部品を研磨するためには、最低限の硬度が必要です。そして、熱処理が続きます。現在、部品を加熱し、そこに置いてから冷却する必要があるため、熱処理には少なくとも1日かかります.そのため、大部分の表面が IT9 以下で、表面仕上げが Ra 3.2 以下であり、最も重要な表面のみが公差の大きいものであることが望ましいです。