機械加工および製造コストの計算方法

CNC 機械加工は、基本的に試作品や部品を製造するためのサブトラクティブ テクノロジーです。これは、その操作によって材料が除去されることを意味します。このプロセスは、金属やプラスチックなど、さまざまな素材に使用できます。 CNC 旋削およびフライス加工は、コンピューター数値制御を使用する他の生産技術とは異なります。どちらの場合も、より大きなブロックの材料から始めます。次に、目的の製品が得られるまで切り開きます。

CNC 機械加工のコストの計算には、人件費、機械、複雑さ、材料など、さまざまなコスト要素が含まれます。 CNC 機械加工は、オンデマンド生産に最も費用対効果の高いオプションの 1 つを提供し、金属やその他の材料の機械加工において優れた実用性を備えています。しかし、顧客は新しいプロジェクトを開始する前に正確な価格見積もりを必要としています。この記事では、CNC 機械加工のコストを計算する要因を分析し、予算を最適化するためのヒントを提供します。

CNC 加工と関連するコスト要因

CNC 機械加工業界では、ある部品 A が別の部品 B よりもはるかに高価である場合があります。部品 B は部品 A よりも小さい場合がありますが、大きな部品 A よりも高価である場合があります。 CNC加工のサイズ。それは主に、人件費、機械のコスト、工具、材料、設定、工具の摩耗など、さまざまな要因の組み合わせに依存します。各カテゴリの正確な評価を得ることは困難です。ただし、最終的な価格を提案する際には、当社が価格をどのようにまとめているかについての一般的な理解が必要です。

材料費

これは、CNC 加工のコストを計算する際に機械工が考慮する非常に重要な要素です。 CNC 機械加工はサブトラクティブ プロセスであるため、多くの場合、最終製品よりも多くの材料を使用します。メカニックはこれらの材料をブロックごとに購入し、各ブロックの価格を計算します。 CNC 機械加工で使用される 2 つの主要な材料は、金属とプラスチックです。両方を詳しく見てみましょう:

– メタル

CNC 機械加工で使用される一般的な金属の種類には、アルミニウム 6061、ステンレス鋼 303、真鍮 C360 などがあります。機械工は、経済的な価格と優れた機械加工性のために、6061 アルミニウムを最も頻繁に使用します。ステンレス鋼 303 と真鍮 C360 は機械加工性が高いため、コストが高くなります。

– プラスチック

バルク材料の平均価格が低く、硬度が低く、処理時間が短いため、CNC 処理に使用されるプラスチックは安価です。 ABS、ナイロン 6、POM (デルリン) などのプラスチックのバルク コストは、アルミニウム 6061 とほぼ同じですが、単体のコストはわずかに高くなる場合があります。 PEEK のようなプラスチックは非常に高価であるため、絶対に必要な場合にのみ使用してください。

その結果、加工性が悪いため、より硬い材料の製造コストは他の材料よりも高くなります。さらに、より高価な材料タイプは、より耐久性があり、より優れた性能を発揮する場合があります。 CNC 機械加工技術者は、機械加工がしにくい ABS とアルミニウムを使用するかもしれませんが、ステンレス鋼とチタンは機械加工がより困難です。

機械加工 コスト

CNC 機械加工のコストに影響を与えるもう 1 つの要因は、生産に使用される機器、工具、または機械の種類です。これは、使用する機械が単純であればあるほど、単位時間あたりのコストが低くなるという考え方です。これは明らかです。通常の CNC 旋盤の製造コストは立形 CNC 旋盤よりも低く、CNC マシニング センターはフライス盤よりも高価だからです。

• 3 軸および 5 軸のフライス加工と旋盤は、複雑な形状や公差の厳しい部品を柔軟に設計できます。処理コストは、マシンの種類と実行時間 (通常はマシン時間と呼ばれます) によって異なります。店舗では、さまざまな種類のマシンを実行するための時間料金が設定されています。これらのコストは人件費とは何の関係もありません。各機械が提供する利点は、部品の幾何学的な複雑さによって異なります。設計を機械工場に送る前に、設計を可能な限り最適化する必要があります。

部品の特徴

部品の特徴とは、設計の幾何学的形状と複雑さを指します。複雑な機能を持つパーツの場合、より多くのプログラミング時間、実行時間、セットアップ時間が必要になります。部品の複雑さを考えると、部品の設計が複雑であれば、機械加工プロセスはより困難になります。複雑な部品の製造には、特殊なツール、複数の設定、および機械が必要になる場合があり、最終製品のコストが増加します。各部品のコストを削減するには、設計を可能な限り単純化することが有益です。不要な機能を排除して設計を簡素化します。場合によっては、設計を複数のパーツに分割してから組み立てた方が費用対効果が高い場合があります。

人件費

CNC マシンがセットアップされると、手動による介入はほとんど必要ありません。機械工、エンジニア、またはプログラマーは、特定の手順を実行する必要があります。これらには以下が含まれます:

プログラミング:

人件費のこの部分は、デザインとデジタルのコストがかかるため、最も高くつきます。 CADファイルを作成するには、製品をデザイナーに外注する必要があります。これを自分で行うことで回避できます。次は製造エンジニアです。設計の再現性をチェックし、改善のための提案を行います。最後の人物はプログラマーで、CAD ファイルを CAM ファイルに変換して、CNC 工作機械が設計を理解できるようにします。このすべての専門知識には代償が伴います。一部の AutoCAM テクノロジは、ツール パスを自動的にプログラムするため、製造のこの段階での労力への依存が大幅に軽減されます。

セットアップ :

機械工が生産用の機械をセットアップします。常に誰かがブランクを切断し、それをワークピース ホルダーに配置してから、ツールをツール チェンジャーにロードする必要があります。コストは、生産される部品の数と複雑さによって異なります。

品質管理:

古いことわざにあるように…「あなたはあなたが支払ったものを手に入れます」。 ISO 9001 認定企業が請求する価格は、出荷前に各加工部品が追加の品質管理チェックを受けなければならないという事実を反映して、わずかに高くなります。

品質を重視し、堅牢な品質保証プロセス (SANS Machining など) を備えた企業と協力することで、検査されるバッチのわずか 1% とバッチの 100% の違いを区別することができます。 「払った分は手に入る」という好例です。

価格に見合った品質であることは間違いありません。見つけることができる最も安いサプライヤーに注文する場合は、受け取る最終製品がお金の価値があることを期待してください。

後処理

生産後、生産にはいくつかの組み立てと目的の場所への輸送が必要です。これらのプロセスには手作業が含まれるため、追加費用が発生します。

表面 T 治療

表面処理は、部品の最終表面を改善し、工具の跡や粗さを取り除き、美的な目的を達成し、耐摩耗性を提供します。機械加工工場では、さまざまな材料にさまざまな表面処理を提供しています。表面処理により、CNC 機械加工部品の外観が向上し、過酷な環境に耐えることができます。それらは有利ではあるが、処理コストを増大させる。表面仕上げは、部品の用途によって異なります。有資格の機械工場は、最も賢明な選択を決定するのに役立ちます。

CNC マシンのコストを計算する際には、これらすべての要因が考慮されます。これらのコストをさらに削減する方法については、次のセクションをご覧ください。

CNC 加工コストを削減する方法

ほとんどの場合、CNC 機械加工のコストを見積もった後、特に大量の製品を生産しない場合、CNC 機械加工は顧客のコストを高くする可能性があります。次の方法で、予算に合わせて CNC 機械加工のコストを調整できます。

1.素材の再考

製品に使用する材料は、CNC 加工のコストを決定する重要な要素です。生産プロセスの材料を選択する前に、材料の価格を考慮する必要があります。さらに、材料の加工性も非常に重要です。これにより処理時間が決定され、CNC 機械加工ワークショップでの生産プロセスの時給に影響します。

2.最適化されたデザイン

製造プロセスの設計も、CNC 加工コストの計算において非常に重要な要素です。設計の複雑さが処理時間の長さを決定し、それがコストに影響します。設計の複雑さを最小限に抑えるために、見積もりの​​ために設計を送信する前に、次の質問を考慮することができます:

– 私の部品は、機械加工性の設計ガイドラインを使用して最適化されていますか?

– モデルのすべての機能が必要ですか?それらのいずれかを削除または単純化しても、部品の完全な機能を保持できますか?

– 自分のデザインを CNC 加工しやすい複数のパーツに分割して組み立てることはできますか?

– 複数のマシン設定や特別なツールを不要にするために設計を変更する方法はありますか?

– 私の設計要件を満たすことができる、より安価で加工しやすい材料はありますか?

3.その他の要因

顧客として、前述の品質管理手段以外に、支払う価格に影響を与える要因を知っておくと便利です。以下に示すように、これらの要因の多くは制御可能です:

ISO 9001 認証 - あなたのサプライヤーは本当に品質へのコミットメントを約束していますか?

バッチ サイズ - 1 オフまたは 1,000 オフのどちらを希望しますか?

外部委託 - 部品の陽極酸化処理を提供しますか、それとも自分で購入しますか?

材料の選択 - アルミニウムの加工コストはスチールよりもはるかに低くなっています。

納期 - コンポーネントが必要な緊急性はどれくらいですか?

公差 - 公差が厳しくなると、リスクが高まり、追加の検査時間が必要になります。

治具 – 部品の輪郭が複雑で、機械加工中にそれを修正するためにカスタマイズされたワーク保持ソリューションが必要ですか?

結論

大量または少量の部品の生産では、機械、労働要件、部品の複雑さ、表面処理、および生産時間を理解することが重要です。ただし、コスト見積もりを処理するプロセスはエラーが発生しやすく、慎重な評価が必要です。

SANS Machining は、CNC 機械加工製造、プロトタイプ機械加工、少量機械加工部品製造、金属加工、および部品仕上げサービスに集中しており、最高のサポートとサービスを提供します。