CNC 機械加工部品の価格を下げるためのチェックリスト

CNC 機械加工は、その高い精度、精度、速度、および効率性から、さまざまな業界で広く採用されています。ただし、CNC 加工サービスは、3D プリントなどの他の製造方法と比較すると、多少高価になることもあります。コストは、1 回限りの生産または大規模生産の両方に CNC 機械加工を適用する際の重要な考慮事項です。この記事では、CNC 機械加工部品のコストを大幅に削減できる 10 のヒントに焦点を当てています。 .

CNC 加工のコストに影響を与えるもの

加工コストの削減に取り組む前に、まずこれらのコストに影響を与える要因を理解することが不可欠です。 CNC 製造コストは、次の 4 つの要因によって異なります。

• セットアップ費用 :これらのコストには、CAD および CAM ファイルの準備からプロセス計画までのすべてが含まれます。セットアップ コストは一定で、生産量が少ない場合はより高額になります。
• 材料費 :部品を製造する材料のコストは、製造プロセスの全体的なコストと完成した部品のコストに大きく影響します。希少な素材はコストを大幅に押し上げます。機械加工性も、リソースの消費と機械加工の時間と労力に影響するため、材料費のもう 1 つの要因です。
• 加工時間 :CNC 加工の世界では、時は文字通り金なりです。加工時間は重要なコスト要因です。部品の加工に時間がかかるほど、コストが高くなります。 CNC マシンの運用と維持にかかるコスト、エネルギー消費、オペレーターの賃金はすべて、加工時間が長くなるにつれて増加します。
• その他の費用 :CNC 機械加工のこれらのコストは、特別な要件または追加と見なすことができるすべてのものをカバーしています。これらには、厳しい公差、特別な工具、厳密な品質管理、低速の加工速度が含まれます。

CNC 機械加工のコストを押し上げる要因を理解したので、コストを削減する方法を探ることができます。

CNC 機械加工部品のコストを削減するための 10 のヒント

CNC 加工のコストに影響を与える主な要因を分析すると、コストを下げる主な方法が 3 つあります。これらは、設計の最適化、材料の選択、および特別な考慮事項であり、設計の最適化が最も重要です。以下は、CNC 加工コストを大幅に削減できる 10 の方法です。

1.材料の選択

特定の材料を選択する前に、広範な調査を行って、用途に必要なすべての特性を備えた最も安価なオプションであることを確認してください。材料の品質を損なうべきではありませんが、特定の用途に材料のすべての特性が必要なわけではありません。たとえば、ホイッスルの加工に耐熱鋼は不必要で、コストがかかります。

材料に関するもう 1 つの重要な考慮事項は、機械加工性です。アルミニウムなどの特定の材料は機械加工性が高く、可能な限り使用する必要があります。異なるアルミニウム合金も価格が異なります。たとえば、以下の 1 つの部品は、より希少なアルミニウム 3.1645 で作られており、アルミニウム 3.3206 と比較して 25% 高くなります。

2.複数のフィニッシュを避ける

通常、CNC 機械加工では、機械加工されたままの満足できる表面仕上げが得られます。複数の表面仕上げは、一部の部品では必要ですが、適用するのにより多くの費用がかかるため、可能な限りこの仕上げを選択する必要があります。陽極酸化やケムフィルムなどの表面強化仕上げは、必要な場合にのみ依頼してください。もう 1 つの深刻なコスト要因は、部品のさまざまな領域にさまざまな表面仕上げを適用することです。この例は、ある領域にビーズ ブラストを適用し、別の領域に Chem フィルムを適用することです。パーツ全体で仕上げ仕様を均一に保つようにしてください。

3.まとめて注文

規模の経済性は、CNC 加工に大きく当てはまります。機械加工の価格は、生産量が増加するにつれて指数関数的に減少します。コスト削減を視野に入れる。下の画像の部品の 1 ユニットの価格は 30.75 ユーロです。ユニットあたりのコストは、生産量が 10 パーツの場合は 9.62 ユーロ、生産量が 100 パーツの場合は 6.76 ユーロに下がります。これらの低下は、同じ部品を 1 ユニット生産するか 100 ユニット生産するかに関係なく、セットアップ コストが同じままであるためです。一括注文では、生産全体で同じ設定が使用されるため、さまざまな機械のセットアップのコストも削減されます。大量注文を行うことで、規模の経済性を常に活用してください。

4.過度に薄い壁を避ける

薄い壁は製造に時間がかかります。これは、それらが壊れやすく、低い切削深さで複数回のパスを必要とするためです。また、振動する可能性が非常に高いため、指定された公差に合わせて機械加工することは困難であり、時間の無駄です。これにより、加工時間が長くなり、加工コストも増加します。このコストを回避するには、より厚い壁を設計します。金属の場合は 0.8 mm、プラスチックの場合は 1.5 mm の最小肉厚を推奨します。

5.十分な半径で内側のエッジを丸くする

切削工具は円筒形であるため、完璧な 90° の内側コーナーを機械加工することは不可能です。これを達成する唯一の方法は、CNC 機械加工よりもはるかに高価な製造プロセスである EDM を使用することです。デザインの内側のすべてのエッジを丸くすることを強くお勧めします。これにより、カッティング ルームで鋭いエッジを作成するのにかかる時間を節約できます。また、キャビティの深さの少なくとも 1/3 倍の十分なサイズの半径をお勧めします。コーナ半径が小さいと、直径の小さい工具が必要になります。小さい工具は 1 回のパスで大量の材料を除去できないため、低速で複数回のパスが必要になり、加工時間とコストが増加します。

6.深い空洞を設計しない

深いポケット/キャビティは、作成するために多くの材料除去を伴うため、時間のかかるフィーチャーになります。それらを機械加工すると、工具のハング、工具のたわみ、および工具の破損も発生する可能性があります。これらのツールの問題を回避する唯一の方法は、エンド ミルを段階的に下げることです。ただし、これには非常に時間がかかります。

これらすべてを回避する簡単な方法は、最大深さが幅の 4 倍のキャビティを設計することです。たとえば、幅 10 mm のキャビティの深さは 40 mm を超えてはなりません。切削工具の直径の 6 倍よりも深い空洞は深いと見なされることに注意してください。

7.スレッドの深さを制限する

スレッドは、非常に信頼性の高い接続を提供します。ただし、最初の数スレッドで強力なスレッド接続が発生するため、長いスレッドは不要になります。長いねじ穴には特別な工具が必要で、機械加工により多くの時間と労力が必要になる場合があります。ねじの深さは、常に穴の直径の最大 3 倍に制限してください。止り穴をねじ切りするときは、穴の底に少なくとも穴の直径の半分のねじ切りされていない長さを追加することをお勧めします。

8.必要な場合にのみ公差を指定し、厳しい公差を避ける

公差は通常、加工コストと時間を押し上げるため、必要な場合にのみ指定する必要があります。 CNC マシンは非常に正確で、カスタム公差が設計で指定されていない場合でも標準公差を生成します。厳しい公差は、適用が難しいため、必要な場合にのみ指定する必要があります。また、より多くの加工時間と手動検査が必要になります。また、図面で GD &T を使用することをお勧めします。GD &T はより緩い公差を定義します。

9.標準の穴サイズを使用

穴を設計するときは、標準のドリル ビット サイズを使用してください。非標準の穴サイズでは、山腹を指定された非標準の寸法に仕上げるためにエンド ミルが必要となり、加工時間が大幅に増加します。

10.加工するデザインにレタリングを含めないでください

不要なコスト ドライバーで部品にテキストを加工すると、作成に余分な時間と労力が必要になります。製作後、完成品に必要な文字を塗装することができます。テキストを含める必要がある場合は、材料の除去が少ないため、彫刻されたテキストを使用してください。

結論

これらのヒントに従うことで、CNC 機械加工部品のコストを大幅に削減できます。 Xometry Europe では、1 回限りの生産であろうと大量生産であろうと、高速で手頃な価格の信頼性の高い CNC 機械加工サービスを提供しています。インスタント見積もりプラットフォームにアクセスして、最適化されたモデルをアップロードし、アプリケーションに最適な材料を選択してください。