CNC加工是一種借助于數(shù)字代碼制造零件的制造方式。CNC加工有很多優(yōu)點(diǎn)，例如在生產(chǎn)相同零件的情況下，它可以提高零件生產(chǎn)速度并減少大量生產(chǎn)時(shí)間。

它還可以減少制造過(guò)程中的人為錯(cuò)誤，因?yàn)樗怯捎?jì)算機(jī)控制的。數(shù)控加工也是生產(chǎn)精密復(fù)雜零件的首選。

3D 打印不同于 CNC 操作，因?yàn)樗且环N增材制造。對(duì)于塑料和低質(zhì)量材料的生產(chǎn)，首選 3D 打印。但是，當(dāng)您需要精確切割產(chǎn)品并且需要大量相同的產(chǎn)品時(shí)，則首選 CNC 加工而不是 3D 打印。

多種材料都可以使用數(shù)控機(jī)床制造，例如金屬、塑料和復(fù)合材料。使用CNC加工產(chǎn)品所需的成本取決于不同的因素。

本文討論了影響 CNC 加工成本的不同因素。它將幫助您計(jì)算 CNC 加工成本并提供降低成本的技巧。

影響數(shù)控加工成本計(jì)算的9個(gè)因素

數(shù)控加工成本可能因以下不同因素而變化。

1. 數(shù)控機(jī)床成本

加工成本隨著機(jī)器類(lèi)型的變化而變化。主要有兩種類(lèi)型的機(jī)器被用于制造數(shù)控加工的零件，即3軸和多軸機(jī)器。

機(jī)器成本也取決于各種因素，如機(jī)器的尺寸和重量、速度、功率和機(jī)器配置。

由于涉及更復(fù)雜的零件，CNC銑削比其他類(lèi)型的加工操作更昂貴。加工費(fèi)用隨著銑床軸數(shù)的增加而增加。例如，在5 軸加工的情況下，與 3 軸機(jī)器相比，它的成本更高。

2. 加工時(shí)間

任何數(shù)控加工部件的完整加工所需的時(shí)間在數(shù)控加工成本的計(jì)算中也起著重要作用，加工時(shí)間越長(zhǎng)，加工成本就越高，這會(huì)增加基本設(shè)置成本。

需要 3D CAD 設(shè)計(jì)模型的 CAM 等軟件可以提供完成項(xiàng)目所需時(shí)間的估計(jì)。具有高度復(fù)雜性的項(xiàng)目需要更多時(shí)間才能完成。

3. 勞動(dòng)力

與手工加工相比，數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)之一是它減少了參與制造的勞動(dòng)力數(shù)量。勞動(dòng)力的主要成本是為加工設(shè)計(jì) 3D CAD 設(shè)計(jì)模型的專(zhuān)家，該模型隨著所需產(chǎn)品的復(fù)雜性而增加。

即使你需要制造更多的零件，這一成本仍然是相同的，這將降低每個(gè)零件的加工價(jià)格。然而，額外的成本是操作數(shù)控機(jī)床的勞動(dòng)力，這是隨著完成零件加工所需時(shí)間的增加而增加。

如果用手工來(lái)組裝、完成和后處理零件，則額外的成本會(huì)被添加到人工成本中。如果成品從機(jī)械廠交付給不同地點(diǎn)的客戶，也會(huì)增加額外的人工成本。

4. 形狀復(fù)雜度和尺寸

加工成本也會(huì)隨著數(shù)控加工零件復(fù)雜性的增加而增加。復(fù)雜度較高的零件可能需要更多的工藝操作、不同的工具、以及更多的生產(chǎn)時(shí)間。

像尖銳的內(nèi)角、深腔或薄壁的零件特征會(huì)增加數(shù)控加工成本。具有簡(jiǎn)單特征的設(shè)計(jì)易于制造，也能節(jié)省制造時(shí)間。

尺寸較大的零件需要更多的原材料和時(shí)間來(lái)制造，因此其成本會(huì)比小零件高。

5. 材料成本

在計(jì)算CNC加工成本時(shí)，材料成本也是必不可少的。數(shù)控機(jī)床制造的最終產(chǎn)品的價(jià)格取決于制造產(chǎn)品所需的材料類(lèi)型。

由于塑料材料比較便宜，耐用性較差，所以塑料或鋁材料的加工成本比不銹鋼要低。由于在數(shù)控機(jī)床中，材料是從實(shí)體塊中移除以制作 3D物體的。因此，所需的原材料將比最終產(chǎn)品的材料多。

機(jī)械師以實(shí)體塊的形式購(gòu)買(mǎi)材料，并計(jì)算出每塊產(chǎn)品的費(fèi)用。數(shù)控加工中最常用的金屬是鋁、不銹鋼和黃銅。

由于鋁的價(jià)格經(jīng)濟(jì)，加工性能優(yōu)良，大多數(shù)機(jī)械師在數(shù)控機(jī)床上使用鋁。

不銹鋼和黃銅相對(duì)于鋁的可加工性差，因此成本更高。鈦合金是所有這些金屬中最昂貴的，所以這種金屬的加工成本將是最高的，因?yàn)樗赡苄枰恍┨厥夤ぞ邅?lái)制造零件。

就塑料而言，大多材料的價(jià)格較低，所需工具的成本也比較低，加工尼龍、Delrin和ABS等塑料所需的時(shí)間也較短。

6. 表面處理

對(duì)于某些產(chǎn)品，需要進(jìn)行表面處理，這也導(dǎo)致最終產(chǎn)品的價(jià)格上漲。為了提高最終產(chǎn)品的美感并去除加工過(guò)程中產(chǎn)生的任何劃痕，您可能需要提供良好的光潔度，例如拋光。

其他精加工工藝還可能包括涂層、陽(yáng)極氧化、噴漆、鍍鉻、鍍鋅等。包含任何這些飾面都會(huì)增加最終產(chǎn)品價(jià)格的額外成本。

7. 模具成本

在某些制造情況下，標(biāo)準(zhǔn)的工具是沒(méi)有用的，所以需要定制工具，這也會(huì)增加使用數(shù)控機(jī)床的制造成本。

8. 公差

在制造有嚴(yán)格公差的產(chǎn)品時(shí)，成本也會(huì)增加，因?yàn)橹圃煊袊?yán)格公差的零件需要復(fù)雜的機(jī)器。有時(shí)您可能需要以嚴(yán)格的公差制造孔或腔，這可能會(huì)在表面產(chǎn)生毛刺，將花費(fèi)更多時(shí)間來(lái)減少它。

9. 數(shù)量

訂單的數(shù)量極大地影響了最終產(chǎn)品的成本。確實(shí)，總成本會(huì)隨著所需成品零件的增加而增加，但每個(gè)零件的成本會(huì)降低。

節(jié)省 CNC 加工成本的 3 個(gè)技巧

在項(xiàng)目開(kāi)始之前，要計(jì)算好數(shù)控機(jī)床的成本。在用數(shù)控加工工藝制造零件時(shí)，應(yīng)盡量減少加工成本。

客戶有一些固定要求無(wú)法修改，但仍有不同的方法可以降低加工成本，如下所示：

1. 數(shù)量

如果需要制作數(shù)量較多的零件，可以節(jié)省大量的加工成本。單位零件的成本將降低，因?yàn)槟恍枰O(shè)計(jì)一次相同的零件。在這種情況下，您需要為每個(gè)零件重復(fù)機(jī)器設(shè)置，這也會(huì)降低生產(chǎn)成本。

2.明智的材料選擇

為了降低產(chǎn)品的成本，在材料的選擇上要特別注意。具有良好機(jī)械性能的材料將具有較低的加工成本。牢記產(chǎn)品的功能，您必須選擇易于加工的最佳可用材料。塑料和金屬材料的價(jià)格是有區(qū)別的。當(dāng)然，您可以根據(jù)您的項(xiàng)目需求，讓您的制造商在材料選擇上給您更多的建議。

3. 設(shè)計(jì)優(yōu)化

如果產(chǎn)品的某些特征不影響功能，則應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以避免加工這些特征，從而降低生產(chǎn)成本。

3.1 考慮孔尺寸和輪廓

在制造您的 CNC 零件時(shí)，您應(yīng)該確保您的零件特征（例如，孔、輪廓、槽、螺紋等）可以使用常用的標(biāo)準(zhǔn)工具制造。定制孔和螺紋尺寸需要特殊工具，這可能非常昂貴?；ヂ?lián)網(wǎng)上有許多關(guān)于加工行業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的資料可以參考。

3.2 避免零件設(shè)計(jì)的薄壁和深腔

薄壁零件和深腔很難通過(guò)機(jī)加工實(shí)現(xiàn)，而且它們通常容易出現(xiàn)尺寸不準(zhǔn)確的情況。這些零件特征往往會(huì)導(dǎo)致零件振動(dòng)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢。

3.3 盡可能避免要求非常嚴(yán)格的公差

具有極小公差的零件通常難以實(shí)現(xiàn)，因此價(jià)格昂貴。只有當(dāng)一個(gè)尺寸對(duì)零件的整體功能至關(guān)重要時(shí)才進(jìn)行控制。我們可以給你的一個(gè)很好的建議是，在設(shè)計(jì)零件時(shí)要有一個(gè)共同的參考點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)。這對(duì)您和機(jī)械師都有幫助。首先，你將零件上的尺寸控制進(jìn)行了最小化，其次，機(jī)械師，減少檢查時(shí)間，這也減少了成本。

3.4 如果復(fù)雜性不可避免，則將復(fù)雜部分的一部分轉(zhuǎn)換為模塊化組件

當(dāng)一個(gè)零件變得過(guò)于復(fù)雜時(shí)，建議將一整個(gè)零件拆成多個(gè)部件進(jìn)行組裝。這將使加工變得更加容易和簡(jiǎn)單。它大大減少了設(shè)置時(shí)間，減少了加工操作，優(yōu)化了加工時(shí)間。這是設(shè)計(jì)者常用的策略，以促進(jìn)零件的可制造性和減少其制造成本。

結(jié)論

有多種方法可以制造我們想要的產(chǎn)品，例如 3D 打印和 CNC 加工。每個(gè)客戶都希望從制造公司獲得負(fù)擔(dān)得起的產(chǎn)品。本文討論了計(jì)算加工成本和減少產(chǎn)品花費(fèi)的不同因素。

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