CNC 가공 비용 설명: 프로젝트 예산을 형성하는 핵심 요소

CNC 머신은 제조업에 혁명을 일으켜 제품 설계자가 제조를 자동화하고 고품질 가공 부품을 생산할 수 있게 했습니다. 그러나 많은 제품 설계자는 CNC 가공 비용 추정이 상당히 어렵다고 느낍니다. 그 결과 제조업체로부터 프로젝트 견적을 받을 때 압도당하는 경우가 많습니다.

제품 설계, 재료 선택, 제조 기술, 공구, 표면 마감을 포함하여 CNC 가공 프로젝트 비용에 영향을 미치는 여러 요소가 있습니다.

이 글에서는 이러한 모든 요소를 다룹니다. 이 글을 다 읽고 나면 CNC 가공 비용을 추정(및 절감)하고 프로젝트에 완벽한 부품을 만드는 방법을 배우게 될 것입니다.

CNC 가공 비용에 영향을 미치는 요소

#1 설계 복잡성

CNC 가공은 감산 제조 공정입니다. 즉, 원하는 부품이 형성될 때까지 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 재료 부분을 제거합니다. 이 작동 모드 결과로 CNC 가공에는 특정 설계 제한이 있습니다.

예를 들어, CNC 가공 부품의 내부 수직 모서리는 절삭 공구 크기에 관계없이 항상 반경이 있습니다. 또한 CNC 절삭 공구는 일반적으로 상단 표면에서 공작물에 접근하므로 특정 특징이나 부품 제작이 어렵고(비용이 많이 듭니다).

제품 설계가 더 복잡할수록 부품 가공 시간이 더 오래 걸리므로 가공 비용이 높아집니다. 따라서 제품 설계를 단순화하고 제조 비용을 줄이려면 다음 팁을 구현하여 설계를 최적화해야 합니다:

• CNC 절삭 공구의 원통형 모양을 고려하여 내부 모서리에 코너 반경을 추가하세요. 반경은 캐비티 깊이의 최소 1/3이어야 하며 모든 내부 모서리에 동일해야 시간과 추가 공구 필요성을 절약할 수 있습니다.

그림 1: 내부 모서리의 코너 반경

 

• 90° 내부 모서리를 만들어야 할 때 언더컷을 사용하세요. 엔드 밀 공구 크기를 줄이는 것만으로는 해결되지 않습니다.

그림 2: 90° 내부 모서리를 제작해야 할 때 엔드 밀 공구 반경 축소로는 안 됩니다. 대신 캐비티 깊이의 최소 3배 반경을 가진 언더컷을 만들어야 합니다.

 

• 캐비티 깊이를 길이(또는 너비)의 4배로 제한하세요. 깊이-너비 비율이 작은 캐비티는 특수 엔드 밀 공구가 필요하여 제조 비용이 증가합니다.

그림 3: 캐비티 깊이 제한

 

• 언더컷 깊이를 너비의 약 2배로 설계하고 절삭 공구 접근을 위한 충분한 클리어런스를 확보하세요. 일반적으로 클리어런스는 언더컷 깊이의 최소 4배여야 합니다. 특히 T-슬롯 절삭 공구를 사용하는 경우 더욱 그렇습니다.

그림 4: 언더컷은 CNC 가공 비용 절감을 위해 특정 공구 및 깊이-너비 비율 필요

그림 5: T-슬롯 절삭 공구 사용 시 언더컷에 클리어런스 추가

 

• 특징을 공작물의 한쪽에 유지하여 가공 방향 수를 최소화하세요. 절대적으로 필요하지 않은 한. 예를 들어, 아래에 표시된 제품을 만들기 위해 3축 CNC 밀링 머신을 두 번 설정해야 합니다.

그림 6: 가공 방향 수 최소화

 

#2 인건비

CNC 머신을 사용한 제품 개발 공정에는 여러 단계가 포함됩니다. 예를 들어, 먼저 3D CAD 파일을 생성한 다음 CNC 머신이 제조를 자동화하는 데 사용하는 컴퓨터 프로그램으로 변환해야 합니다.

이러한 공정이 인건비에 추가되므로, 일부 공정을 직접 수행하여 아웃소싱하지 않으면 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 제품의 3D CAD를 직접 만든 후 제조 엔지니어에게 검토 및 제작을 아웃소싱할 수 있습니다.

제조 비용은 생산할 부품(또는 단위) 수에도 의존하며, 단위가 많을수록 제조 비용이 높아집니다. 그러나 대량 생산의 경우 단위당 비용이 소량 생산보다 낮을 것으로 기대할 수 있습니다.

#3 엔지니어링 재료 선택

제품에 선택하는 재료는 CNC 가공 비용의 큰 결정 요인입니다. CNC 가공은 감산 공정이므로 3D 프린팅과 같은 적층 제조 공정보다 더 많은 재료를 사용하는 경향이 있습니다. CNC 머신 샵은 일반적으로 이러한 재료를 블록 단위로 구매하고 블록당 가격을 계산합니다.

CNC 가공 프로젝트에 흔히 사용되는 두 가지 재료 유형은 금속과 플라스틱입니다. 금속은 일반적으로 플라스틱보다 비싸므로 금속 부품 제작 시 플라스틱보다 더 많은 비용을 지출할 것으로 예상할 수 있습니다. 표 1은 CNC 가공 프로젝트의 대략적인 재료 비용을 보여줍니다.

#4 표면 마감

CNC 가공 부품은 일반적으로 생산 라인에서 인상적인 표면 마감으로 나옵니다(그림 7 참조).

그림 7: CNC 가공 부품의 가공된 그대로의 표면 마감

 

기계 조작자는 이러한 가공된 그대로의 부품을 만드는 데 추가 비용을 청구하지 않습니다. 그러나 제품에 추가 후처리 작업(양극 산화, 연마, 분체 도장 등)이 필요한 경우 더 높은 프로젝트 견적을 예상해야 합니다.

그림 8: 양극 산화 표면 마감의 CNC 가공 부품

 

아웃소싱으로 제조 비용 절감

많은 최상위 제품 설계자와 사업주는 중국 CNC 머신 샵에 제조 프로젝트를 아웃소싱하여 가공 비용을 절감합니다. 예를 들어, 다축 CNC 머신을 사용하여 복잡한 부품을 제조하려는 시나리오에서 중국에서는 시간당 40달러까지 저렴할 수 있는 반면, 유럽(또는 미국) 제조업체는 최대 120달러까지 청구할 수 있습니다.

그러나 아시아에서 가격이 더 친화적이라고 해서 아무 중국 제조업체나 선택해서는 안 됩니다. 대신 최첨단 CNC 기술과 고도로 자격을 갖춘 엔지니어, 기술자, 품질 관리(QC) 전문가를 보유한 제조업체를 선택해야 합니다.

Gensun 정밀 가공은 중국에서 CNC 가공 서비스를 제공하는 선도적인 업체입니다. 고도로 숙련된 기술자, 엔지니어, QC 전문가 팀이 협력하여 제품을 적절한 가격에 올바르게 완성합니다.

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