CNC 가공 비용에 영향을 미치는 요인 및 비용 절감 방법

CNC(Computer Numerical Control) 가공은 숫자 코드를 사용하여 부품을 만드는 제조 유형입니다. CNC 가공은 부품 생산 속도가 빨라지고 동일한 부품을 생산할 경우 제작 시간이 많이 단축되는 등 많은 장점이 있습니다.

또한 컴퓨터에 의해 제어되기 때문에 제조 중 인적 오류를 줄입니다. CNC 가공은 정밀한 복잡한 부품 생산에도 선호됩니다.

3D 프린팅은 적층 방식의 제조이기 때문에 CNC 작업과 다릅니다. 플라스틱 및 저품질 재료의 생산에는 3D 프린팅이 선호됩니다. 그러나 정밀하게 절단해야 하고 동일한 제품의 수가 많이 필요한 경우에는 3D 프린팅보다 CNC 가공을 선호합니다.

금속, 합금 및 플라스틱과 같은 다양한 재료의 제품은 CNC 기계를 사용하여 만들 수 있습니다. 3D 프린팅 서비스 비용은 대량 생산에 적합하지 않습니다. CNC 기술을 사용하여 제품을 제조하는 데 필요한 비용은 다양한 요인에 따라 다릅니다.

이 기사에서는 CNC 가공 비용에 영향을 미치는 다양한 요인에 대해 설명합니다. CNC 가공 비용을 계산하고 비용을 줄이는 팁을 제공하는 데 도움이 됩니다.

CNC 가공 비용 계산에 영향을 미치는 9가지 요소

CNC 가공 비용은 아래에 설명된 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

1. CNC 기계 비용

기계의 종류에 따라 가공비가 변합니다. 주로 CNC 가공을 이용한 부품 제조에 사용되는 기계는 3축 기계와 다축 기계 두 종류가 있습니다.

기계 비용은 또한 기계의 크기 및 무게, 속도, 전력 및 기계 구성과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다.

가공 비용은 시간당 계산되며 3축 CNC 가공의 대략적인 비용은 시간당 약 40$인 반면 CNC 터닝 머신의 경우 시간당 약 35$입니다. 다축 기계를 사용한 CNC 가공의 시간당 요금은 75$에서 125$ 사이로 비교적 다양합니다.

더 복잡한 부품이 포함되기 때문에 CNC 밀링은 다른 유형의 가공 작업보다 비용이 많이 듭니다. 밀링 머신의 축이 증가함에 따라 가공 비용이 증가합니다. 예를 들어 5축 가공의 경우 3축 가공에 비해 비용이 많이 듭니다.

2. 가공 시간

CNC 가공 부품의 완전한 가공에 필요한 시간도 CNC 가공 비용 계산에 중요한 역할을 합니다. 가공에 소요되는 시간이 많을수록 가공 비용이 발생하여 기본 설정 비용이 추가되는 것이 일반적입니다.

3D CAD 설계 모델이 필요한 CAM과 같은 소프트웨어는 프로젝트 완료에 필요한 예상 시간을 제공할 수 있습니다. 복잡성 수준이 높은 프로젝트는 완료하는 데 더 많은 시간이 필요합니다.

3. 노동

CNC 가공의 장점 중 하나는 수동 가공에 비해 제조에 관여하는 인력의 수를 줄일 수 있다는 것입니다. 노동의 주요 비용은 원하는 제품의 복잡성에 따라 증가하는 가공을 위한 3D CAD 설계 모델을 설계하는 전문 설계자의 비용입니다.

이 비용은 부품당 가공 가격을 낮추기 위해 더 많은 부품을 제조해야 하는 경우에도 동일하게 유지됩니다. 그런 다음 추가 비용은 CNC 기계를 작동하는 노동력으로 부품의 완전한 가공에 필요한 시간이 늘어남에 따라 증가합니다.

부품의 조립, 마무리, 후가공을 수작업으로 하는 경우 인건비에 추가 비용이 추가됩니다. 완제품이 기계 공장에서 다른 위치의 고객에게 배달되는 경우 추가 인건비도 추가됩니다.

4. 모양 복잡성 및 치수

CNC 가공 부품의 복잡성이 증가함에 따라 가공 비용도 증가합니다. 더 복잡한 부품은 더 많은 공정 작업, 다른 도구 및 더 많은 생산 시간이 필요할 수 있습니다.

날카로운 내부 모서리, 깊은 공동 또는 얇은 벽과 같은 부품 특징은 CNC 가공 비용을 증가시킵니다. 단순한 기능의 디자인은 제작이 쉽고 제작 시간도 절약됩니다.

치수가 큰 부품은 더 많은 원자재와 제조 시간이 필요하므로 작은 부품에 비해 비용이 더 많이 듭니다.

5. 재료비

재료 비용은 CNC 가공 비용을 계산할 때도 필수적입니다. CNC 기계로 만든 최종 제품의 가격은 제품을 만드는 데 필요한 재료 유형에 따라 다릅니다. 플라스틱 또는 금속 재료의 일부를 만들어야 할 수도 있습니다.

플라스틱 소재는 가격이 저렴하고 내구성이 떨어지므로 플라스틱이나 알루미늄 소재의 가공 비용은 스테인리스 스틸에 비해 저렴합니다. CNC 기계에서와 같이 3D 개체를 만들기 위해 솔리드 블록에서 재료가 제거됩니다. 따라서 필요한 원료는 최종 제품의 재료보다 많을 것입니다.

기계공은 단단한 블록 형태의 재료를 구입하고 블록당 제품 비용을 계산합니다. CNC 가공에서 가장 일반적으로 사용되는 금속은 알루미늄, 스테인리스강 및 황동입니다.

알루미늄의 경제적인 가격과 우수한 가공성으로 인해 대부분의 기계공들은 CNC 기계에 알루미늄을 사용합니다.

스테인리스강과 황동은 알루미늄에 비해 가공성이 좋지 않아 비용이 더 많이 듭니다. 티타늄 합금은 이러한 모든 금속 중에서 가장 비싸므로 부품을 제조하는 데 몇 가지 특수 도구가 필요할 수 있기 때문에 이 금속의 가공 비용이 가장 높습니다.

플라스틱의 경우 벌크 재료의 가격이 저렴하고 필요한 도구도 비용이 적게 들고 나일론, 델린, ABS와 같은 플라스틱을 가공하는 데 소요되는 시간도 줄어듭니다.

6. 표면 마무리

일부 제품의 경우 표면 처리가 필요하므로 최종 제품의 가격도 상승합니다. 최종 제품의 미관을 향상시키고 가공 과정에서 생긴 흠집을 제거하기 위해 광택과 같은 좋은 마무리를 제공해야 할 수 있습니다.

다른 마무리 공정에는 코팅, 아노다이징, 페인팅, 크롬 도금, 흑화, 아연 도금, 브러싱 및 물 전사가 포함될 수도 있습니다. 이러한 마감재를 포함하면 최종 제품 가격에 추가 비용이 추가됩니다.

7. 공구 비용

일부 제조의 경우 표준 툴링이 유용하지 않으므로 맞춤형 툴링이 필요하며 CNC 기계를 사용하는 제조 비용도 증가합니다.

8. 공차

공차가 엄격한 제품을 제조할 때 공차가 엄격한 부품을 제조하려면 복잡한 기계가 필요하기 때문에 비용도 증가합니다. 때로는 표면에 버가 생길 수 있고 이를 줄이는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있는 엄격한 공차로 구멍이나 공동을 만들어야 할 수도 있습니다.

9. 수량

주문량은 최종 제품의 비용에 막대한 영향을 미칩니다. 필요한 완성 부품이 늘어남에 따라 전체 비용은 증가하지만 부품당 비용은 감소하는 것이 사실입니다.

CNC 가공 비용을 절약하는 3가지 팁

프로젝트 시작 전에 CNC 기계 비용이 얼마인지 계산됩니다. CNC 가공 공정으로 부품을 제조할 때 가공 비용을 최소화하도록 노력해야 합니다.

수정할 수 없는 클라이언트의 고정된 요구 사항이 몇 가지 있지만 여전히 다음과 같이 가공 비용을 줄이는 다양한 방법이 있습니다.

1. 수량

더 많은 수의 부품을 만들어야 하는 경우 많은 가공 비용을 절약할 수 있습니다. 동일한 부품을 한 번 설계해야 하므로 단위 부품당 비용이 절감됩니다. 이 경우 각 부품에 대해 기계 설정을 반복해야 하므로 생산 비용도 절감됩니다.

2. 현명하게 재료 선택

제품 비용을 줄이려면 재료 선택에 특별한주의를 기울여야합니다. 기계적 특성이 좋은 재료는 가공 비용이 낮습니다. 제품의 기능을 염두에두고 가공하기 쉬운 최상의 재료를 선택해야합니다. 플라스틱과 금속 재료 사이에는 가격 차이가 있습니다. 물론, 프로젝트의 요구 사항을 따를 수 있으며 제조업체가 재료 선택에 대해 더 많은 조언을 제공하도록 할 수 있습니다.

3. 디자인 최적화

제품의 일부 기능이 기능에 영향을 미치지 않는 경우에는 이러한 기능을 가공하지 않도록 설계를 최적화하여 생산 비용을 절감해야 합니다.

(1) 구멍 크기 및 프로파일 고려

CNC 부품을 제작할 때 일반적으로 사용 가능한 표준 도구를 사용하여 부품 기능(예:구멍, 윤곽, 슬롯, 나사산 등)을 만들 수 있는지 확인해야 합니다. 사용자 정의 구멍 및 나사산 크기에는 매우 비쌀 수 있는 특수 도구가 필요합니다. 인터넷에서 가공 산업에서 사용되는 표준 크기에 대한 많은 참고 자료가 있습니다.

(2) 부품 설계를 위해 얇은 벽과 깊은 공동을 피하십시오.

얇은 벽 부품과 깊은 공동은 기계 가공을 통해 달성하기가 매우 어렵고 일반적으로 치수가 부정확하기 쉽습니다. 이러한 부품 특징은 부품에 진동을 일으키는 경향이 있으며 때로는 부품 폐기로 이어집니다.

(3) 가능한 한 매우 엄격한 허용 오차를 요구하지 마십시오.

허용 오차가 더 엄격한 부품은 달성하기가 훨씬 더 어려워 비용이 많이 듭니다. 부품의 전체 기능에 필수적인 경우에만 치수를 제어하십시오. 우리가 드릴 수 있는 훌륭한 조언 중 하나는 하나의 공통 기준점이나 데이텀을 갖도록 부품을 설계하는 것입니다. 이것은 당신과 기계공 모두에게 도움이 될 것입니다. 첫째, 부품에 장착해야 하는 치수 제어를 최소화하고, 둘째, 기계공은 검사 시간을 단축하여 비용도 절감합니다.

(4) 복잡성이 불가피한 경우 그 복잡한 부분의 일부를 모듈식 구성 요소로 대신 변환합니다.

한 부품이 너무 복잡해지면 하나의 전체 부품을 여러 구성 요소로 분할하여 조립하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 가공이 훨씬 쉽고 간단해집니다. 설정 시간을 크게 줄이고 가공 작업을 줄이며 가공 시간을 최적화합니다. 이것은 설계자가 부품의 제조 가능성을 높이고 제조 비용을 줄이기 위해 일반적으로 사용하는 전략입니다.

CNC 가공 비용을 절약할 수 있는 더 많은 팁을 찾고 있습니다. 이 영상을 확인해보자.

FAQ

질문: CNC 가공은 비용이 많이 듭니까?

A: CNC 가공으로 만든 제품은 대량으로 생산하면 가격이 저렴해집니다. 예를 들어, 기계 설치 비용이 $500인 제품을 만들라는 요청을 받았습니다. 한 제품의 원재료 가격은 10$입니다.

하나의 전체 가공 비용은 510$입니다. 그러나 50개의 동일한 부품을 만들어야 하는 경우 부품당 비용은 20$입니다. 필요한 부품의 수가 증가함에 따라 기계 설정 비용이 변하지 않으므로 비용이 감소합니다.

질문: CNC 가공 비용을 효과적으로 줄이는 방법은 무엇입니까?

A: 제품의 완전한 기능에 영향을 미치지 않으면서 설계를 최적화함으로써 CNC 작업 비용을 최소화할 수 있습니다. 부품의 내부 수직 모서리에 반경을 추가하고, 공동의 깊이를 제한하고, 벽의 두께를 늘리고, 나사산의 길이를 적절하게 제한하고, 탭 구멍을 최적화하고, 복잡한 부품을 더 간단한 별도의 분할로 분할하여 수행할 수 있습니다. 필수 표면 마감만 선택하고 작업을 위한 기계 설정 수를 최소화하여 부품을 만들 수 있습니다.

결론

3D 프린팅 및 CNC 가공과 같이 원하는 제품을 제조하기 위한 다양한 접근 방식이 있습니다. 모든 고객은 제조 회사에서 저렴한 제품을 얻고 싶어합니다. 가공 비용을 계산하고 제품에 지출되는 비용을 줄이기 위한 다양한 요소가 이 기사에서 논의됩니다.

WayKen은 위에서 언급한 팁을 채택하여 DFM을 따르고 경쟁업체보다 평균 30% 낮은 견적을 제공하는 비용 효율적인 CNC 가공 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 즉시 견적을 받아보십시오!