CNC 가공 부품 비용을 줄이는 방법은 무엇입니까?

CNC 가공은 CAD 파일에서 직접 우수한 물리적 특성을 가진 고정밀 부품을 생산할 수 있는 확립된 디지털 제조 프로세스입니다.

CNC 공작 기계의 가공 비용은 사용 목적에 따라 크게 다를 수 있습니다. 단일 프로토타입을 제작하든 양산을 준비하든, 주문하기 전에 프로젝트의 전체 예산을 확인해야 합니다.

CNC 가공 비용의 계산은 매우 복잡해 보입니다. 여러 요소를 고려해야 하며, 다른 제조 방법에 비해 최종 비용 평가가 더 어렵습니다.

따라서 먼저 CNC 가공 처리에 영향을 미치는 요인을 분석합니다. 그런 다음 CNC 가공 부품의 비용을 줄이는 것으로 입증된 이러한 요소에 대한 몇 가지 실행 가능한 지침을 제공하십시오. 개발 주기 초기에 이러한 요소를 인식하면 높은 비용 부담 없이 비용을 최소화할 수 있습니다.

디자인 비용

CNC 가공은 매년 개선되고 발전하고 있으므로 매년 더 복잡해집니다. 결과적으로 부품 설계의 과제를 따라가는 것이 어려울 수 있습니다. 그러나 부품 설계 또는 재료 선택을 비교적 간단하게 조정하여 부품 가공 비용을 줄이면서 기능을 개선할 수 있습니다. 설계 단계에서 숙련된 정비사 또는 엔지니어와 상의하면 프로젝트의 초기 비용이 증가할 수 있지만 장기적으로는 훨씬 더 절약됩니다.

다음은 염두에 두어야 할 고려 사항 목록입니다.

내성: 허용 오차가 작을수록 비용이 높아집니다.

구멍 크기 및 깊이: 깊고 작은 구멍은 정확하게 가공하는 데 느리고 도구가 파손되기 쉽습니다.

내경: 직경이 작을수록 엔드밀을 생성하는 데 필요한 엔드밀이 더 작아집니다. 엔드밀이 작을수록 처리 속도가 느려집니다. 가능한 범위에서 구멍의 지름을 최대한 늘리십시오.

절단 깊이: 구멍과 마찬가지로 추가로 깊은 포켓은 처리하는 데 더 오랜 시간이 필요하고 특별히 주문한 도구가 필요할 수 있으므로 비용이 증가합니다.

벽 두께: 얇은 벽은 각별한 주의가 필요합니다. 권장되는 절대 최소값은 플라스틱의 경우 1.0mm, 금속의 경우 0.5mm입니다.

언더컷 —O-링 홈 또는 키홈과 같은 특정 형상은 언더컷용으로 특별히 제작된 도구로 가공할 수 있으며 종종 가공해야 합니다.

설계를 최적화하고 비용을 최소화하는 방법은 무엇입니까?

1. 내부 수직 가장자리에 반경 추가

모든 CNC 밀링 공구는 원통형으로 되어 있어 캐비티의 모서리를 절단할 때 반경을 생성합니다.

더 작은 직경의 도구를 사용하여 모서리 반경을 줄이십시오. 즉, 더 낮은 속도로 여러 패스가 필요합니다. 더 작은 도구는 한 패스에서 더 큰 도구만큼 빠르게 재료를 제거할 수 없으므로 밀링 시간이 증가하고 따라서 프로젝트 비용이 증가합니다.

비용을 줄이기 위해 전문가들은 모서리 반경이 포켓을 가공하는 데 사용할 도구의 반경보다 약간 커야 한다고 권장합니다. 이렇게 하면 도구에 가해지는 부하를 줄이고 제조 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.

2. 충치 깊이 제한

깊은 캐비티를 가공하면 CNC 부품 비용에 큰 영향을 미칩니다. 제거해야 하는 재료가 많고 시간이 많이 걸리기 때문입니다.

CNC 도구의 절단 길이는 제한되어 있습니다. 일반적으로 절단 깊이가 캐비티 직경의 최대 2-3배일 때 특수 공구 또는 다중 공구가 필요하기 때문에 더 깊은 캐비티를 설계하는 데 가장 좋은 역할을 합니다. axis CNC 시스템 이로 인해 비용이 증가합니다.

3. 얇은 벽의 두께 증가

가공 시간을 줄이기 위해 얇은 벽의 두께를 늘립니다. 무게가 주요 요소가 아닌 한 두꺼운 단단한 부품이 더 안정적입니다.

얇은 부품은 진동하기 쉽습니다. 얇은 벽 가공시 변형이나 크랙을 방지하기 위해서는 낮은 절삭깊이에서 다중가공을 해야 하므로 정확한 가공이 어렵습니다.

금속 부품의 경우 설계된 벽 두께는 0.8mm보다 커야 합니다(두꺼울수록 좋음). 플라스틱 부품의 경우 최소 벽 두께는 1.5mm 이상으로 유지해야 합니다. 부품의 가장자리에 매우 가까운 구멍이나 나사산을 배치할 때 종종 얇은 벽을 접하게 됩니다. 디자인에 구멍을 배치할 때 위의 지침도 따라야 합니다.

4.스레드 길이 제한

최대 나사 길이를 구멍 직경의 3배로 제한합니다. 막힌 구멍에 있는 나사산의 경우 구멍 바닥에서 직경을 1/2 이상 늘리는 것이 가장 좋습니다.

필요한 것보다 긴 나사산을 지정하면 특수 공구가 필요할 수 있으므로 CNC 부품 비용이 증가할 수 있습니다.

5.표준 크기의 구멍 디자인

홀 설계 시 표준 드릴 사이즈를 사용하며, 표준 드릴로 CNC 홀을 빠르고 정확하게 가공할 수 있습니다. 비표준 크기의 경우 엔드밀을 사용하여 구멍을 가공해야 하므로 비용이 증가합니다.

모든 구멍의 깊이를 직경의 4배로 제한하는 것이 좋습니다. 더 깊은 구멍을 만들면(직경은 직경의 10배까지) 가공이 어려워 비용이 증가합니다.

6.필요한 경우에만 허용 오차 지정

엄격한 공차를 정의하면 처리 시간이 증가할 뿐만 아니라 수동 검사가 필요하기 때문에 CNC 비용이 증가합니다. 기술 도면에 특정 공차가 정의되어 있지 않은 경우 표준 공차(±0.125mm 이상)가 부품을 가공하는 데 사용되며 이는 대부분의 중요하지 않은 기능에 충분합니다.

크기의 소수점이 중요합니다. 정확도 수준과 측정에 사용되는 기기를 지정합니다. 예를 들어, 두 개의 소수점은 기계공이 측정을 위해 버니어 캘리퍼스를 사용할 수 있음을 나타내고 세 개의 소수점은 마이크로미터 또는 이에 상응하는 CMM 도구를 사용해야 함을 나타냅니다. 비용을 최소화하려면 크기에 소수점을 추가하지 마십시오.

7. 머신 설정 수를 최소로 유지

가능한 한 적은 기계 설정으로, 가급적이면 한 가지 설정으로만 처리할 수 있는 부품을 설계하는 것이 좋습니다.

부품을 회전하거나 재배치하면 일반적으로 수동으로 수행해야 하기 때문에 제조 비용이 증가합니다. 또한 복잡한 형상의 경우 맞춤형 고정 장치가 필요할 수 있으며 이는 비용을 더욱 증가시킵니다. 특히 복잡한 형상에는 다축 CNC 시스템이 필요할 수 있으며, 이로 인해 가격이 더욱 높아집니다.

부품을 여러 기하학적 모양으로 나누는 것으로 간주할 수 있으며 단일 설정에서 CNC로 가공한 다음 함께 볼트로 조이거나 용접할 수 있습니다. 이는 포켓이 깊은 부품에도 적용됩니다.

8.모든 텍스트 및 글자 제거

CNC 가공 부품의 표면에 텍스트를 추가하면 시간 소모적인 추가 가공 단계가 필요하기 때문에 비용이 크게 증가할 수 있습니다. 텍스트가 필요한 경우 양각 문자보다 더 많은 재료를 제거해야 하므로 음각 문자를 선호합니다.

9.(다중) 표면 마감 피하기

표면 처리는 CNC 가공 부품의 외관을 개선하고 열악한 환경에 대한 저항성을 향상시키지만 비용도 증가합니다.

동일한 부품에 대해 여러 가지 표면 처리를 요청하면 가격이 더 오르므로 처리 후 표면 처리를 선택하고 꼭 필요한 경우에만 여러 표면 처리가 필요합니다.

재료비

부품 가공을 위한 재료 선택은 원자재 비용과 재료 가공성 비용이라는 두 가지 측면에서 비용에 영향을 미칩니다. 일부 재료는 다른 재료보다 원료가 더 비싸고 다른 재료는 다른 재료보다 제조하기가 더 어렵습니다. 재료의 가공성이 낮을수록 가격이 높아집니다.

사용할 재료가 잠재적으로 위험할 경우 추가 안전 예방 조치를 취해야 하므로 생산 비용이 증가합니다. 다음은 주로 재료의 가공성 비용을 소개합니다.

가공성은 재료의 절단 용이성을 나타냅니다. 가공성이 높을수록 재료를 더 빨리 CNC로 가공할 수 있고 비용이 낮아집니다.

구리는 우수한 전기 전도체이며, 특히 황동 C360은 가장 기계가공이 용이하고 밀링이 쉽고 고속으로 처리할 수 있으며 응용 분야에 필요한 기계적, 화학적 또는 전도성 특성을 가질 수 있습니다. 그러나 구리는 알루미늄보다 훨씬 비쌉니다. 알루미늄은 구리의 전기 전도도의 약 60%이지만 무게와 비용 절감으로 인해 알루미늄을 재고해야 할 수도 있습니다.

강철의 가공성은 알루미늄보다 10배 낮고 가공 시간은 알루미늄보다 2배 이상 높습니다. 강철의 등급에 따라 가공 특성이 다릅니다. 예를 들어, 스테인리스 스틸 304(가장 일반적인 스테인리스 스틸 합금)의 가공성 지수는 45%인 반면, 스테인리스 스틸 303(매우 유사한 화학 조성을 갖는 합금)의 가공성 지수는 78%이므로 가공이 더 쉽습니다. 스테인레스 스틸 17-4 PH는 절단하기 어렵습니다. 고강도 및 내식성이 중요하지 않다면 대신 316L 또는 304를 사용해 보십시오.

경도가 문제라면 4140이 가장 먼저 선택될 수 있지만 1018은 비용이 매우 저렴하고 케이스 경화가 훌륭합니다.

플라스틱의 가공성은 주로 강성과 열적 특성에 따라 달라집니다. 일부 플라스틱은 내마모성, 내식성 또는 내화학성이 우수하고, 다른 플라스틱은 열이나 화염에서 잘 작동하는 반면, 다른 플라스틱은 강도, 충격 또는 전기적 특성이 뛰어납니다.

POM(Delrin)은 가공하기 가장 쉬운 플라스틱이며 ABS가 그 뒤를 잇습니다. PEEK와 나일론은 가공하기 어려운 다른 일반적인 엔지니어링 플라스틱입니다. 일반적으로 재료가 부드러울수록 밀링 시 치수 안정성과 와이어 드로잉의 위험이 커집니다.

부품 가공의 경우 각각 고유한 속성, 응용 프로그램 및 비용 세트가 있는 많은 우수한 재료를 가공할 수 있습니다. 다양한 재고 자재의 가격은 크게 다를 수 있지만 일반적으로 일반 공급을 기준으로 하므로 실제 상황에 따라 가장 적합한 자재를 선택해야 합니다.

인건비

부품을 만드는 기계공은 자신의 작업에 대한 비용을 지불해야 합니다. 그는 맞춤형 CNC 작업을 위해 기계를 설정하고 모든 작업이 좋은 결과를 생성하는 방식으로 수행되도록 하는 데 시간을 보냅니다. 부품이 어렵고 더 복잡하고 더 높은 수준과 숙련된 정비사의 전문 지식이 필요한 경우 생산 비용이 상승합니다. 이러한 추가 기술과 경험은 주로 정규 교육보다는 현직 경험을 통해 습득하기 때문에 대가를 치르게 됩니다. 부품 생산에 노동 집약적일수록 가격이 높아집니다.

부품의 후가공, 마무리 또는 조립에도 약간의 추가 수작업이 필요하므로 인건비도 증가합니다. 따라서 일부 정밀 부품을 제조 능력이 높고 인건비가 특별히 높지 않은 중국에 아웃소싱하는 것이 좋습니다.

기계 비용

현대의 기계 및 제조 장비는 다르며 매우 비쌉니다. 다축 기계로 부품을 완성하거나 여러 기계가 필요할 수 있습니다. 그리고 얼마나 많은 다른 기계와 작업이 필요합니다. 필요한 장비의 크기와 기능은 총 비용에 영향을 미치는 요소를 증가시킵니다.

프로젝트를 위해 여러 유형의 CNC 기계를 빌릴 수 있습니다. 어떤 것을 선택하느냐에 따라 작업 비용에 영향을 미칠 수 있습니다. CNC 밀링 머신과 CNC 선반을 포함한 3축 공작 기계의 경우 다축 공작 기계의 운영 비용이 상대적으로 높습니다.

프로젝트를 받으면 먼저 엔지니어가 생산 공정을 확인한 다음 가장 경제적 인 생산 방법을 선택하고 마지막으로 생산 시간을 얻습니다. 생산 공정마다 생산 시간이 다르기 때문에 때로는 공작물의 가격이 매우 높을 수 있습니다.

그러나 우리 엔지니어들은 매우 전문적이며 우리가 인용한 가격이 정확하기 때문에 걱정하지 마십시오. 우리의 가격이 반드시 가장 저렴한 것은 아니지만 동일한 품질에서 가장 적합해야 합니다.

마지막으로 부품의 수량입니다. 부품 수가 많을수록 각 추가 장치의 비용이 낮아집니다. 이것은 대량 주문이 부품의 최종 비용을 증가시키지만 단가를 낮춘다는 것을 의미합니다. 여러 개의 동일한 부품을 만들고 싶다면 동일한 CAM 프로그래밍 및 고정 장치를 재사용하거나 동일한 인벤토리에서 여러 부품을 한 번에 잘라낼 수 있습니다.

SANS는 MOQ가 아닌 맞춤형 CNC 정밀 부품 제조를 전문으로 합니다. 다양한 유형, 소량 및 프로토타입 주문 제작을 전문으로 합니다. 빠른 견적 및 배송이 가능합니다.

지금 문의하세요!