Jak obniżyć koszty części do obróbki CNC?

Podobnie jak w innych branżach, optymalizacja kosztów w obróbce CNC jest możliwa i może być bardzo opłacalna zarówno dla klienta, jak i zakładu obróbczego.

Jedna z największych zaletObróbka CNC dla wielu gałęzi przemysłu jest możliwość obniżenia kosztów jednostkowych, szczególnie w porównaniu z tradycyjnym frezowaniem czy toczeniem. Każdy rodzaj produkcji można zoptymalizować — części można wytwarzać szybciej i taniej oraz można zastosować bardziej odpowiednie materiały, często nigdy wcześniej nie stosowane w danym zastosowaniu.

W szczególności następujące kluczowe czynniki bezpośrednio wpływają na ostateczny koszt obróbki CNC:

1. Czas realizacji

Rozpoczęcie produkcji metodą obróbki CNC wymaga czasu – w niektórych przypadkach znacznej ilości czasu. Przygotowanie plików CAD (z rysunków technicznych lub plików wektorowych) i konwersja ich do G-kodu może być niezwykle czasochłonna. Pliki te zawierają „etapy obróbki”, a przygotowanie może zająć dużo czasu operatora i wymagać precyzji i doświadczenia. Ten pojedynczy krok może mieć wpływ na cały proces produkcyjny, czasami nawet zmniejszając jego opłacalność (na przykład w przypadku części o małej objętości, które można obrobić na automatycznej frezarce lub tokarce). Koszty pracy są istotnym elementem każdej wyceny obróbki CNC.

2. Próbki

Przed rozpoczęciem obróbki CNC operatorzy zazwyczaj wytwarzają próbki w celu sprawdzenia parametrów, takich jak projekt części, wybrane narzędzia skrawające, jakość powierzchni, wymiary i dokładność programu. Próbka jest również częścią wyceny i, podobnie jak w poprzednim kroku, odgrywa kluczową rolę w całkowitym oszacowaniu kosztów.

3. Ilość partii

Czas obróbki dla konkretnej maszyny CNC jest często szacowany jako opłata stała. Zatem im większa wielkość partii, tym prawdopodobnie niższy będzie koszt jednostkowy. Główny powód jest prosty: podział kosztów. Przykładowo koszt przygotowania partii 100 części może sięgać nawet 50% kosztu jednostkowego; ten podział kosztów stałych staje się bardziej efektywny wraz ze wzrostem liczby części.

Z drugiej strony technologia CNC pozwala na szybkie wznowienie zakończonych projektów, szczególnie w warsztatach, które wyprodukowały już poprzednią partię części.

W tym przypadku podstawowym kosztem procesu produkcyjnego będzie czas obróbki, który zależy przede wszystkim od dostępności przez operatora przetestowanych plików i części CAM.

Aby lepiej zrozumieć złożoność procesu obróbki CNC, warto wspomnieć o czynnikach, które mogą mieć wpływ na koszt konkretnego zamówienia:

Części obrabiane CNC czas przygotowania produkcji – obejmujący czas operatora i koszty oprogramowania (CAD, CAM itp.);

Koszty obrabiarek i narzędzi specjalistycznych – w tym konserwacja sprzętu i regularna kalibracja;

Koszt surowców wykorzystywanych w procesie produkcyjnym — zwykle uwzględniany w ofercie i dostarczany przez warsztat mechaniczny. Wynika to przede wszystkim z logistyki i kontroli jakości – wyspecjalizowane firmy zajmujące się obróbką CNC dysponują narzędziami i doświadczeniem do kontroli materiałów (na przykład powtarzalnej jakości bloków stopów używanych do obróbki części);

Wreszcie, istotnym składnikiem kosztów produkcji części jest czas pracy maszyny, który obejmuje zużycie energii elektrycznej i koszty związane z ogólną infrastrukturą firmy (budynki itp.).

Powyższe czynniki łącznie składają się na koszt procesu obróbki CNC, który zależy również od rodzaju sprzętu obróbczego (frezarka konwencjonalna, frezarka pięcioosiowa, wycinarka laserowa, tokarka itp.), wybranego materiału i ilości zamówionych jednostek.

Jak i co można zrobić, aby zaoszczędzić koszty w procesie obróbki CNC?

Jak wspomniano powyżej, dużą część procesu obróbki CNC stanowią prace przygotowawcze. Wznowienie produkcji – zwłaszcza w tym samym zakładzie – może skutkować znacznymi oszczędnościami, głównie dzięki dostępności sprawdzonych plików CAM.

Ponadto istnieje kilka sposobów na obniżenie kosztówCzęści do obróbki CNC poprzez zwiększenie produktywności poprzez skrócenie czasu obróbki potrzebnego do wyprodukowania części:

1. Wybór odpowiedniego materiału

Często „wystarczająco dobry” stop lub materiał „prawie identyczny z zastosowaniem” może być doskonałym substytutem „idealnie odpowiedniego materiału na część”. Wiele części można z powodzeniem obrobić z polimerów zamiast ze stopów – a sama ta zmiana może znacznie obniżyć koszty produkcji bez uszczerbku dla końcowej jakości produktu. Oczywiście takie decyzje należy podejmować we współpracy z klientem i profesjonalnym operatorem CNC posiadającym dogłębną wiedzę z zakresu inżynierii materiałowej.

2. Uproszczenie projektu

Zaokrąglone krawędzie, doskonałe wykończenie powierzchni, cienkie ścianki lub zbyt głębokie otwory mogą zwiększyć koszty obróbki. Z drugiej strony skomplikowane kształty mogą być kosztowne w prawidłowej obróbce za pomocą frezarki CNC. Kształty takie wymagają zmiany parametrów eksploatacyjnych i wydłużają czas obróbki.

3. Utrzymywanie wąskich tolerancji

gdzie projekt jest bezpieczny, to kolejne praktyczne rozwiązanie, które pozwala zaoszczędzić czas obróbki.

4. Wybierz odpowiednią technologię usuwania materiału

Nie wszystkie części nadają się do obróbki na 5-, 7- lub 11-osiowej frezarce CNC. W wielu zastosowaniach bardziej „ekonomiczna” frezarka 3-osiowa może działać równie dobrze, ale przy znacznie niższych kosztach.

5. Stała współpraca ze warsztatem CNC

Jak wspomniano powyżej, wznowienie już zrealizowanych projektów jest bardziej opłacalne. W przypadku takich zastosowań (np. produkcja kolejnej partii tej samej części) główny koszt produkcji części wiąże się z czasem obróbki i materiałem, a nie z ogólnym przygotowaniem procesu.

6. Dobre planowanie

Zlecenia obróbki CNC „Cito” są zazwyczaj kosztowne. Planowanie zamówień z wyprzedzeniem może zwiększyć szybkość i wydajność obróbki (również pod względem kosztów).

7. Przygotuj dobrze zamówienie

Konwersja plików CAD na kod G może być czasochłonna, ale przygotowanie dodatkowych plików CAD do (ręcznych) rysunków technicznych może być jeszcze bardziej czasochłonne. Jest to często pomijany sposób na obniżenie kosztów obróbki CNC, ale warto o nim pamiętać.

Pamiętaj jednak: zmniejszenie kosztów produkcji CNC nie musi koniecznie oznaczać pogorszenia jakości produktuCzęści toczone CNC.

Profesjonalne firmy CNC takie jak Nuote Metals podchodzą do każdego zamówienia i wyceniają indywidualnie, skupiając się na wspieraniu klientów wiedzą i doświadczeniem na każdym kroku.

Ta współpraca skutkuje wyższą jakością i często obniża koszty w całym procesie produkcyjnym.

Materiał optymalny czy odpowiedni?

Ostateczny koszt części jest ściśle powiązany z wyborem odpowiedniego materiału. Można znaleźć tańsze alternatywy o podobnych parametrach mechanicznych i zastosowaniach.

Innym podejściem do wyszukiwania tańszych materiałów jest wybór na podstawie ich potencjału w zakresie dodatkowych procesów ulepszania powierzchni, takich jak anodowanie aluminium.

Niedrogie stopy poddane takim procesom mogą mieć niższy koszt całkowity niż „optymalny typ stopu”.

Ponadto właściwy dobór materiału może mieć wpływ na wymagany czas produkcji.

Obrabialne materiały mogą znacznie obniżyć koszty.

Nawet dokonanie subtelnych korekt między różnymi rodzinami lub typami stopów może znacznie zaoszczędzić pieniądze w procesie obróbki CNC.

W każdym przypadku ostateczna decyzja o zmianie materiału wymienionego w specyfikacji technicznej powinna zostać przedyskutowana i podjęta wspólnie przez klienta i zespół obróbczy.

Metale Nuote'-eksperci operatorzy mogą pomóc Ci zidentyfikować możliwości oszczędności. Możesz poprosić nas o bezpłatną wycenę, a jeśli zajdzie taka potrzeba, zapewnimy Ci również pomoc w znalezieniu najbardziej opłacalnego rozwiązania.