Как снизить затраты на обрабатываемые детали с ЧПУ с помощью Smart Structural Design

Обработанные детали с ЧПУ, также известные как компоненты, обработанные с использованием оборудования с ЧПУ, представляют собой метод прецизионной обработки с цифровым управлением компьютера. Этот метод становится все более распространенным в современном производстве.

Обрабатывающее оборудование с ЧПУ, часто называемое станками с ЧПУ, имеет разные названия в разных регионах. Например, в регионе дельты реки Янцзы его обычно называют обрабатывающими центрами, в то время как в районе дельты реки Чжуцзян он известен как компьютерный гонг.

Типичные станки с ЧПУ включают:

Токарный станок с ЧПУ-этот инструмент вращает материал в токарном патроне и перемещает режущий инструмент вдоль двух осей для создания цилиндрических деталей.

Фрезерные станки с ЧПУ-эти станки используются для изготовления плоских деталей, а более продвинутые версии с дополнительными степенями свободы могут создавать сложные формы. Материал остается неподвижным, в то время как шпиндель вращается вместе с инструментом, перемещаясь или вращаясь вдоль трех осей (иногда четырех или пяти). В некоторых случаях шпиндель остается неподвижным, пока материал подается в него.

Сверлильные станки с ЧПУ-Подобно фрезерным станкам с ЧПУ, но предназначенные для резки по одной оси, эти станки перемещают сверло вниз по оси Z, не затрагивая оси X и Y.

Шлифовальные станки с ЧПУ-в этих машинах используется шлифовальный круг для достижения высококачественной отделки поверхности. Они предназначены для удаления небольших количеств материала из закаленных металлов, что делает их идеальными для чистовых операций.

Обработка с ЧПУ широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей исключительной точности. Однако услуги по обработке с ЧПУ могут быть относительно дорогими по сравнению с другими технологиями производства, такими как литье под давлением, литье под давлением и штамповка. Стоимость обрабатываемых деталей с ЧПУ зависит от нескольких ключевых факторов:

Затраты на оборудование: эти расходы включают первоначальную цену покупки, эксплуатационные расходы, техническое обслуживание и другие потенциальные расходы, такие как использование инструментов и систем ЧПУ. Более дорогие машины, как с точки зрения приобретения, так и обслуживания, приведут к более дорогим деталям. Фрезерные станки обычно дороже, чем токарные станки из-за их сложности и требований к настройке. Следовательно, желательно проектировать детали для токарной обработки, когда это возможно.

Расходы, связанные с проектированием, включают CAD (структурное и инженерное проектирование), CAE (оптимизация и анализ) и CAM (производственное программирование). Эти расходы могут варьироваться в зависимости от сотрудничества между сторонами и объема проекта. Большие объемы, как правило, снижают затраты на проектирование на деталь.

Материальные затраты: Материальные затраты являются значительным компонентом затрат части, определяемой стоимостью сырья, количеством материала и временем обработки. Факторы, влияющие на материальные затраты, включают выбор подходящих материалов на основе использования и функции детали, минимизацию использования материала и обрабатываемость материала.

Объем производства: по мере увеличения количества деталей удельная стоимость каждой идентичной детали уменьшается. Это сокращение в первую очередь связано с устранением дублирующих затрат на проектирование и настройку станков. Затраты на проектирование и настройку распределяются по всей партии деталей, что делает более рентабельным производство больших количеств.

Особые требования: особые требования, такие как допуск, шероховатость поверхности и потребности в последующей обработке, могут значительно повлиять на затраты. Более строгие требования к допуску и требовательная обработка поверхности могут усложнить обработку и увеличить расходы. Операции постобработки, такие как термическая обработка и обработка поверхности, также способствуют общим затратам.

Структурное проектирование: сложность структуры детали напрямую влияет на производственные затраты. Чтобы минимизировать затраты и повысить эффективность, рассмотрите следующие принципы проектирования:

Избегайте тонкостенных конструкций и предпочитайте более толстые стены для стабильности и экономической эффективности.

Убедитесь, что конструктивные особенности совместимы с обработкой с ЧПУ, и избегайте внутренних углов 90 °.

Используйте большие внутренние радиусы углов, чтобы сократить время обработки и износ инструмента.

Ограничьте глубину полостей, чтобы избежать чрезмерного удаления материала и проблем с механической обработкой.

Сократите использование изогнутых конструктивных элементов, чтобы сэкономить время и затраты.

Сдерживайте длину резьбы до минимума, чтобы избежать ненужной обработки.

Дизайн отверстий стандартного размера для более быстрой и точной обработки.

Минимизировать количество ЧПУ маНастройки Китая для уменьшения ручной обработки и индивидуального крепления.

Избегайте ненужного текста и надписей, но при необходимости следуйте экономичным методам, таким как шелкография и лазерная гравировка.

Применяя эти методы проектирования, вы можете снизить стоимость деталей с ЧПУ, сохраняя при этом качество, делая обрабатывающую промышленность более конкурентоспособной и отзывчивой к требованиям рынка.