CNC обрада метала се широко користи у индустријској опреми, аутомобилским компонентама, електронским производима и прецизним машинама. Трошкови обраде зависе не само од цена материјала и времена обраде машине, већ и од сложености делова, захтева за толеранцијама, завршне обраде површине и обима производње. За произвођаче, оптимизација кључних детаља дизајна у раној фази процеса развоја производа може смањити непотребне операције обраде, минимизирати отпад материјала и побољшати ефикасност производње.
Оптимизујте геометрију дела да бисте смањили време обраде
Избегавајте непотребно сложене геометрије
Сложене геометрије делова често захтевају више алата за сечење, дуже циклусе обраде и специјализоване уређаје или опрему за вишеосну обраду. Дубоке шупљине, уски прорези и тешко доступни елементи могу повећати хабање алата и потешкоће у обради.
Тамо где функционални захтеви дозвољавају, дизајнери би требало да поједноставе геометрије смањењем непотребних закривљених површина, степеница и замршених контура. Пројектовање карактеристика које омогућавају лак приступ алатима помаже у скраћивању циклуса обраде и смањењу трошкова програмирања и подешавања.
Оптимизујте радијусе углова, пречнике рупа и дубине жлебова
Веома мали унутрашњи радијуси углова могу захтевати мање алате за сечење, што може смањити ефикасност сечења. Конструктори треба да бирају унутрашње радијусе на основу уобичајено доступних величина алата и да избегавају непотребно дубоке, уске прорезе кад год је то могуће.
Пречнике рупа, величине навоја и упуштаче такође треба одредити према стварним захтевима склопа. Стандардизација спецификација рупа и навоја може смањити измене алата и побољшати ефикасност обраде.
Изаберите одговарајуће металне материјале за контролу укупних трошкова
Изаберите материјале на основу захтева примене
Алуминијумске легуре, нерђајући челик, угљенични челик и месинг нуде различита механичка својства, отпорност на корозију и обрадивост. Алуминијумске легуре генерално пружају добру обрадивост и погодне су за многе лаке компоненте, док нерђајући челик нуди одличну отпорност на корозију, али може бити изазовнији за обраду, у зависности од квалитета.
Избор материјала не би требало да се заснива искључиво на цени по килограму. Такође се морају узети у обзир ефикасност сечења, потрошња алата, искоришћење материјала и захтеви за накнадну обраду. Избегавање непотребно високих спецификација материјала може помоћи у смањењу укупних трошкова производње када примена не захтева изузетну чврстоћу или отпорност на корозију.
Побољшајте искоришћење материјала
Геометрија дела, димензије бланка и распоред материјала утичу на отпад материјала. Конструктори би требало да елиминишу непотребан чврсти материјал, оптимизују димензије дела и одаберу одговарајуће бланкове на основу предвиђеног процеса обраде.
За делове који захтевају значајно уклањање материјала са чврстих металних блокова, произвођачи могу да процене бланкове готово чистог облика или методе прелиминарне обраде како би смањили дозвољене мере сечења и време обраде.
Поставите одговарајуће толеранције и избегавајте непотребну прецизност
Примените уске толеранције само на критичне димензије
Веће толеранције генерално захтевају прецизнију контролу процеса и могу повећати време инспекције, прераде и ризике од отпада. Пројектанти би требало да одреде нивое толеранције према односима склопа, захтевима за уклапање и стварним условима рада, уместо да примењују високопрецизне толеранције на сваку димензију.
Критичне површине за спајање, отвори за позиционирање и димензије вратила могу захтевати веће толеранције. Некритичне спољне димензије и помоћне карактеристике често могу користити стандардне толеранције.
Избегавајте непотребне захтеве за завршну обраду површине
Прекомерно захтевни захтеви за завршну обраду површине могу захтевати додатну завршну обраду, полирање или друге операције накнадне обраде. Храпавост површине треба одредити према условима контакта, захтевима заптивања, трењу и изгледу.
Избегавајте наметање непотребних захтева за фину завршну обраду скривених површина или нефункционалних подручја. Ово може смањити трошкове секундарне обраде без угрожавања перформанси производа.
Оптимизујте операције причвршћивања и обраде радних предмета
Смањите поновљена подешавања и премештања
Свако додатно подешавање може повећати време обраде и довести до грешака у позиционирању. Током фазе пројектовања, размотрите да ли одговарајуће површине референтних тачака и распореди карактеристика могу омогућити да се главне операције обраде заврше са мање подешавања.
За делове са више обрађених површина, процените погодност троосне, четвороосне или петоосне CNC обраде. Најекономичније решење треба одабрати у складу са сложеношћу дела, расположивошћу опреме и обимом производње, уместо једноставног избора најнапредније конфигурације машине.
Дизајнирајте делове за лакшу инспекцију
Дубоке рупе, унутрашње карактеристике и уски простори могу отежати мерења и повећати трошкове контроле квалитета. Успостављање одговарајућих мерних референтних тачака и обезбеђивање довољног приступа алатима за контролу може скратити време контроле и побољшати ефикасност димензионалне верификације.
Оптимизујте трошкове према обиму производње
Уравнотежите јединичне трошкове и трошкове серијске производње
Малосеријске поруџбине су често осетљивије на трошкове програмирања, алата и подешавања машине. У масовној производњи, време циклуса обраде, век трајања алата и поновљивост постају све важнији. Конструктори би требало рано да разјасне очекивани обим производње како би се методе обраде могле ускладити са стварним потребама производње.
Унапред процените површинске третмане и секундарне операције
Процеси као што су анодизирање, галванизација, пескарење и полирање могу повећати трошкове производње. Током фазе пројектовања, потврдите компатибилност материјала са одабраном површинском обрадом и јасно наведите подручја обраде, стандарде изгледа и критичне димензионалне захтеве. Ово помаже у минимизирању поновне обраде и непотребних корака обраде.
Консултујте се професионалног добављача CNC машинске обраде рано
Чекање да се инжењерски цртежи финализују пре него што се размотри производност може довести до ревизија дизајна, расипања материјала и кашњења у производњи. Ефикаснији приступ је спровођење прегледа „Дизајн за производност“ (DFM) током ране фазе пројектовања, што омогућава инжењерским тимовима да процене геометрију делова, приступачност алата, толеранције, материјале и руте обраде.
TIRAPID може помоћи у процени пројеката CNC обраде метала разматрајући геометрију делова, процесе обраде и изводљивост производње. Идентификација скупих карактеристика дизајна пре производње омогућава предузећима да изврше циљана прилагођавања и побољшају ефикасност обраде, уз одржавање функционалних и квалитетних захтева.
Закључак
Смањење трошкова обраде металних делова на CNC машини почиње процесом пројектовања, а не само преговарањем о нижим ценама материјала или стопама обраде. Поједностављивање геометрија, избор одговарајућих материјала, постављање разумних толеранција, минимизирање подешавања и процеси планирања према обиму производње могу смањити укупне трошкове производње.
Интегрисање DFM анализе у ране фазе развоја производа помаже произвођачима да елиминишу непотребне машинске операције и креирају дизајне који су боље прилагођени захтевима стварне производње.
