CNC加工一个零件需要多少钱？影响成本的重要因素

CNC 机床彻底改变了制造业，使产品设计师能够自动化制造并生产高质量的机加工零件。然而，许多产品设计师发现 CNC 加工成本估算非常具有挑战性。因此，当他们收到来自制造商的项目报价时，往往会不知所措。

有几个因素会影响您的 CNC 加工项目的成本，包括产品设计、材料选择、制造技术、工具和表面光洁度。

本文将涵盖所有这些因素。在阅读完本文时，您将了解如何估算（和降低）您的 CNC 加工成本并为您的项目打造完美的零件。

影响 CNC 加工成本的因素

#1 设计的复杂性

CNC加工是一种减材制造工艺ㅡ，这意味着它使用切削工具从工件上去除部分材料，直到形成所需的零件。由于这种操作方式，CNC加工存在一定的设计限制。

例如，无论您的刀具尺寸如何，CNC 加工零件的内部垂直角总是有一个半径。此外，CNC 切削工具通常从顶面接触工件，因此制造某些特征或零件具有挑战性（且成本高昂）。

您的产品设计越复杂，加工零件所需的时间就越长，从而导致更高的加工成本。因此，为了简化您的产品设计并降低您的制造成本，您应该通过实施以下提示来优化您的设计：

• 在内部边缘添加圆角半径，以说明 CNC 刀具的圆柱形状。半径应至少为型腔深度的三分之一，并且所有内部边缘都应相同，以节省时间并无需额外的工具。

图 1：内部边缘的圆角半径

• 当您需要创建 90° 内刃时，请使用退刀槽，因为减小立铣刀的尺寸无法完成这项工作。

图 2：当您需要制造 90° 内刃时，减小立铣刀的半径将不起作用。相反，您希望创建半径至少为型腔深度三倍的底切。

• 将空腔的深度限制为长度（或宽度）的四倍。深度与宽度比较小的型腔需要专用立铣刀，从而增加了制造成本。

图 3：限制型腔深度

• 设计底切，使其深度约为其宽度的两倍，并有足够的间隙以允许切削工具进入。通常，间隙应至少是底切深度的四倍，尤其是在您将使用 T 形槽切削刀具时。

图 4：底切需要特定的刀具和深宽比以降低 CNC 加工成本

图 5：当您计划使用 T 型槽切削刀具时，为底切添加间隙

• 除非绝对有必要，否则通过将特征保留在工件的一侧来最大限度地减少加工方向的数量。例如，您必须设置两次 3 轴 CNC 铣床才能创建如下所示的产品。

图 6：尽量减少加工方向的数量

#2 劳动力

使用 CNC 机床的产品开发过程涉及几个步骤。例如，您需要先创建一个 3D CAD 文件，然后再将其转换为 CNC 机器用于自动化制造的计算机程序。

由于这些流程会增加劳动力成本，因此您可以通过自己执行其中一些流程而不是外包来降低成本。例如，您可以在将审查和生产外包给制造工程师之前创建产品的 3D CAD。

您的制造成本还取决于您要生产的零件（或单元）的数量，更高的单元意味着更高的制造成本。但是，与小批量生产相比，您可以期望批量生产的每件成本更低。

#3 工程材料的选择

您为产品选择的材料是 CNC 加工成本的巨大决定因素。由于 CNC 加工是一种减材工艺，因此它往往比 3D 打印等增材制造工艺使用更多的材料。 CNC 加工车间通常以块为单位购买这些材料并计算每块的价格。

CNC加工项目常用的两种材料是金属和塑料。金属通常比塑料贵，因此在制造金属部件时，您可能会比塑料花费更多。表 1 列出了 CNC 加工项目的大致材料成本。

#4 表面处理

CNC 加工零件通常具有令人印象深刻的表面光洁度（见图 7）。

图 7：CNC 加工零件的加工表面光洁度

机械师不会向您收取额外费用来创建这些加工后的零件。但是，如果您的产品需要额外的后处理操作（如阳极氧化、抛光和粉末涂层），您应该期待更高的项目报价。

图 8：具有阳极氧化表面光洁度的 CNC 加工零件

外包可以帮助您降低制造成本

许多一流的产品设计师和企业主通过将他们的制造项目外包给中国的数控加工车间来降低加工成本。例如，假设您希望使用多轴 CNC 机床制造复杂零件。在这种情况下，您可以期望在中国支付低至 40 美元/小时的费用，而欧洲（或美国制造商可能会收取高达 120 美元/小时的费用。

然而，仅仅因为亚洲各地的价格更友好，并不意味着你应该冒险选择任何中国制造商。相反，您必须选择拥有最先进 CNC 技术和高素质工程师、技术人员和质量控制 (QC) 专家的制造商。

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