降低 CNC 原型制作成本的 3 个技巧
对于精确和多功能的制造方法,许多设计师和工程师转向 CNC 加工。这种减材制造工艺使用计算机控制的旋转切削工具(例如钻头和立铣刀)来切割一块坚固的材料。 CNC 加工可以使用包括塑料、玻璃纤维和金属在内的各种材料制造出出色的部件。
由于其快速性和多功能性,CNC 加工通常用于制造原型零件。 CNC 加工是创建金属零件功能原型的绝佳方法。但是,某些设计决策可能会给您的零件增加可预防的成本。
CNC 原型制作的成本 - 及其解决方案
以下是使用 CNC 加工进行原型制作的一些主要成本驱动因素以及如何降低成本。
CNC 原型的材料选择
CNC 快速原型制作需要一大块金属,通常称为毛坯,使用 CNC 加工工具从其上雕刻出组件。为您的毛坯选择和获得正确的 CNC 材料是一种预期成本,当然,有些材料比其他材料更昂贵。材料价格可能因地区、可及性和其他因素而异。
一般来说,金属比塑料贵。金属的可加工性也会影响原型的成本——可加工性较差的材料需要更多的时间、工具和资金来加工,这反过来又会增加成本。此外,请考虑您的组件的属性及其未来的应用,例如它会变得多热或是否需要防锈。尽可能准确,不要过冲。例如,如果塑料可以提供您需要的强度,请使用该材料而不是钢来降低成本。
一些金属对数控机床来说更容易、更快,因此制造成本更低。大多数 CNC 加工快速原型是用铝合金完成的,例如铝 6061,尽管其他 CNC 可加工钢(例如 303 SS)可以进一步节省成本。即使您的最终组件设计不需要可加工材料,使用这些廉价材料进行原型制作也是有益的。材料选择也会影响加工时间——可加工材料,如乙缩醛,由于刀具速度较高,加工速度会更快。
CNC 原型的设置和加工
在开始 CNC 快速原型制作之前,必须准备好 CNC 机床本身。这包括编程刀具路径、收集和组装设备以及收集必要的材料。 CNC 加工还需要适当的时间来生产有效的组件——您必须切割材料、更换工具、使用这些工具装入和取出组件等等。
有两个很容易避免的耗时加工任务:编程刀具路径和材料去除。更简单的零件将更容易编程,从而减少创建和执行编程刀具路径所需的时间。减少需要去除的材料量也减少了零件加工时间。设计零件以最大程度地减少不必要的材料去除会产生块状外观,但会使零件更具成本效益且加工速度更快。
激光雕刻、丝网印刷、零件识别、饰面和其他外观添加对于大批量生产运行具有成本效益,但对于 CNC 快速原型制作来说价格昂贵。如果您只是为了功能或其他短期或一次性目的对零件进行 CNC 原型制作,请在完成原型制作之前推迟这些外观和美学决定。选择“加工后”表面处理,这意味着没有最终的 CNC 表面处理,这是 CNC 原型制作时最具成本效益的选择。
CNC 原型的设计复杂度
如果您的原型设计简单明了,那么它会更容易构建并且制造成本更低。然而,许多原型需要复杂的形状,在大批量生产之前必须经过测试。 CNC 原型制作独特、有趣的几何形状将增加制造复杂性和成本。
与复杂性类似,公差推高了 CNC 制造的价格。 CNC 加工旨在支持令人难以置信的精度,并且可以生产公差极小的部件,不允许有太多的回旋余地。但是,您的零件公差越严格和越精确,您在原型制作期间需要支付的费用就越多。
CNC 加工能够以非常高的精度产生令人难以置信的精细公差。虽然超紧公差有助于创建一致且功能强大的组件,但 CNC 原型通常不需要精细的公差标准。坚持精细公差将增加快速原型制作过程中的 CNC 加工成本。使用中、粗或非常粗的公差来降低 CNC 加工快速成型成本。
快速半径的 CNC 快速原型制作
尽管 CNC 原型制作很重要,但您不必花费大量资金来执行这一重要的制造步骤。使用廉价、易于加工的材料制作原型,以节省制造时间和成本,并等待添加饰面或 ID 雕刻等外观特征,直到您准备好进行大批量生产。此外,使用标准公差而不是专用公差。想节省更多?与经验丰富的制造合作伙伴联系。
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