降低CNC加工零件成本的10个技巧

当您想要创建原型或批量生产最终用途产品时，CNC 加工是一种很好的实现方式。但加工成本往往是人们停下来的主要原因。影响 CNC 零件成本的因素有很多，包括材料、设计、表面处理、数量和周转时间。幸运的是，具有丰富 CNC 加工经验的专家可以极大地帮助您降低切削成本和最终产品定价。

本文将总结我们工程师的 10 大技能。通过遵循这些经过验证的技能，您可以获得经过优化的零件，以最大限度地降低成本并仍然满足您的设计要求。

什么会影响CNC加工零件的成本？

在讨论如何降低成本之前，我们先简述一下影响CNC零件价格的六大因素

加工 时间

处理零件所需的时间越长，其成本就越高。加工时间通常是 CNC 加工零件的主要成本驱动因素。

材料科学

不同的原材料价格往往不同。即使是一些性能相似但不常用的材料也会贵很多。

公差

更严格的公差要求会导致加工难度加大，废品率增加，也会导致价格上涨。

数量

生产1件和1000件所需的CNC编程时间是相同的，所以如果需要更多的数量，将平均分摊总成本，从而降低单个产品的成本。

表面处理

如果需要进行镀膜、平滑、阳极氧化、黑色氧化等表面处理，会增加多道加工步骤和大量成本。

交货时间

交货时间短意味着供应商需要协调更多的工人先安排您的订单，而不得不延迟处理其他订单。这也是额外费用中的一个小因素，业内称为加急手续费。

10 个节省成本的设计技巧

既然你知道CNC加工的成本是从哪里来的，那么让我们看看如何将它降到最低。

1.选择最合适的材料

当您设计和加工零件时，选择合适的材料是节省成本的最重要方法。最适合你的材料不是最贵的。您必须根据零件的用途和功能找到最合适的材料。

性能几乎相同的材料有很多，但价格差异很大。您可以检查这些替代材料是否可以满足功能使用。比如SKD61用常用的模具顶针代替SKH51可以节省50%-70%的成本。

另一方面，6061铝等较软的材料更容易切割，这意味着加工时间更短。较硬的材料需要更昂贵的加工工具，并且更容易损坏和磨损工具。综上所述，较硬的材料需要较长的加工时间和刀具磨损率，从而增加了加工零件的成本。

2。尽量不要使用90°内角

尖锐或 90 度的内角会占用更多的加工步骤和时间，并且会增加额外的成本。不过大部分内角不需要90度，圆角也不影响功能的使用。

如果您调整设计以包括圆角，则机器可以连续运行以创建您的零件。铣刀和立铣刀等数控加工工具会自动留下圆形内角。小或窄的圆角半径需要更多的刀具路径和特殊的小刀具，这将增加加工时间并需要更换刀具。相比之下，拐角处较大的半径意味着较大的工具可以有效地切割它们。

为了优化设计，确保内角半径的 L:D 比（长度与直径）为 3:1 或更小。此外，保持所有内角具有相同的半径可以减少加工时间。

3.尽量减少内腔

具有深腔设计的金属或塑料零件通常耗时且难以加工。创建型腔需要去除大量材料，这会导致材料浪费，并且很难去除切屑，或者可能需要特殊工艺（例如线切割EDM或水槽EDM）才能达到深度。这些会花费你更多的钱。

设计时尽量将口袋的深度限制为长度的4倍，理想的设计深度为其直径的2～3倍。

4.避免薄壁设计

壁太薄的机加工零件将需要更多时间来加工，因为它们非常脆弱。而且很难保持精确的公差，因为它们经常振动或变形。加工速度慢、加工工艺特殊、废品率高，使得这些薄壁零件价格昂贵。

厚壁零件加工更稳定，加工成本更低。为了保持加工价格低，请避免薄壁设计。金属件壁厚大于0.8mm，塑料件壁厚大于1.5mm。

5.使用标准出口尺寸

当机加工零件设计有螺纹孔时，孔深和螺纹尺寸会影响总价格。一般来说，增加夹具中的螺纹长度不会使零件更坚固，因此不需要穿过大于3倍孔径的孔并尽可能缩短。如果螺纹的长度是直径的3倍，则会增加断裂的风险，需要更多的加工时间。非常小的螺纹需要手动攻丝，这也使得价格更高。

6.避免复杂的部分

加工超大型、微型或复杂设计的零件需要专用工具、多轴数控机床或一些定制夹具，所有这些都会增加总成本。

在某些情况下，例如复杂的零件需要在多个面上进行操作，可以尝试将零件拆分成两个或多个单独的零件，然后在加工后将它们焊接或螺栓连接在一起。您可能会发现成本降低了。

7.避免表面处理，如锡涂层、DLC涂层等。

CNC加工零件的表面精加工是为了获得美观、耐腐蚀、耐磨或其他目的所需的表面特性或性能的附加过程。然而，这些热处理、喷砂、特殊涂层、阳极氧化和其他饰面会增加总成本。因此，应根据用途仔细评估。

如果要降低总成本，选择标准加工面是一个不错的选择。机加工表面是一种快速且经济实惠的选择，通常用于非显示应用，例如安装支架。表面光洁度相当于 125 RA in (3.2 RA m)。

8.避免过度使用严格的公差

德科拥有超精密加工设备和生产经验，可满足±0.001mm的公差。但是，我们仍然建议对于非特殊用途的零件不要过度使用严格的公差。因为公差越小，工厂需要的工序和时间就越多，也就意味着价格会高很多。

9.批量订单

尽管现代数控车床和铣床可以比以前更高效地运行，但它们仍然需要工程师对其进行编程和设置。众所周知，您订购的零件数量对单价影响很大。如果您订购 10000 个零件或仅订购 10 个零件，价格会有很大差异。因为批量生产相同的零件可以最大限度地提高CNC加工的生产效率和成本效益。

10.推进工作，提前制定生产计划

制定产品蓝图，推进设计工作，并在生产前完成最终产品设计。这将使CNC加工供应商有足够的时间采购原材料、制定生产计划并在约定的时间内交付产品。根据东莞高乐多年的生产经验，较长的交期可以降低综合成本4%~6%。

结论

这些是帮助您降低零件加工成本的 10 大设计技巧。简而言之，保持简单并遵循标准。让这些设计技巧深入你的脑海，应用到你的实际产品中，一定会帮助你减少很多不必要的成本