El mecanizado CNC (control numérico de la computadora) es un proceso que utiliza máquinas herramientas programadas para fabricar piezas de alta precisión. Se usa ampliamente en el equipo automotriz, aeroespacial, médico y otros campos. Su costo está determinado por múltiples factores, incluida la complejidad del diseño, la selección de materiales y la producción en masa.
Costo de material
Tipo de material: Los metales (como aluminio, acero inoxidable y aleaciones de titanio) son más caros que los plásticos y tienen diferentes dificultades de procesamiento. Por ejemplo, el aluminio es la primera opción debido a su fácil procesamiento y bajo costo, mientras que las aleaciones de titanio son el doble de costosas debido a su alta dureza y baja conductividad térmica.
Material de maquinabilidad: Los materiales difíciles de procesar (como el acero inoxidable y el titanio) requieren más tiempo y herramientas especiales, lo que aumenta los costos.
Diseño y complejidad
Complejidad geométrica: Los diseños complejos (como cavidades profundas, paredes delgadas y esquinas afiladas) requieren múltiples pinzas y herramientas especiales, lo que prolonga el tiempo de procesamiento.
Requisitos de tolerancia: Las tolerancias estándar (metal ± 0.1 mm, plástico ± 0.25 mm) no requieren tarifas adicionales, pero las tolerancias de ± 0.005 mm requieren una molienda de precisión, lo que aumenta el costo en 40-200 yuanes/hora.
Tratamiento superficial: Se cobran a pedido de arena, pulido, anodización y otros procesos a pedido. Por ejemplo, el pulido requiere un molido manual, y el costo es el doble que el de la superficie original.
Tiempo y equipo de procesamiento
Horas de trabajo: Las máquinas herramientas de CNC generalmente se cargan por minuto, aproximadamente 80-120 yuanes/minuto, y las máquinas herramientas de cinco ejes son más caras.
Tipo de equipo: Las máquinas herramientas de tres ejes son de bajo costo, y las máquinas herramientas de cinco ejes son adecuadas para piezas complejas, pero el costo se duplica.
Tamaño de lote y pedido
Efecto por lotes: El procesamiento de una sola pieza requiere compartir los costos iniciales de programación y sujeción, y la producción de lotes puede reducir los costos unitarios. Por ejemplo, el precio unitario de 1,000 piezas puede ser 88% más bajo que el de una sola pieza.
Costos adicionales
Órdenes urgentes: El costo acelerado es el doble del precio estándar.
Herramientas y procesos especiales: como EDM o corte de alambre, un adicional de 100-200 yuanes por hora.
Estimación de costos de material
Calcule la cantidad de materias primas basadas en el volumen de la pieza y la densidad del material, combinada con el precio unitario del mercado (como el aluminio es de aproximadamente 30 yuanes/kg, el acero inoxidable es de aproximadamente 50 yuanes/kg).
Cálculo de tiempo de procesamiento
Fórmula: Costo total = Costo de material + (Tiempo de procesamiento × Precio unitario de mano de obra) + Tarifa de tratamiento de superficie.
Ejemplo: El costo del material de una parte de aleación de aluminio es de 100 yuanes, el tiempo de procesamiento es de 30 minutos (precio unitario 100 yuanes/minuto), y el costo total es de aproximadamente 3,100 yuanes.
Método de relación empírica
Grandes piezas: la relación de la tarifa de procesamiento al costo del material es de aproximadamente 1: 1 (diseño simple) o 1.2-1.5: 1 (diseño complejo).
Partes pequeñas y medianas: la relación es 2-3: 1 (simple) o 5-10: 1 (complejo).
Cada vez que una máquina CNC produce un nuevo producto, los ingenieros deben depurar la máquina según el producto. Tomando la depuración de la máquina Turning en el video como ejemplo, excluyendo el tiempo de programación, lleva al menos 4 horas depurar la máquina.
Optimizar el diseño
Evite las paredes delgadas (metal ≥ 0.8 mm, plástico ≥ 1.5 mm), cavidades profundas (profundidad ≤ 4 veces el ancho de la ranura) y las esquinas agudas internas, y use transiciones de esquina redondeadas en su lugar.
Simplifique el número de tiempos de sujeción y reduzca la necesidad de procesar el procesamiento.
Selección de material racional
Priorice materiales fáciles de procesar (como el aluminio 6061) y evite los materiales de alto costo como la aleación de titanio a menos que se requiera rendimiento.
Proceso estandarizado
Use aperturas e hilos estándar para evitar costos de herramientas personalizados.
Producción en masa
Expandir los pedidos después de la producción de prueba a pequeña escala para extender los costos iniciales .
Piezas simples: Alcianzamiento de aleación de aluminio (100 × 50 × 20 mm), costo de material 80 yuanes, tiempo de procesamiento 20 minutos, costo total de aproximadamente 2080 yuanes.
Partes complejas: Engranaje de precisión de acero inoxidable (tolerancia ± 0.02 mm), costo de material 200 yuanes, tiempo de procesamiento 60 minutos, costo de pulido adicional 500 yuanes, costo total de aproximadamente 8300 yuanes.
Los costos de mecanizado de CNC se ven afectados por muchos factores, como materiales, diseño y tamaño por lotes. Los costos pueden reducirse significativamente a través de un diseño optimizado y una planificación razonable. Se recomienda comunicarse con la planta de procesamiento sobre la viabilidad del diseño al comienzo del proyecto y utilizar herramientas de cotizaciones en línea (como Mohou.com y Xometry) para estimar rápidamente el costo.