CNC機械加工は、基本的にプロトタイプや部品を製造するためのサブトラクティブテクノロジーです。 これは、その操作によって材料が除去されることを意味します。 このプロセスは、金属やプラスチックなどのさまざまな材料に使用できます。 CNC旋削とフライス盤は、コンピューター数値制御を使用する他の生産技術とは異なります。 どちらの場合も、材料のより大きなブロックから始めます。 次に、目的の製品が得られるまでそれを切り開きます。
CNC機械加工のコストの計算には、労力、機械、複雑さ、材料など、さまざまなコスト要因が含まれます。 CNC機械加工は、オンデマンド生産で最も費用効果の高いオプションの1つであり、金属やその他の材料の機械加工において優れた実用性を備えています。 しかし、顧客は新しいプロジェクトを開始する前に正確な価格見積もりを必要としています。 この記事では、CNC機械加工のコストを計算する要因を分析し、予算を最適化するためのヒントをいくつか提供します。
CNC機械加工および関連するコスト要因
CNC機械加工業界では、ある部品Aは別の部品Bよりもはるかに高価な場合があります。部品Bは部品Aよりも小さい場合がありますが、大きい部品Aよりも高価な場合があります。これは、価格が CNC加工のサイズ。 これは主に、人件費、機械コスト、工具、材料、設定、工具の摩耗など、さまざまな要因の組み合わせに依存します。 各カテゴリーの正確な評価を得るのは困難です。 ただし、最終価格を提案するときは、それらをどのようにコンパイルするかについての一般的な理解が必要です。
材料費
これは、機械工がCNC加工のコストを計算するときに考慮する非常に重要な要素です。 CNC機械加工はサブトラクティブプロセスであるため、最終製品よりも多くの材料を使用することがよくあります。 整備士はこれらの材料をブロックごとに購入し、各ブロックの価格を計算します。 CNC機械加工で使用される2つの主要な材料は、金属とプラスチックです。 それらの両方を詳しく見てみましょう：
– 金属
CNC機械加工で使用される一般的な金属タイプには、アルミニウム6061、ステンレス鋼303、真ちゅうC360があります。 機械工は、その経済的な価格と優れた機械加工性のために、6061アルミニウムを最も頻繁に使用します。 ステンレス鋼303と真ちゅうC360は被削性が高いため、コストが高くなります。
–プラスチック
バルク材料の平均価格が低く、硬度が低く、処理時間が短いため、CNC処理に使用されるプラスチックは安価です。 ABS、ナイロン6、POM（Delrin）などのプラスチックのバルクコストは、アルミニウム6061とほぼ同じですが、一体型のコストはわずかに高くなる可能性があります。 PEEKのようなプラスチックは非常に高価であり、絶対に必要な場合にのみ使用する必要があります。
その結果、より硬い材料の製造コストは、作業性が悪いために他の材料よりも高くなります。 さらに、より高価な材料タイプは、より耐久性があり、パフォーマンスが向上する可能性があります。 CNC機械加工エンジニアは、機械加工性が高いため、ABSとアルミニウムの使用を決定する場合がありますが、ステンレス鋼とチタンは機械加工がより困難です。
M加工費
CNC機械加工のコストに影響を与える別の要因は、生産に使用される機器、ツール、または機械のタイプです。 使用するマシンが単純であるほど、単位時間あたりのコストが低くなるという考え方です。 通常のCNC旋盤の製造コストは垂直CNC旋盤よりも低いのに対し、CNCマシニングセンターはフライス盤よりも高価であるため、これは明らかです。
- 3軸および5軸のフライス盤と旋盤は、複雑な形状と厳しい公差を持つ部品を設計するための柔軟性を提供します。 処理コストは、マシンのタイプとそれが実行される時間数（通常はマシン時間と呼ばれます）によって異なります。 ストアは、さまざまなタイプのマシンを実行するための時間料金を設定しています。 これらの費用は労働とは何の関係もありません。 各マシンが提供する利点は、パーツの幾何学的複雑さに依存します。 設計を機械工場に送る前に、設計を可能な限り最適化する必要があります。
パーツの特徴
パーツの特徴は、設計の幾何学的形状と複雑さを指します。 複雑な機能を備えた部品の場合、より多くのプログラミング時間、実行時間、およびセットアップ時間が必要になります。 部品の複雑さを考えると、部品の設計が複雑になると、機械加工が難しくなります。 複雑な部品を製造するには、専用のツール、複数の設定、および機械が必要になる場合があり、それによって最終製品のコストが増加します。 各部品のコストを削減するために、設計を可能な限り単純化することは有益です。 不要な機能を排除し、設計を簡素化します。 場合によっては、設計を複数の部分に分割してから組み立てる方が費用効果が高い場合があります。
人件費
CNCマシンをセットアップすると、手動による介入はほとんど必要ありません。 機械工、エンジニア、またはプログラマーは、特定の手順を実行する必要があります。 これらには以下が含まれます：
プログラミング：
人件費のこの部分は、設計とデジタルのコストを伴うため、最も高価です。 CADファイルを作成するには、製品を設計者にアウトソーシングする必要があります。 自分で行うことでこれを回避できます。 次は製造エンジニアです。設計の再現性をチェックし、改善のための提案を行います。 最後の人はプログラマーで、CADファイルをCAMファイルに変換して、CNC工作機械が設計を理解できるようにします。 このすべての専門知識には代償が伴います。 一部のAutoCAMテクノロジーは、ツールパスを自動的にプログラムします。これにより、製造のこのステップでの労力への依存が大幅に軽減されます。
設定：
機械工は生産のために機械をセットアップします。 誰かが常にブランクをカットし、それをワークピースホルダーに配置してから、ツールをツールチェンジャーにロードする必要があります。 コストは、製造される部品の数と複雑さによって異なります。
品質管理：
古いことわざにあるように…「あなたはあなたが支払うものを手に入れます」。 ISO 9001認定企業が請求する価格は、各加工部品が出荷前に追加の品質管理チェックを受ける必要があるという事実を反映して、わずかに上昇します。
品質を本当に重視し、堅牢な品質保証プロセスを備えた会社（SANS Machiningなど）と協力することで、検査対象のバッチの1％と100％の違いを区別することができます。 「あなたはあなたが支払うものを手に入れる」の良い例。
品質は価格に見合う価値があることは間違いありません。 あなたが見つけることができる最も安い供給業者に注文することをいとわないならば、あなたが受け取る最終的な製品がお金の価値があることを期待してください。
後処理
生産後、生産には組み立てと希望の場所への輸送が必要になります。 これらのプロセスには、追加コストが発生する手作業が含まれます。
表面処理
表面処理は、部品の最終表面を改善し、工具跡や粗さを取り除き、美的目的を達成し、耐摩耗性を提供します。 機械加工工場では、さまざまな材料のさまざまな表面処理を提供しています。 表面処理により、CNC機械加工部品の外観と、過酷な環境に耐える能力が向上します。 それらは有利ですが、処理コストが増加します。 表面仕上げは、部品の用途によって異なります。 資格のある機械工場は、最も賢明な選択を決定するのに役立ちます。
CNCマシンのコストを計算する際には、これらすべての要素が考慮されます。 これらのコストをさらに削減する方法については、次のセクションを確認してください。
CNC加工コストを削減する方法
ほとんどの場合、CNC機械加工のコストを見積もった後、CNC機械加工は、特に多数の製品を生産しない場合、顧客のコストを高くする可能性があります。 次の方法で、予算に合わせてCNC加工コストを調整できます。
1.素材を再考する
製品に使用する材料は、CNC機械加工のコストの重要な決定要因です。 製造工程の材料を選択する前に、材料の価格を検討する必要があります。 また、素材の加工性も非常に重要です。 これにより処理時間が決まり、CNC機械加工ワークショップでの生産プロセスの1時間あたりの速度に影響します。
2.最適化された設計
製造プロセスの設計も、CNC機械加工コストの計算において非常に重要な要素です。 設計の複雑さが処理時間の長さを決定し、それがコストに影響します。 デザインの複雑さを最小限に抑えるために、見積もりのためにデザインを送信する前に、次の質問を検討することができます。
–機械加工性の設計ガイドラインを使用して、部品が最適化されていますか？
–モデルのすべての機能が必要ですか？ それらのいずれかを削除または簡略化しても、自分のパーツのすべての機能を保持できますか？
–デザインをCNC機械加工が容易な複数のパーツに分割して、組み立てることはできますか？
–複数のマシン設定や特別なツールの必要性を排除するためにデザインを変更する方法はありますか？
–私の設計要件を満たすことができる、より安価で処理しやすい材料はありますか？
3.その他の要因
顧客として、すでに述べた品質管理措置以外に、あなたが支払う価格に影響を与える他の要因を知ることは有用です。 以下にリストされているように、これらの要因の多くはあなたのコントロールの範囲内です：
ISO 9001認証-あなたのサプライヤーは本当に彼らの品質への取り組みに取り組んでいますか？
バッチサイズ-1回限りまたは1,000回オフにしますか？
アウトソーシング業務-部品の陽極酸化処理を提供しますか、それとも自分で購入しますか？
材料の選択-アルミニウムの処理コストは鋼よりもはるかに低くなっています。
納期-コンポーネントはどのくらい緊急に必要ですか？
公差-公差が厳しくなると、リスクが高まり、追加の検査時間が必要になります。
備品–部品の輪郭が複雑で、機械加工作業中に部品を固定するためにカスタマイズされたワークホールディングソリューションが必要ですか？
結論
大量または少量の部品を製造するには、機械、労働要件、部品の複雑さ、表面処理、および製造時間を理解することが重要です。 ただし、コスト見積もりの処理プロセスはエラーが発生しやすく、慎重な評価が必要です。
SANS Machiningは、CNC機械加工製造、プロトタイプ機械加工、少量加工部品製造、金属加工、および部品仕上げサービスに重点を置いており、最高のサポートとサービスを提供します。