多くのエンジニアは、CNC機械加工がその速度と汎用性のために、プロトタイプ製造で最も一般的に使用される方法であることを知っているかもしれません。 ただし、特定の決定により、部品に予防可能なコストが追加される場合があります。 したがって、この記事では、CNCプロトタイプ製造のコストを削減する方法について説明します。
CNCプロトタイプの主なコストのリスト
試作品加工のコストを削減する方法を理解するために、最初に主要な費用のリストを見てみましょう。
バルクメタル
カスタムCNC機械加工の基本原理は、最初に、切断するために大きな金属片が必要であるということです。 プロトタイピングおよび少量産業では、いわゆるポンプまたはブランクは、実際には最終部品の総質量よりもはるかに大きくなります（場合によっては最大5倍）。 実際には部品の品質の3〜4倍を支払うため、適切な合金を選択することが重要であるのはこのためです。
時間を設定する
技術図面がCNCサービスに入ると、処理装置の準備、NCプログラムの作成、ツールの製造または組み立ての準備段階が必然的に発生します。
加工時間
準備作業が完了したら、処理を開始します。 CNCラピッドプロトタイピングプロセスの主なパラメータは、プロセスに必要な合計時間です。 これには、実際の切削、工具交換、部品のロードとアンロードの時間、および必要に応じてCNC工作機械部品が工作機械間を移動するのに必要な時間が含まれます。 このコストはリストの中で群を抜いて最大であり、処理時間を短縮することが絶対に必要です。
延長時間
文書化、輸送などのために、どのタイプの製造プロセスでも、いくつかの避けられない管理の停止があります。 これらはすべてラピッドプロトタイピング部品の製造元に任されているため、慎重に選択して、契約に署名するか、CNCカスタム機械加工部品をお客様の場所に発送するのにかかる時間を尋ねる必要があります。
CNCプロトタイプのコストを節約
したがって、最終的なCNCラピッドプロトタイピングコストに影響を与えるすべての費用を分析した後、結論を導き出し、プロジェクトのCNC成形コストを削減するのに役立ついくつかのヒントをリストすることができます。
適切な金属材料を選択してください
多くの初心者は、素材についてあまり考えていません。 彼らは、デフォルトの建設用鋼を使用するか、錆を防ぐためにチタンやステンレス鋼などのより冷たい材料を使用します。 どちらの選択も間違っているか正しい可能性があります。 ここで理解しておくべきことは、合金の価格が決定的な要因ではないということです。 もう1つの問題は、たとえば、高温に耐えられるようにするために、材料の特別な特性が必要な場合に、可能な限り高品質の材料を選択することです。 たとえば、摂氏800度が必要で、950度を選択すると、この材料は処理がより難しく、より高価になりますが、追加の150度は必要ありません。
一般的に言って、金属はプラスチックよりも高価です。 金属の被削性は試作品のコストにも影響を及ぼします。被削性の悪い材料は、処理に多くの時間、工具、およびお金を必要とし、その結果、コストが増加します。 さらに、コンポーネントの特性と、コンポーネントがどの程度熱くなるか、防錆が必要かどうかなど、将来のアプリケーションを考慮してください。 できるだけ正確にし、オーバーシュートしないでください。 たとえば、プラスチックが必要な強度を提供できる場合は、コストを削減するために鋼の代わりにその材料を使用します。
薄い壁や深いポケットは避けてください
CNCプロトタイピングには多くの力と摩擦が伴います。 鋼やその他の合金を切断するには、切断力が大きくなければなりません。 この力は切断だけに適用できるわけではありません。 工具が鈍い場合や切削パラメータが大きすぎる場合は、部品自体が少し曲がる可能性があります。 パーツに金属が多く、非常に剛性がある場合は無視できますが、パーツが薄くて長いほど、切削力による変形に気付くでしょう。 切削パラメータを減らすとある程度相殺できますが、加工時間の増加につながります。 したがって、プロトタイプの機械加工部品の壁は厚くする必要があります。
不必要な高精度公差を回避する
複雑さと同様に、公差はCNC製造の価格を押し上げます。 CNC機械加工は、信じられないほどの精度をサポートするように設計されており、操作の余地があまりなく、公差が非常に小さい部品を製造できます。 ただし、部品の公差が厳しく正確であるほど、プロトタイピングプロセス中に支払う必要があります。
CNC機械加工には、非常に高い精度で非常に細かい公差を生成する機能があります。 超厳しい公差は、一貫性のある完全に機能するコンポーネントの作成に役立ちますが、CNCプロトタイプは、多くの場合、細かい公差基準を必要としません。 ラピッドプロトタイピングプロセスでは、細かい公差を順守すると、CNCの機械加工コストが増加します。 CNC機械加工でのラピッドプロトタイピングのコストを削減するには、中程度、粗い、または非常に粗い公差を使用します。
複雑な設計を避ける
必要以上の部品を作ろうとしないでください。 材料を最大限に活用すると、ワークのクランプや機械加工の問題が発生し、コストが増加する可能性があります。 設計が複雑になりすぎる場合は、さまざまな部分に分解し、留め具で組み立てることを検討してください。
これらの手法がCNCプロトタイピングのコスト削減に役立つことを願っています。 より機械にやさしい、またはより安価な材料に切り替えることは、予算内にとどまるための最良の方法の1つです（要件を満たしていると仮定します）。