Das Produktdesign ist eine herausfordernde Arbeit, da die meisten Herstellungszeiten und Produktkosten durch das anfängliche Produktdesign bestimmt werden. Wenn das Produkt nicht für Herstellung und Kosten ausgelegt ist, ist es dazu verdammt, eine geringe Verarbeitungseffizienz und hohe Kosten bei der Produktherstellung zu haben. Es gibt verschiedene Faktoren, die die Effizienz und die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen, einschließlich Konstruktion, Fertigungszeit, Materialkosten usw.
1. Entwerfen Sie das Filet für den vertikalen rechten Innenwinkel
Alle CNC-Werkzeuge sind zylindrisch, und bei der Bearbeitung der Nut wird an der Verbindungsstelle der vertikalen Flächen der Nut eine mit der Werkzeugform übereinstimmende Verrundung erzeugt. Wenn die Verrundung der vertikalen Fläche der Nut zu klein ist, ist ein kleineres Werkzeug erforderlich. Die Verarbeitungseffizienz eines kleinen Werkzeugs ist jedoch nicht so effizient wie die eines großen Werkzeugs, was die Herstellungszeit und -kosten erhöht. So senken Sie die Kosten und steigern die Produktionseffizienz:
• Die Filetgröße beträgt mindestens 1/3 der Rillentiefe. Je größer, desto besser.
• Alle Filets sind auf die gleiche Größe ausgelegt, sodass während der Herstellung nur ein Werkzeug verwendet werden kann.
• Entwerfen Sie ein kleines Filet (0,5 mm oder 1 mm) an der Wurzel der Rille.
• Die ideale Verrundungsgröße sollte etwas größer sein als der Radius des Werkzeugs, wodurch die Belastung des Werkzeugs während der Verarbeitung verringert und anschließend Herstellungskosten und -zeit gesenkt werden. Beispielsweise beträgt die Rillentiefe 12 mm, die Filetgröße sollte 5 mm oder mehr betragen, und das Werkzeug mit einem Durchmesser von 8 mm könnte bei der Herstellung verwendet werden, um die Herstellungseffizienz zu erhöhen.
Die Filetgröße beträgt
mindestens 1/3 der Rillentiefe.
Wenn es beispielsweise aufgrund von Produktanforderungen nicht gerundet werden kann, muss es mit einem anderen quadratischen Teil abgeglichen werden. Das folgende Design kann angewendet werden, um das kleinere Filet zu vermeiden:
Das Filetdesign passte
zum quadratischen Teil.
2. Reduzieren Sie die Gewindetiefe
Die unnötige Gewindetiefe erhöht die CNC-Bearbeitungskosten und verringert die Bearbeitungseffizienz, da ein spezielles Werkzeug erforderlich ist. Denken Sie daran, dass eine zu tiefe Gewindetiefe (mehr als das 0,5-fache des Lochdurchmessers) die Verbindungsfestigkeit nicht weiter erhöhen kann. So senken Sie die Kosten und erhöhen die Herstellungseffizienz:
• Die Gewindetiefe kann bis zum Dreifachen des Durchmessers des Schraubenlochs betragen.
• Für das Gewindeschneiden von Sacklöchern ist es am besten, mindestens eine zusätzliche Länge von 1/2 Lochdurchmesser an der Wurzel des Lochs hinzuzufügen.
Die Gewindetiefe kann bis zum 3-fachen des Durchmessers des Schraubenlochs betragen.
3. Vermeiden Sie die großen Seitenverhältnisse
Vermeiden Sie die großen
Seitenverhältnisse
Die CNC-Bearbeitung des Rohlings mit großen Seitenverhältnissen ist vibrationsanfällig, was eine genaue Verarbeitung erschwert. Um dies zu vermeiden, sollte diese Funktion an dickere Wände angeschlossen oder von Rippen getragen werden. So senken Sie die Kosten und steigern die Produktionseffizienz:
• Vermeiden Sie es, das Seitenverhältnis auf mehr als 4 zu beschränken.
• Verbinden Sie diese Funktion mit dickeren Wänden oder stützen Sie sie mit Rippen ab.
4. Berücksichtigen Sie die Verarbeitbarkeit von Materialien
Je besser die Verarbeitbarkeit eines Materials ist, desto einfacher ist die CNC-Bearbeitung von Teilen und desto niedriger sind die Herstellungskosten. Die Verarbeitbarkeit des Materials hängt von den physikalischen Eigenschaften des Materials ab. Im Allgemeinen ist die Verarbeitung umso einfacher, je weicher das Material und je besser die Duktilität ist.
Zum Beispiel hat Messing C360 die beste Verarbeitbarkeit und kann schnell bearbeitet werden; Aluminiumlegierungen (Aluminium 6061 und 7075) können ebenfalls leicht bearbeitet werden. Die Verarbeitbarkeit von Stahl ist nicht ganz gut. Stahl benötigt im Vergleich zu Aluminiumlegierungen mehr als die doppelte Verarbeitungszeit. Sicherlich ist die Verarbeitbarkeit verschiedener Stähle unterschiedlich, beispielsweise beträgt der Verarbeitbarkeitsindex von rostfreiem Stahl 304 45%, während der Index von rostfreiem Stahl 303 78% beträgt. Letzteres ist einfacher zu verarbeiten.
Die Verarbeitbarkeit von Kunststoffen hängt von ihrer Steifigkeit und ihren thermischen Eigenschaften ab. Kunststoffmaterialien können bei hohen Temperaturen während der CNC-Bearbeitung leicht geschmolzen und verformt werden.
POM ist das am einfachsten zu CNC-bearbeitete Material, gefolgt von ABS. PEEK und Nylon sind übliche technische Kunststoffe, die schwer zu verarbeiten sind.
So senken Sie die Kosten und steigern die Produktionseffizienz:
• Versuchen Sie, die Materialien mit guter Verarbeitbarkeit auszuwählen, sofern dies zulässig ist.
5. Berücksichtigen Sie den Rohstoffpreis
Der Preis des Rohmaterials ist der Schlüsselfaktor für die Kosten von CNC-Bearbeitungsprodukten. Das Folgende zeigt die Preisrangfolge der gängigen Rohstoffrohlinge aus Metall und Kunststoff. Nur als Referenz sortieren, nach Preis von niedrig nach hoch sortieren.
Rohstoffpreis von niedrig bis hoch
▲ Aluminium 6061 ist offensichtlich ein ideales Material für seine bessere Verarbeitbarkeit und den niedrigeren Preis. Es eignet sich zur Herstellung von Prototypen.
▲ Die Verarbeitbarkeit von Edelstahl 303 und Messing C360 ist gut und kann bei der Herstellung zeiteffizient sein. Der Rohstoffpreis ist jedoch hoch. Sie sind daher nur für die Massenproduktion geeignet, wodurch der hohe Preis durch kurze Herstellungszeiten ausgeglichen wird.
▲ Bei den Kunststoffen ist der Preis für ABS, Nylon und POM ähnlich wie bei Aluminium 6061. Kunststoffe lassen sich jedoch schwieriger CNC-bearbeiten und sind alles andere als kosteneffizient. So senken Sie die Kosten und steigern die Produktionseffizienz:
• Wählen Sie die Materialien mit niedrigerem Preis, insbesondere für Produkte mit geringem Volumen.
Gerne können Sie uns mitteilen, wenn Sie Vorschläge haben. Bei RPWORLD bieten wir kostenlose DFM-Analysen an, mit denen Sie Risiken in
einem frühen Stadium Ihrer Produktentwicklung reduzieren können . Kontaktieren Sie uns und holen Sie sich jetzt die professionelle Designberatung für Ihre Teile!
