5 mẹo thiết kế gia công CNC tiết kiệm chi phí

Gia công CNC được công nhận rộng rãi về độ chính xác và tính linh hoạt, nhưng nếu không lập kế hoạch cẩn thận, chi phí có thể nhanh chóng tăng lên. Bằng cách tối ưu hóa thiết kế cho khả năng sản xuất, các công ty có thể giảm chi phí mà không ảnh hưởng đến chất lượng. Dưới đây là năm mẹo thiết kế cần thiết được UTECH tóm tắt để giúp bạn tiết kiệm tiền máy CNC gia công.

1. Đơn giản hóa thiết kế giúp giảm thời gian gia công máy CNC

2. Chọn vật liệu tiết kiệm chi phí

3. Giảm việc thiết lập bộ phận máy CNC thông qua thiết kế hiệu quả

4. Hạn chế các thao tác sau gia công

5. Tối ưu hóa thiết kế cho sản xuất hàng loạt

1. Đơn giản hóa thiết kế giúp giảm thời gian gia công máy CNC

Độ phức tạp của bộ phận ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian gia công, từ đó ảnh hưởng đến chi phí. Bằng cách đơn giản hóa thiết kế, bạn có thể giảm thiểu số lượng thao tác gia công cần thiết:

Giảm các tính năng phức tạp: Tránh các hình học hoặc tính năng quá phức tạp đòi hỏi phải thay đổi công cụ bổ sung hoặc các chiến lược gia công phức tạp. Ví dụ, các góc bên trong sắc nét rất khó để các công cụ CNC đạt được và có thể yêu cầu các thao tác bổ sung, làm tăng chi phí.

Chuẩn hóa kích thước: Tuân thủ các kích thước và kích thước tiêu chuẩn cho lỗ, ren và các tính năng khác để giảm chi phí dụng cụ tùy chỉnh. Điều này giúp giảm thiểu hao mòn công cụ và thời gian thiết lập vì các công cụ tiêu chuẩn sẵn có hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Tránh dung sai chặt chẽ không cần thiết: Dung sai chặt chẽ hơn làm cho việc gia công trở nên khó khăn hơn và đòi hỏi nhiều thời gian gia công và độ chính xác hơn. Chỉ áp dụng dung sai chặt chẽ trong các lĩnh vực quan trọng đối với chức năng.

2. Chọn vật liệu tiết kiệm chi phí

Lựa chọn vật liệu đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định chi phí chung của gia công máy CNC. Bằng cách chọn đúng vật liệu, bạn có thể đạt được hiệu suất mong muốn đồng thời giảm thiểu chi phí:

Chọn vật liệu có thể gia công: Các vật liệu như nhôm và thép nhẹ dễ gia công hơn và thường tiết kiệm chi phí hơn so với các kim loại cứng hơn như titan hoặc thép không gỉ. Vật liệu mềm hơn làm giảm mài mòn dụng cụ và thời gian gia công, giúp giảm chi phí.

Sử dụng kích thước nguyên liệu thô một cách khôn ngoan: Thiết kế các bộ phận của bạn để sử dụng hiệu quả kích thước kho có sẵn. Điều này làm giảm chất thải vật liệu và tiết kiệm tiền. Bất cứ khi nào có thể, hãy căn chỉnh kích thước thiết kế của bạn với kích thước vật liệu tiêu chuẩn để giảm thiểu việc cắt giảm không cần thiết và lãng phí quá mức.

Xem xét sự sẵn có của vật liệu: Chi phí vật liệu dao động tùy theo tình trạng sẵn có. Chọn những vật liệu sẵn có để tránh chi phí cao hơn hoặc thời gian thực hiện lâu do khan hiếm nguyên liệu.

3. Giảm việc thiết lập bộ phận máy CNC thông qua thiết kế hiệu quả

Mỗi khi một bộ phận cần được định vị lại (thiết lập) theo một cách máy CNC, nó làm tăng thêm thời gian và chi phí. Giảm số lượng thiết lập giúp đơn giản hóa quy trình:

Thiết kế gia công nhiều trục: Bất cứ khi nào có thể, hãy thiết kế các bộ phận có thể được gia công trong một hoặc hai thiết lập bằng máy nhiều trục, chẳng hạn như máy CNC 3, 4 hoặc 5 trục. Điều này làm giảm nhu cầu định vị lại bộ phận và rút ngắn thời gian gia công.

Tránh sâu răng: Các khoang sâu đòi hỏi các dụng cụ có tầm với dài, dễ bị rung và biến dạng, dẫn đến gia công chậm hơn và cần nhiều thiết lập hơn. Thay vào đó, hãy chọn những đường cắt nông hơn hoặc chia thiết kế thành nhiều thành phần để có thể lắp ráp sau này.

Thiết kế đối xứng: Các bộ phận đối xứng thường có thể được gia công với ít thiết lập hơn. Bằng cách duy trì tính nhất quán, bạn có thể hợp lý hóa toàn bộ quy trình, dẫn đến hoạt động sản xuất tiết kiệm chi phí hơn.

4. Hạn chế các thao tác sau gia công

Các hoạt động bổ sung như mài nhẵn, đánh bóng hoặc xử lý nhiệt có thể làm tăng thêm thời gian và chi phí cho gia công CNC. Bạn có thể giảm các thao tác này bằng cách điều chỉnh thiết kế của mình:

Tránh các phương pháp xử lý bề mặt không cần thiết: Mặc dù các bề mặt được đánh bóng hoặc hoàn thiện cao có thể trông hấp dẫn nhưng không phải lúc nào cũng cần thiết. Bằng cách chọn các bề mặt gia công phù hợp, bạn có thể tiết kiệm thời gian và chi phí liên quan đến các quy trình hoàn thiện thứ cấp.

Giảm thiểu các đường cắt và chủ đề: Các tính năng đặc biệt như đường cắt và ren trong thường yêu cầu công cụ tùy chỉnh hoặc quy trình thủ công. Việc hạn chế các tính năng này có thể làm giảm đáng kể công việc sau gia công.

Kết hợp các bộ phận khi có thể: Thay vì gia công một số bộ phận riêng biệt cần được lắp ráp sau này, hãy cân nhắc việc thiết kế một bộ phận hợp nhất, duy nhất. Điều này làm giảm nhu cầu thực hiện các hoạt động nối như hàn hoặc dán, điều này có thể làm tăng thêm chi phí.

5. Tối ưu hóa thiết kế cho sản xuất hàng loạt

Nếu bạn đang sản xuất các bộ phận với số lượng lớn, hãy cân nhắc việc tối ưu hóa thiết kế của bạn để sản xuất hàng loạt. Điều này có thể làm giảm chi phí tổng thể cho mỗi bộ phận:

Thiết kế các bộ phận có thể lặp lại dễ dàng: Hãy chắc chắn rằng thiết kế của bạn nhất quán và dễ dàng lặp lại. Việc giảm sự khác biệt giữa các bộ phận có thể giảm thời gian thiết lập cho từng lô, từ đó có thể tăng tốc độ sản xuất.

Sử dụng thiết kế mô-đun: Nếu có thể, hãy thiết kế các bộ phận có thể được sử dụng cho nhiều sản phẩm hoặc ứng dụng. Thiết kế mô-đun cho phép các nhà sản xuất sản xuất số lượng nhiều hơn cùng một lúc, đạt được tính kinh tế nhờ quy mô.

Kế hoạch cho hiệu quả lắp ráp: Khi các bộ phận cần được lắp ráp sau khi gia công, hãy xem xét khả năng lắp ráp dễ dàng trong giai đoạn thiết kế. Các tính năng như tab tự định vị hoặc phương pháp lắp ráp không cần dây buộc có thể hợp lý hóa quy trình và giảm chi phí lao động.

Bằng cách áp dụng các mẹo thiết kế tiết kiệm chi phí này, bạn có thể giảm đáng kể chi phí gia công máy CNC trong khi vẫn duy trì chất lượng sản phẩm. Đơn giản hóa thiết kế, lựa chọn vật liệu phù hợp, giảm thiểu việc thiết lập, giảm các hoạt động xử lý sau và tối ưu hóa sản xuất hàng loạt đều là những chiến lược giúp bạn tận dụng tối đa máy CNC chế biến và đảm bảo quá trình sản xuất tiết kiệm chi phí. Nếu bạn quan tâm đến máy CNC hoặc muốn tìm hiểu thêm, vui lòng liên hệ với UTECH. UTECH có đội ngũ R&D chuyên nghiệp và dịch vụ khách hàng tốt, có thể giải đáp kiến ​​thức chuyên môn của bạn và đưa ra các khuyến nghị về máy phù hợp.