Kokius konstrukcinius elementus pakeisti sudėtingame CNC gaminyje prieš atiduodamas brėžinį

Kodėl perskaičiavimas vyksta brėžinio, o ne staklės lygyje

Elementai, kurie lemia, kiek kainuos jūsų gaminys, yra pasirenkami dar prieš tai, kai kas nors pateikia kainos pasiūlymą. Sudėtingos ertmės, gilios plonos sienos, apatinės kirtys, griežti leistini nuokrypiai ir keli įstrikinimai nepriklausomuose leidiniuose vadinami didžiausiais kainos veiksniais, nes kiekvienas iš jų prideda programos laiką, įrankių nusidėvėjimą, neapdirbimo laiką arba atliekas^89101219.

Vienas leidinys nurodo, kad projektavimo etapo sprendimai nustato 70–80% galutinės produkto kainos, todėl šiame etape atliktas supaprastinimas kaupiasi visame tolesniame procese⁸. Šį skaičių pateikė tiekėjo lygio šaltinis, tai yra pramonės patirties įverstis, o ne išmatuotas etalonas, todėl naudokite jį kaip pagrindą revizijai, o ne kaip verslo plano pagrindą.

Šaltiniai jums nepateikia reitingo. Nė vienas šaltinis neįvertina, kokią bendros apdirbimo kainos dalį tenka kiekvienam elementų tipui.

Todėl negalite teigti, kad gili ertmė apskritai kainuoja daugiau nei apatinė kirtis — galite tik pasakyti, kad abu nuolat nurodomi^8101219. Praktinė išvada: elementus peržiūrite žemiau nurodyta tvarka.

Ji atitinka seką, kurią rekomenduoja patys šaltiniai: pirma geometrija ir įstrikinimai, tada spinduliai ir ertmės proporcijos, tada leistini nuokrypiai, tada elementai, kuriems reikia specialių įrankių.

Pirma sumažinkite įstrikinimų skaičių, tik tada keiskite visus kitus dalykus

Kiekvienas papildomas įstrikinimas prideda neapdirbimo laiko ir padidina paviršių tarpusavio pozicijos klaidų riziką, o elementų suvedimas į mažesnį orientacijų skaičių yra pirmas svertas, kurį rodo šaltiniai⁹¹³¹⁸. Viena dirbtuvė nurodo 15–45 minučių neapdirbimo laiką už kiekvieną papildomą įstrikinimą — tai tiekėjo lygio skaičius, bet naudingas orientacijų dydeliui, kai skaičiuojate orientacijas brėžinyje⁹.

Mechanizmas yra geometrinis. Elementai, nesudaužyti su X, Y ir Z ašimis, negali būti pasiekiami vienoje 3 ašių orientacijoje, todėl jie verčia naudoti arba 5 ašių apdirbimą, arba sudėtingą įrengimą ir specialius įrankius¹²¹⁸¹⁹.

Kai leidžia funkcija, rekomenduojamas kelias — projektuoti 3 ašių galimybės ribose, o 5 ašių apdirbimas, pagal duomenis, kainuoja 30–50% daugiau nei 3 ašių^{18 17} (tiekėjo pateiktas skaičius).

4 ašių staklė yra tarp šių dviejų variantų ir sumažina įstrikinimų skaičių daugiaspaliuose gaminiuose, tačiau projektavime vis tiek reikia palikti prieigą prie sukiojo ašies ir detalių laikymo įtaisų⁶. Prieš ką nors sukdami, patikrinkite, kur yra jūsų atskaitos taškai.

Būtent atskaitos taškų, kuriuos galima nurodyti visiems kritiniams elementams viename įstrikinime, išdėstymas daro apdirbimą vienu įstrikinimu galimu. Jei jūsų kritiniai elementai išsidėstę per tris sienas, jokios elementų suvedimo priemonės nepadės².

Prderinkite vidinius spindulius ir ertmės proporcijas prie standartinių frezų

Standartiniai apvalūs įrankiai negali apdirbti aštraus vidinio kampo. Kampas verčia naudoti mažesnį frezą, o mažesnis frezas yra mažiau standus, todėl dirba lėtesnėmis įspėdais ir reikalauja daugiau ėjimų.

Būtent todėl vidinių spindulių padidinimas iki standartinių frezų dydžių yra ta modifikacija, kurią šaltiniai rekomanduoja nuosekliausiai^9101112. Viena dirbtuvė rekomenduoja pritaikyti spindulius standartiniams frezų dydžiams, tokiems kaip R3, R4 ir R5 mm, ir nurodo, kad ankšti kampai dvigubai arba trigubai pailgina ciklo laiką giliose ertmėse⁹.

Kita nurodo, kad perskaičiuoti gaminiai, kuriuose vieto aštrių kampų buvo 0.5 mm minimalūs užpildymai, sumažino įrankių lūžinėjimą ir vis tiek išlaikė ±0.05 mm leistinus nuokrypius be papildomų operacijų¹¹. Tai du skirtingi pradiniai taškai tam pačiam pataisymui, todėl pasirinkite spindulį, kurį leidžia funkcija, ir įsitikinkite, kad frezas standartinis.

Ertmės proporcijos svarbios dėl tos pačios priežasties. Trys nepriklausomi leidiniai susivienija prie 4:1 gylio ir pločio santykio kaip praktinė riba, kurios pasiekus įrankių ir kainos baudos staigiai auga¹³¹⁸¹⁹.

Už šio santykio ertmėms reikia ilgio pasiekimo įrankių, kurie įlinksta, todėl tenka dirbti sekliais ėjimais ir kyla vibracijos rizika; vienas šaltinis nurodo, kad gilesnių nei 4x pločio ertmių apdirbimo kaina yra 2–3x standartinės ertmės apdirbimo kainos¹⁹. Tas pats 4:1 skaičius pateikiamas kaip didžiausias neparamos sienų aspektų santykis^{18 13} (tiekėjo pateiktas skaičius).

4:1 laikykite atrankine reikšme, o ne standartu¹³ (tiekėjo pateiktas skaičius)¹⁸. Nė vienas šaltinis nemega tai su pagrindiniu techniniu dokumentu ir nei vienas neduoda konkretaus gylio bei skersmens ribojimo skylėms¹³¹⁸¹⁹.

Jei jūsų projektas turi būti gilesnis, šaltiniai siūlo etapinį grąžinimą arba projekto reviziją, o ne griežtą taisyklę¹³.

Griežtus leistinius nuokrypius rezervuokite sujungtiems elementams

Bendras leistino nuokrypio žymėjimas vienu bloku yra viena brangiausių įpročių brėžinyje. Tikslumo taikymas kiekvienam matmeniui verčia apdirbimo operatorių sulėtinti darbą visur ir prideda kontrolės laiką, nepadedant inžinerinės vertės^13151722.

Viena dirbtuvė pateikia bendrą ±0.02 mm kaip pavyzdį, kuris sulėtina apdirbimą visame gaminyje⁹; kita rekomenduoja ±0.025 mm tik ant funkcinių sujungimo elementų, tokių kaip įvorės, kaičiai ir kritinės sąsajos¹³. Nurodytas sutaupymas nuo selektyvaus leistinų nuokrypių yra didelis, tačiau gaunamas iš atvejų studijų, o ne iš kontroliuojamų palyginimų.

Vienas šaltinis nurodo 30–50% kainos sutaupymą atleidžiant leistinus nuokrypius nekritiniuose paviršiuose^{17 18}. Kitas nurodo 25% mažesnį apdirbimo laiką ir įrankių sąnaudas velene, kai kritinis kaklelis liko griežtas, o viskas kitas buvo atleistas¹⁹.

Trečias nurodo iki 30% penkių projektavimo pakeitimų derinio, kuriame leistinas nuokrypis buvo tik vienas¹⁶. Nė vienas iš šių rodiklių nėra bendrinamas, todėl kvotuokite juos kaip įrodymą, kad svertas egzistuoja, o ne kaip skaičių, kurį galite remtis.

Kaip atskaitos tašką realistiškumo atžvilgiu vienas šaltinis siūlo ±0.05 mm daugumui metalo gaminių ir ±0.1 mm plastikams kaip ekonomiškai pagrįstas reikšmes, o griežtesnius nuokrypius galima pasiekti, tačiau jie rezervuojami kritiniams elementams¹⁷. Tai vieno šaltinio rekomendacija, o ne galimybių lentelė.

Prieš rašydami į brėžinį griežtesnį skaičių, paklauskite savo dirbtuvės, ką ji laiko standartu.

Įvertinkite kainą elementams, kuriems reikia specialių frezų ar papildomų operacijų

Daugelį geometrijos negalima pagaminti standartiniu galinio frezu vienu praėjimu, ir tokie elementai turi savo kainą. Apatinės kirtys ir atgaliniai nušlėpimai reikalauja T-šlaisčių arba žąslinių frezų, dažnai papildomų įstrikinimų arba specialaus įrengimo, o tai taip pat mažina apdirbimo standumą ir tikslumą¹⁹.

Vienas šaltinis nurodo pridėdinę kainą $200–800 už kiekvieną apatinės kirties elementą¹⁹; kitas nurodo, kad atsisakius apinių kirtys, kurios reikalauja antrinio įstrikinimo, sutaupoma 2–3 valandos vienam gaminiui, kurį jis įvertina $120–180 darbo sąnaudomis¹¹.

Abu yra skirtingų dirbtuvių tiekėjo lygio skaičiai, todėl diapazonai nesisuderina — naudokite juos kaip pagrindą elementui pašalinti, o ne kaip pasiūlymo prognozę. Aštri kampai ir neortogoniniai elementai taip pat patenka į tą pačią reviziją.

Aštri kampai apdirbamuose ertmiųse reikalauja papildomų operacijų, kad būtų pasiekti reikalingi spinduliai, o neortogoniniai elementai verčia naudoti 5 ašių apdirbimą arba sudėtingą įrengimą, o tai padidina įstrikinimo ir programavimo laiką¹².

Standartiniai sriegiai, skylių dydžiai, kampų spinduliai ir medžiagų storumai sumažina specialių įrankių ir papildomų žingsnių poreikį, o tai yra pigiausias būdas visai šiai kategorijai išvengti¹⁵. Suskaičiuokite šiuos elementus savo modelyje ir įvertinkite jų kainą atskirai, kol dar neįsipareigojęte geometriai.

Šaltiniai neapima EDM, šarvavimo arba specialių frezų gamybos terminusų. Todėl jei jūsų projektas priklauso nuo kurio nors iš šių, tai klausimas dirbtuvei, o ne tai, ką galite išspręsti pagal brėžinį.

Brėžinio patikros prieš išsiunčiant kainos užklausą

Atlikite šias patikras pagal modelį, kol jo neišsiunčiate. Kiekviena atitinka elementui, kurį šaltiniai nurodo kaip kainos veiksnį, o kiekvieną pigiau ištaisyti dabar nei po kainos pasiūlymo gavimo.

• ✓Suskaičiuokite orientacijas: ar kiekvieną kritinį elementą galima pasiekti viename 3 ašių įstrikinime, ar gaminui reikia 5 ašių arba specialaus įrengimo?
• ✓Patikrinkite vidinių kampų spindulius pagal standartinių frezų dydžius, o ne palikite aštrių kampų.
• ✓Patikrinkite ertmės gylio ir pločio santykius pagal 4:1 ir pažymėkite visus gilesnius elementus etapiniam grąžinimui arba revizijai.
• ✓Išvarkykite visus matmenis, kuriems nustatytas griežtas leistinas nuokrypis, ir patikrinkite, kad kiekvienas iš jų yra sujungimo arba funkcinis elementas.
• ✓Pažymėkite apines kirtys, atgalinius nušlėpimus ir neortogoninius elementus ir įvertinkite jų kainą atskirai prieš įsipareigojant.
• ✓Sutraukite skylių dydžius ir sriegių tipus ten, kur leidžia funkcija, nes kiekvienas unikalus dydis yra įrankių keitimas.
• ✓Patikrinkite, ar ruošinio dydis artimas galutinės geometrijos dydžiui, kad nemokėtumėte mokėti už nufrezuotą, funkcinės naudos nedodantį, medžiagą.

Ruošinio dydis ir medžiagos markė: kaina, kurią nustatote prieš pirmąjį pjovimą

Medžiagos pasirinkimas poveikia kainą du kartus — kartą per kilogramo kainą, o antrą kartą pagal tai, kaip greitai įrankis gali per ją judėti.

Aliuminio lygiai, tokie kaip 6061 ir 6082, subalansuoja eksploatacines savybes ir apdirbamumą, todėl apdirbimo laikas lieka trumpas, o nerūdijančio plieno lygiai, tokie kaip 304 ir 316, apdirbami mažesniu pjovimo greičiu ir sukelia didesnį įrankių nusidėvėjimą, kas padidina ciklo laiką ir įrankių keitimo sąnaudas²¹.

Jei jūsų gaminiui nereikia atsparumo korozijai arba stiprumo, kurį gali suteikti tik nerūdijantis plienas, markė yra ne mažiau kainos sprendimas nei funkcinis. Išteklių dydis yra subtilesnis svertas.

Per dideli ruošiniai reikalauja daugiau nufrezavimo, o tai prideda laiko ir atliekų be jokios funkcinės naudos. Ruošinio artinus prie galutinės geometrijos arba taikant beveik galutinio dydžio procesą, pavyzdžiui, liejimą didesniais kiekiais, sumažina abu²¹.

Detalės dydis taip pat riboja staklės pasirinkimą, nes didesnėms detalėms reikia didesnių ir brangesnių staklių¹⁸. Nė vienas šaltinis neįvertina kainos ar gamybos termino skirtumo tarp markių arba dydžių grupių, todėl iš šių įrodymų negalite šiai kompromisui priskirti skaičiaus²¹¹⁸.

Paklauskite dirbtuvės ciklo laiko pageidaujamai markei ir ruošiniui ir palyginkite jį su funkciniu reikalavimu, už kurį mokate priedą.

Kur šaltiniai nesutaria dėl baudos dydžio

Kiekvienos žemiau nurodytos modifikacijos kryptis sutariama visuose šaltiniuose. Dydis — ne, o skaičiai pateikiami tiekėjo lygio puslapiuose, o ne kontroliuojamuose tyrimuose.

Naudokite lentelę, kad pamatytumėte, kurį skaičių reikia patikrinti su savo dirbtuve, kol jis pateks į verslo planą.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.