Có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến chi phí của việc gia công cơ khí CNC các chi tiết, bao gồm vật liệu, thiết kế, hoàn thiện, số lượng và thời gian quay vòng.
Tuy nhiên, trong số đó, thời gian gia công có thể là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng đến chi phí một cách to lớn hơn cả chi phí vật liệu, thiết lập hoặc hoàn thiện.
Thời gian gia công phụ thuộc vào vật liệu và thiết kế của các chi tiết, cũng như hình dạng và dung sai, tất cả đều ảnh hưởng đến số lượng và loại máy móc cần thiết và kỹ năng của các thợ gia công. Tất cả những yếu tố này cùng nhau tác động đến chi phí cuối cùng.
Để giảm chi phí gia công CNC một cách hiệu quả, có một số cách tối ưu hóa giá thành. Dưới đây là 10 cách thực tế để giúp bạn đưa ra các lựa chọn thông minh về chi phí, tiết kiệm tiền cho dự án gia công cơ khí CNC tiếp theo của bạn.
Chi phí của vật liệu có ảnh hưởng lớn đến chi phí sản xuất, không chỉ ở mức giá nguyên liệu mà còn ở cách chúng có thể được gia công. Một phôi rẻ có thể gây tốn kém hơn một phôi đắt hơn một chút nếu nó khó gia công kim khí CNC hơn.
Điều này cho thấy, mềm mại và dễ cắt hơn là tốt hơn. Vật liệu mềm ít tốn thời gian gia công và có thể được cắt bằng các dụng cụ đơn giản hơn, giúp giảm chi phí. Chẳng hạn, sử dụng dao thép gió để cắt thay vì dao carbide hay hợp kim tốn kém hơn.
Tuy nhiên, khi sử dụng các vật liệu nguy hiểm, cần có các biện pháp an toàn bổ sung, điều này có thể tăng chi phí sản xuất. Do đó, khi chọn vật liệu, cần cân nhắc đến cả yếu tố giá cả và khả năng gia công cơ khí CNC để đưa ra quyết định tối ưu về chi phí.
Số lượng chi tiết do máy phay CNC sản xuất trực tiếp ảnh hưởng đến chi phí cho mỗi đơn vị sản phẩm. Khi số lượng tăng lên, giá thành của mỗi chi tiết giảm xuống, mặc dù chi phí tổng thể sẽ tăng cao.
Với số lượng dưới 10.000 chi tiết, gia công cơ khí CNC là phương pháp hiệu quả nhất về chi phí. Thời gian giao hàng cũng có ảnh hưởng đến giá cả, vì vậy nếu bạn muốn chi tiết được giao tới khách hàng nhanh hay chậm thì giá cả sẽ khác nhau.
Thông thường, chi tiết vận chuyển trong vòng vài tuần sẽ có giá thành phải chăng hơn so với các chi tiết vận chuyển trong vòng hai đến ba ngày.
Các yếu tố hoàn thiện như bề mặt và các phương pháp xử lý nhiệt, sơn và anod hóa sẽ tác động trực tiếp đến chi phí của dự án, do đó cần phải xem xét cẩn thận. Sự khác biệt trong quy trình hoàn thiện hoặc phương pháp hoàn thiện bề mặt trên một chi tiết cũng có thể tăng số lượng bước xử lý và dẫn đến chi phí tăng lên.
Một phần kích thước, bao gồm kích thước và độ phức tạp, có ảnh hưởng lớn đến chi phí. Chi tiết lớn hơn tiêu thụ nhiều vật liệu hơn. Các chi tiết phức tạp, chi tiết cao đòi hỏi nhiều quy trình và cũng có thể yêu cầu nhiều máy, thêm vào đó là lập trình, sửa lỗi và chi phí thiết lập.
Một số chi tiết phức tạp, chẳng hạn như những chi tiết cần hoạt động trên nhiều mặt, có thể ít tốn kém hơn để sản xuất nếu được thiết kế thành các phần riêng biệt được nối với nhau sau khi gia công cơ khí CNC.
Gia công cơ khí CNC không phù hợp cho các sản phẩm có thành quá mỏng, thường được xác định là mỏng hơn 0,794mm (1/32 in.). Những thành này có thể dễ dàng gây biến dạng, làm khó khăn cho việc duy trì dung sai và gây tiếng kêu ồn ào, tăng thời gian sản xuất và chi phí vận hành của máy.
Để giảm chi phí sản xuất, các phương pháp sản xuất khác, chẳng hạn như chế tạo kim loại tấm, có thể được sử dụng để gia công các thành mỏng hơn mức tối thiểu được đề cập.
Hình học của các chi tiết, bao gồm cả việc thiết kế các khoang bên trong sâu, hay còn gọi là túi sâu, là một ví dụ minh họa cho cách mà hình dạng ảnh hưởng đến chi phí sản xuất và lượng vật liệu sử dụng.
Việc gia công cơ khí CNC các thiết kế này có thể tốn nhiều giờ để loại bỏ đủ vật liệu để tạo ra các lỗ sâu, dẫn đến lãng phí vật liệu và khó vận hành để loại bỏ phoi chip.
Những dao cụ cắt dài và mỏng cần thiết để tạo các lỗ sâu này có thể dễ dàng gãy. Thực tiễn tốt nhất là giữ chiều dài của chi tiết tối thiểu là bốn lần độ sâu của túi sâu để đảm bảo tính khả thi của quá trình sản xuất.
Để đảm bảo rằng thiết kế của bạn không làm chậm quá trình gia công cơ khí CNC, hãy cho các công cụ tự động hoàn thành công việc của chúng. Các công cụ, chẳng hạn như dao phay, có thể làm tròn các góc bên trong và bán kính góc rộng hơn, từ đó giảm bớt số lượng đường chạy dao cần thiết.
Khi thu hẹp góc bán kính góc và đường kính dao lớn hơn 3:1, bạn sẽ cần nhiều đường chạy dao hơn và các dao nhỏ hơn, điều này tăng thời gian gia công cơ khí CNC và yêu cầu thay đổi dao cụ.
Tuy nhiên, bạn có thể giảm thời gian gia công và sự cần thiết thay đổi dao bằng cách giữ cùng một bán kính cho tất cả các góc bên trong. Để giảm thời gian gia công kim khí CNC và số lần thay đổi dao cụ, bạn cũng có thể giữ cùng một bán kính cho tất cả các góc bên trong.
Không phải tất cả các bề mặt của một thiết kế đều cần độ chính xác cao và việc thêm quá nhiều chi tiết không cần thiết có thể làm tăng chi phí sản xuất của một chi tiết.
Thông thường, chỉ có các bề mặt và tính năng quan trọng với chức năng của chi tiết, nơi nó tiếp xúc với các chi tiết khác, mới yêu cầu các chú thích số. Các tính năng ít quan trọng hơn có thể được gia công cơ khí CNC với dung sai tiêu chuẩn +/- 0,127mm (+/- 0,005 in.).
Để giảm chi phí, thiết kế nên sử dụng kích thước lỗ và mũi khoan tiêu chuẩn. Việc sử dụng kích thước ren tiêu chuẩn cũng giúp tiết kiệm chi phí. Những lỗ ren nhỏ hơn 2-56 in nên tránh để giảm chi phí lao động và thời gian taro bằng tay.
Đồng thời, kích thước ren tiêu chuẩn như 4-40 taps nên được ưu tiên để tối ưu hóa việc sản xuất. Một quy tắc tốt là ren tối đa ba lần đường kính lỗ, thậm chí tỷ lệ thấp hơn cũng tốt hơn.
Nếu các ren quá dài, thời gian taro tăng lên và mũi taro có thể bị vỡ. Sử dụng kích thước mũi khoan phân đoạn tiêu chuẩn có thể giảm thời gian gia công kim khí CNC bằng cách loại bỏ sự cần thiết của mũi dao hoặc phay để hoàn thành các lỗ thành kích thước phi tiêu chuẩn.
Các kích thước tiêu chuẩn thường là các phân số điển hình hoặc được đo bằng đơn vị milimet bằng các số nguyên, chẳng hạn như 1/4 in hoặc 2 mm.
Việc tìm kiếm sự tư vấn từ một thợ máy hoặc kỹ sư có kinh nghiệm trong giai đoạn thiết kế của bạn có thể tốn kém ban đầu, nhưng nó có thể giúp bạn tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc trong tương lai.
Nếu các bản vẽ CAD của bạn không chính xác hoặc không đầy đủ, điều này có thể dẫn đến việc sản xuất chi tiết của bạn phải được thực hiện hai lần để đạt được những gì bạn đang mong muốn, dẫn đến tăng thêm thời gian và chi phí cho dự án gia công cơ khí của bạn.
Vậy bên trên là 10 cách để có thể giảm thiểu chi phí gia công cơ khí CNC mà chúng tôi giới thiệu tới các khách hàng. Nếu bạn đang cần tìm hiểu thêm các kiến thức khác về lĩnh vực cơ khí thì hãy tham khảo thêm ở các bài viết khác của chúng tôi nhé.
