Фрезерование на оборудовании с ЧПУ: 5 советов по экономии

Почему планирование так важно? Проще говоря, фрезерование на оборудовании с ЧПУ — не очень дешевый процесс. Выполнение и повторение любой операции может серьезно подорвать бюджет. Сократить время и расходы производства может виртуальное и физическое моделирование деталей (создание прототипа)
Прототипирование — это хорошо, но тщательно спланированное прототипирование, пожалуй, лучше всего. В этом случае неплохо использовать программные комплексы CAD/CAM, созданные с их помощью виртуальные модели максимально соответствуют реальности и позволяют быстро, без лишних затрат выявить возможные проблемы. Кроме того, с использованием этого же софта возможно создать эффективные управляющие программы для ЧПУ.

Выявление факторов проектирования и разработки, ведущих к высоким затратам, является ключевым. Обладая правильными знаниями, инженеры могут затем скорректировать эти факторы, свести к минимуму их использование и устранить любые аспекты, связанные с производством, на его ранних стадиях. Некоторые из наиболее распространенных факторов, повышающих стоимость производства, включают чрезмерно специфические допуски, дорогие материалы и сложную отделку поверхности.
Ниже приведены несколько советов экспертов по экономии времени и средств при следующем проекте фрезерной обработки с ЧПУ.

1. «Правильные» материалы/заготовки.
Дорого не всегда значит лучше. Сырье играет огромную роль в росте себестоимости продукции. Можно значительно сэкономить, подойдя к выбору материала с умом. Мы никоим образом не просим вас идти на компромисс в отношении качества; на самом деле использование дешевого некачественного материала часто приводит к непредвиденным расходам.
Хитрость заключается в том, чтобы выбрать материалы, которые:
???? Достаточно недороги, чтобы соответствовать оптимальному бюджету;
???? Легко доступны;
???? Удовлетворяют требования к дизайну с желаемой точностью;
Более дешевые материалы, такие как алюминий, полимеры и холоднокатаная сталь, могут служить хорошей основой для функционального прототипирования. При необходимости лучше использовать дорогое сырье — например, нержавеющую сталь и специальные сплавы — при фрезеровании изделий для медицинского оборудования.

2. Сократите количество настроек и их время.
Вы отобрали сырье и выбрали процесс. И уже знаете, как будет выглядеть конечный продукт. Теперь переходим к промежуточным шагам: операциям и настройкам.
Каждая обрабатываемая деталь включает одну или несколько операций. Каждая операция требует ряда настроек. Есть настройка самого станка, конечно. Но существует также программирование CAM (которое будет отличаться для процессов резки, фрезерования и сверления), фиксация деталей (при необходимости), свойства материала и многое другое.
Можно избежать сложностей и расходов, сократив количество настроек. Большинство частей возможно упаковать в шесть установок или меньше. Постарайтесь сократить это число до двух необходимых шагов — или одного, если получится.
Меньшее количество настроек сократит их время вдвое или более. Таким образом, вы сможете лучше и быстрее обрабатывать заготовки на фрезерном станке с ЧПУ.

3. Укажите допуски только для критических элементов.
Спецификации имеют решающее значение для прецизионной обработки с ЧПУ. Инженеры обычно определяют, чего они хотят и как они этого хотят. Но дизайн деталей, в частности более жесткие допуски, оказывает огромное влияние на производственные затраты.
Рекомендуется сохранять стандартные допуски для общих элементов. Можно указать допуски для определенных критических характеристик и функций, если это очень необходимо.
Точно так же сохраните определенный размер отверстий для фрезерования. Отверстия меньшего размера (и более глубокие) требуют значительного времени обработки и могут привести к поломке инструмента.

4. Сохраняйте стандартный радиус 3 мм для внутренних углов.
Правило стандартных спецификаций применимо и к внутренним углам.
Фрезерование внутренних углов с малыми радиусами требует больших затрат времени и средств, а также специальных настроек, особенно если вы работаете с очень маленькими фрезами. Это связано с тем, что станки с ЧПУ обычно выполняют операции вертикального фрезерования заготовки.
Идеальный радиус внутреннего угла для большинства обрабатываемых деталей составляет 3 мм или ⅛ дюйма. Вы можете сэкономить время и затраты на настройку, следуя стандартизированным радиусам для некритических функций.

5. Сократите время обработки, работая с более подходящими материалами.
Когда речь идет об экономии, время обработки — или время, в течение которого происходит фактическое производство, — так же важно, как выбор материала или определение внутреннего радиуса. Время обработки обычно определяется двумя факторами: исходным материалом и конструкцией детали.
Мы уже обсуждали роль проектирования деталей в советах 3 и 4, но ориентироваться в сложных конструкциях деталей с очень специфическими размерами — сложное и дорогостоящее мероприятие. Вы можете решить эту проблему, максимально упростив свои спецификации.

Вы также можете сэкономить время на обработку, выбрав хорошо поддающиеся обработке материалы, такие как алюминий, низкоуглеродистые сплавы и латунь. Твердые металлы, такие как сталь, требуют больше времени для обработки и часто приводят к поломке инструмента. Пластмассы также труднее обрабатывать. Они требуют медленной обработки для получения гладкой поверхности. И не забывайте: пластмассы иногда довольно дороги.

Сократите единовременные затраты на проектирование (NRE) — единовременные затраты на исследования, проектирование, разработку и тестирование новых продуктов — везде, где это возможно .
Избегайте особенностей, связанных с нестандартным креплением (мягкие губки, синусоидальные стержни и т. д.). Настройка каждого прибора требует отдельной установки и программы CAM.
Массовые закупки — еще один разумный способ компенсировать затраты на единицу продукции.