Como reduzir os custos de usinagem CNC

A usinagem CNC é parte integrante de muitas indústrias, obtendo as ferramentas e peças de que você precisa com uma precisão difícil de superar. As empresas geralmente procuram maneiras de reduzir seus orçamentos - e a redução de custos de usinagem CNC não é exceção. Para reduzir os preços de usinagem CNC, você deve primeiro entender o processo de usinagem e vários fatores que afetam o preço.

Descubra como você pode ajustar ou revisar seu projeto CNC para ser mais compatível com máquinas CNC e reduzir significativamente o custo.

Como calcular os custos de usinagem CNC

Os custos de usinagem CNC variam dependendo de algumas coisas, incluindo o tempo necessário para concluir o projeto, bem como a máquina específica usada, como máquinas de três e cinco eixos. As oficinas de usinagem CNC normalmente definem suas próprias taxas horárias para seus vários tipos de máquinas. Por exemplo, as máquinas CNC de cinco eixos geralmente custam cerca de US$ 100 por hora, enquanto as máquinas de três eixos geralmente custam menos.



Lembre-se que estes são apenas os custos de funcionamento das máquinas CNC. Isso pode servir como uma linha de base, embora você também queira pensar no custo da mão de obra. Além disso, vários outros fatores podem afetar o preço das peças CNC, que abordaremos na próxima seção. Como os preços podem variar, é melhor consultar possíveis oficinas de CNC antes de se comprometer com seu pedido para ter uma ideia de como isso afetará seu orçamento.

O que afeta o custo das peças CNC?

Se você estiver interessado na redução de custos de usinagem CNC, primeiro você precisa entender os fatores que afetam o custo das peças CNC – tempo de usinagem, custos de inicialização, custos de material e muito mais. Aqui estão algumas informações básicas sobre cada um desses fatores que podem ser usadas para reduzir os custos de produção:

• Tempo de usinagem: Geralmente, esse é o principal fator de custo quando se trata de usinagem CNC. Como regra geral, quanto mais tempo uma peça leva para usinar, mais ela custa.
• Custos iniciais: Esses custos são fixos. Eles estão em vigor para cobrir o custo da preparação do arquivo CAD e do planejamento do produto. Para pequenos volumes, os custos iniciais podem ser significativos.
• Custos de materiais: O custo do material a granel escolhido e quão fácil ou difícil é usinar o material é outro grande contribuinte para o custo da usinagem CNC.
• Outros custos de fabricação: Algumas peças usinadas CNC vêm com requisitos especiais - como tolerâncias apertadas ou paredes finas. Eles geralmente exigem ferramentas específicas, mais etapas de processamento adicionais e velocidades de usinagem mais baixas. Todos esses fatores podem afetar o tempo de usinagem, o que acaba elevando o custo.
• Acabamento do material: Adicionar um acabamento às suas peças pode melhorar a aparência e tornar a peça mais resistente a ambientes agressivos. Embora isso possa ser benéfico, certamente aumentará o custo de usinagem.

Custos da máquina CNC

Existem muitos tipos de máquinas CNC que você pode escolher ao contratar uma empresa para o seu projeto. Algumas máquinas são mais caras para as empresas operarem e manterem a operação, o que pode afetar o preço que você paga para usá-las. Por exemplo, máquinas de 3 eixos são mais padrão, então podem custar entre US$ 35 e US$ 40 por hora. Outras máquinas, como máquinas multieixos, são mais complexas de operar, então custam mais – normalmente entre US$ 75 e US$ 120 por hora.

O preço da máquina usada varia com base em vários fatores, incluindo os preços de uma empresa e quanto eles precisam pagar aos operadores. É melhor falar com a empresa antes de concluir o projeto para entender o preço por máquina.

Dicas para reduzir o custo de usinagem CNC

Para ajudar na redução de custos, você pode fazer alterações no tempo de usinagem CNC, custos de inicialização, custos de materiais e muito mais. Existem alguns requisitos do produto que você não poderá alterar, mas tomar medidas para garantir que seu design seja otimizado pode reduzir significativamente os custos. Aqui estão algumas das nossas dicas para reduzir os custos de usinagem CNC.

1. Cantos internos arredondados

Cantos nítidos de 90 graus exigem que as máquinas parem, a peça seja girada e, em seguida, o processo continua. Como você pode imaginar, essas etapas adicionais consomem tempo de usinagem e muitas vezes acabam custando dinheiro extra. Fazer alterações nos desenhos de cantos internos de sua peça pode ter um impacto na redução de custos de usinagem CNC.

Se você ajustar seu design para incluir cantos arredondados, a máquina pode funcionar continuamente para criar sua peça e é provável que você diminua seus resultados. Dê um passo adiante e certifique-se de que o raio de seus cantos internos seja de pelo menos 1/3 da profundidade da cavidade. Raios maiores nos cantos significam que ferramentas maiores podem cortá-los com eficiência - em vez de uma ferramenta pequena ter que passar por um canto com um raio menor várias vezes.

2. Evite bolsos profundos

Os bolsões profundos podem ter um impacto negativo no custo da usinagem CNC porque obter bolsões profundos significa remover muito material. A remoção do material é demorada e pode exigir uma ferramenta especial para atingir a profundidade desejada.

Tente limitar a profundidade dos bolsos em seu design para quatro vezes o comprimento. As ferramentas CNC têm um limite quando se trata de cortar bolsões – idealmente, uma profundidade de até duas a três vezes seu diâmetro. Cortar até quatro vezes o diâmetro é possível, mas custará mais dinheiro.

3. Limitar o uso de tolerâncias rígidas

Quando o projeto da peça inclui uma tolerância rígida, isso aumenta o custo porque aumenta o tempo de usinagem e adiciona uma inspeção manual. Infelizmente, tolerâncias apertadas são particularmente difíceis de alcançar nas superfícies internas de sua peça, pois furos de usinagem e outras cavidades podem desenvolver rebarbas nas bordas. Essas rebarbas requerem uma etapa adicional além da inspeção manual – rebarbação. A rebarbação é um processo manual e demorado que também aumenta o custo da usinagem CNC.



Se uma tolerância específica não for definida pelo projeto, a tolerância padrão de ± 0,010 milésimos ou melhor é usada. Essa tolerância padrão funciona bem para muitos recursos, portanto, você deve reconsiderar todas as tolerâncias apertadas que tiver e especificar a tolerância apertada apenas quando for necessário. Se você possui conhecimento avançado de design, pode reduzir ainda mais o custo da usinagem CNC, pois as tolerâncias que os acompanham geralmente são mais flexíveis.

Uma observação final sobre tolerâncias - os números que representam suas dimensões são críticos, pois especificam o nível de precisão que você precisa para sua peça. Na usinagem CNC, esse nível de precisão se traduz em qual ferramenta será usada para usinar. Quanto mais casas decimais você incluir, mais complexa será a ferramenta e maior será o custo. Certifique-se de eliminar todos os pontos decimais desnecessários do seu projeto.

4. Expandir paredes finas

Paredes finas levam tempo para usinar porque são frágeis. Paredes finas são usinadas através de múltiplas passagens com baixa profundidade de ajuste para evitar erros ou fraturas. Uma causa comum de paredes finas tem a ver com a colocação de furos e roscas perto da borda da peça. Coloque-os estrategicamente.

Paredes grossas são mais estáveis ​​e custam menos para usinar. Desde que o peso não seja uma preocupação, projete peças metálicas com paredes mais grossas que 0,8 milímetros e peças plásticas com paredes mais grossas que 1,5 milímetros.

5. Limitar o comprimento dos encadeamentos

Roscas com mais de 1,5 vezes o diâmetro do furo não tornam a conexão mais forte, e roscas mais longas do que o necessário podem causar custos adicionais, pois podem ser necessárias ferramentas especiais para criá-las.



Reduza os custos definindo um comprimento máximo de três vezes o diâmetro do furo ao projetar sua peça. Lembre-se que as roscas em furos cegos devem ter um meio diâmetro adicional, sem rosca, no final do furo.

6. Otimizar furos roscados

Os dois fatores que afetam o custo quando se trata de furos roscados são a profundidade e o tamanho do macho. Como mencionamos, aumentar o comprimento de um fio além de um ponto não torna a peça mais forte. Ir mais fundo do que três vezes o diâmetro do furo aumenta o risco de quebrar o macho e o tempo adicional – ambos podem aumentar os custos. Roscas muito pequenas também aumentam os custos, pois exigem rosqueamento manual, o que aumenta o tempo e o risco.

Em vez disso, limitar sua profundidade a três vezes o diâmetro do furo e aderir aos tamanhos de macho padrão em seu projeto pode ajudar na redução de custos de usinagem CNC. Por exemplo, seu projeto pode solicitar de 3 a 48 toques, mas mudar para 4 a 40 toques, um tamanho mais comum, pode economizar dinheiro. Além disso, tente manter os furos rosqueados maiores que 2-56 polegadas.

7. Aproveite os tamanhos de broca padrão

Se você planejar adequadamente e garantir que os furos em sua peça sejam de tamanho padrão, as máquinas CNC podem usar brocas para criar furos de forma rápida e eficiente. No entanto, tamanhos fora do padrão geralmente exigem o uso de uma ferramenta de fresa de topo, o que pode afetar negativamente o custo. A profundidade dos furos também tem um efeito - embora furos tão profundos quanto 10 vezes o diâmetro possam ser criados, eles são difíceis de usinar e custarão mais.



Para maximizar a redução de custos de usinagem CNC, se você tiver um diâmetro de furo de até 10 milímetros, projete-o em um incremento de 0,1 milímetros. Para qualquer coisa acima de 10 milímetros, use um incremento de 0,5 milímetros. Se você estiver projetando em polegadas, consulte os tamanhos de broca de polegada fracionária e use frações de polegada. Independentemente do tamanho do furo, certifique-se de que o comprimento do furo não ultrapasse quatro vezes o diâmetro.

8. Evite Múltiplos Acabamentos

O acabamento de sua peça usinada CNC ajuda a protegê-la contra ambientes hostis e geralmente melhora sua aparência. Infelizmente, isso também aumenta o custo. Levar mais um passo adiante e pedir vários acabamentos em uma peça aumenta ainda mais o custo.

Se você quiser economizar dinheiro, considere escolher o acabamento usinado para toda a peça. Só peça vários acabamentos quando precisar deles.

9. Dividir partes complexas

Se você tiver uma peça complexa, como geometrias complexas, rotação ou reposicionamento necessário, a usinagem de sua peça provavelmente envolverá um acessório personalizado, rotação manual, reposicionamento ou um sistema CNC multieixo. Tudo isso tem um custo.

Se você não conseguir tornar sua peça menos complexa, ainda poderá encontrar uma maneira de reduzir os custos de usinagem CNC dividindo a peça em duas ou mais peças usinadas separadamente que podem ser montadas para criar a peça que você precisa. Ao dividir a peça em duas ou mais geometrias que podem ser usinadas em uma única configuração, é provável que você encontre uma redução de custos.

10. Evite pequenos recursos com alta proporção

Quaisquer peças que tenham relações largura-profundidade extremas são geralmente difíceis de usinar. Por exemplo, pequenos recursos que têm uma alta proporção de largura para altura são difíceis de usinar porque são propensos a vibrações. Tal como acontece com muitos outros aspectos da usinagem, se for difícil de usinar, isso aumenta o custo.

Para reduzir os custos de usinagem CNC, projete todos os recursos com uma proporção de largura para altura menor que quatro e considere conectá-los a uma parede ou adicionar suporte de suporte para melhorar a rigidez.

11. Encomende quantidades maiores

O número de peças encomendadas tem um impacto significativo no preço unitário. O que é conhecido como economias de escala pode ser uma ferramenta poderosa à medida que você descobre como reduzir custos. Aumentar a quantidade de um para 50 pode diminuir o preço unitário em mais de 50%.

Considere pedir uma quantidade maior na próxima vez que fizer um pedido.

Simplifique

O tema geral em muitas dessas dicas para reduzir os custos de usinagem CNC é a simplicidade. Quando você projeta uma peça complexa, provavelmente exigirá a ajuda de ferramentas ou acessórios especiais, várias configurações de máquina ou materiais especiais que custarão mais dinheiro.



Ao enviar seu próximo pedido para uma cotação, faça as seguintes perguntas para ajudá-lo a reduzir o custo da usinagem CNC:

• Otimizei minha peça usando as diretrizes de design para usinabilidade? Saiba como otimizar o design de peças para usinagem CNC se ainda não souber.
• Todos os recursos da minha peça são necessários para que ela funcione plenamente?
• A peça pode ser dividida em várias peças mais simples para usinagem, seguidas de montagem?
• Posso mudar o material para algo que seja mais fácil de usinar e ainda atenda aos meus requisitos?

Usinagem CNC da American Micro Industries

Depois de aplicar cada uma de nossas dicas para reduzir os custos de usinagem CNC ao seu projeto, você pode ter certeza de que otimizou sua peça para usinagem CNC. Quando você chegar a esse ponto, estará pronto para encontrar uma empresa de usinagem CNC que possa dar vida à sua peça - a um custo acessível.



A American Micro Industries é um parceiro de usinagem CNC em que você pode confiar. Nossa alta qualidade vem como resultado da atenção aos detalhes inigualáveis. Identificamos materiais, produzimos peças e enviamos de um único local. Nossos clientes sabem que podem contar conosco porque apoiamos cada um de nossos produtos e estamos dispostos a fazer o que pudermos para garantir que você esteja satisfeito com sua peça usinada CNC.

Depois de otimizar seu projeto para reduzir os custos de usinagem CNC e estiver pronto para receber uma cotação, ligue para 1-866-765-9191 ou envie sua solicitação on-line .