Liste de contrôle pour réduire le prix des pièces usinées CNC

L'usinage CNC est largement utilisé dans diverses industries pour sa grande précision, sa précision, sa vitesse et son efficacité. Cependant, les services d'usinage CNC peuvent également être un peu plus chers par rapport à d'autres méthodes de fabrication telles que l'impression 3D. Le coût est une considération cruciale dans l'application de l'usinage CNC pour une production unique ou à grande échelle. Cet article présente 10 conseils grâce auxquels vous pouvez réduire considérablement le coût de vos pièces usinées CNC .

Ce qui influence le coût de l'usinage CNC

Avant de faire tout effort pour réduire les coûts d'usinage, il est essentiel de comprendre d'abord les facteurs qui influencent ces coûts en premier lieu. Les coûts de fabrication CNC dépendent des quatre facteurs suivants.

• Coûts d'installation :Ces coûts couvrent tout, de la préparation des fichiers CAO et FAO à la planification du processus. Les coûts d'installation sont fixes et sont plus importants pour les petits volumes de production.
• Coûts matériels :Le coût du matériau à partir duquel une pièce doit être fabriquée affecte de manière significative le coût global du processus de fabrication et le coût de la pièce finie. Les matériaux rares augmentent énormément les coûts. L'usinabilité est également un autre facteur de coût des matériaux, car elle influence la consommation de ressources ainsi que le temps et les efforts d'usinage.
• Temps d'usinage :Dans le monde de l'usinage CNC, le temps c'est littéralement de l'argent. Le temps d'usinage est un facteur de coût important. Plus il faut de temps pour usiner une pièce, plus elle sera chère. Les coûts liés au fonctionnement et à l'entretien de la machine CNC, la consommation d'énergie et les salaires des opérateurs augmentent tous à mesure que le temps d'usinage augmente.
• Frais divers :Ces coûts en usinage CNC couvrent tout ce qui peut être considéré comme des besoins particuliers ou supplémentaires. Il s'agit notamment de tolérances serrées, d'outils spéciaux, d'un contrôle qualité plus strict et de vitesses d'usinage plus faibles.

Après avoir compris les facteurs qui génèrent des coûts dans l'usinage CNC, nous pouvons maintenant explorer les moyens de les réduire.

10 conseils pour réduire le coût d'une pièce usinée CNC

En analysant les principaux facteurs qui influencent le coût de l'usinage CNC, il existe trois façons principales de le réduire. Il s'agit de l'optimisation de la conception, de la sélection des matériaux et de considérations spéciales, l'optimisation de la conception étant la plus importante. Voici dix façons de réduire considérablement les coûts d'usinage CNC.

1. Sélection des matériaux

Avant de sélectionner un matériau particulier, effectuez des recherches approfondies pour vous assurer qu'il s'agit de l'option la moins chère qui possède toutes les propriétés requises pour votre application. Bien que la qualité des matériaux ne doive pas être compromise, toutes les propriétés d'un matériau ne sont pas nécessaires pour une application particulière. Par exemple, l'acier résistant à la chaleur est un choix inutile et coûteux pour l'usinage d'un sifflet.

Une autre considération matérielle importante est l'usinabilité. Certains matériaux, tels que l'aluminium, ont une usinabilité élevée et doivent être utilisés dans la mesure du possible. Les différents alliages d'aluminium diffèrent également par leur prix. Par exemple, une pièce ci-dessous, fabriquée à partir d'aluminium 3.1645 plus rare, coûterait 25 % plus cher que l'aluminium 3.3206.

2. Évitez les finitions multiples

L'usinage CNC produit généralement une finition de surface usinée satisfaisante. Cette finition doit être sélectionnée dans la mesure du possible car plusieurs finitions de surface, bien qu'une nécessité pour certaines pièces, coûtent plus cher à appliquer. Les finitions améliorant la surface telles que l'anodisation et le film Chem ne doivent être demandées que lorsque cela est nécessaire. Un autre facteur de coût important est l'application de différentes finitions de surface pour différentes zones d'une pièce. Un exemple de ceci est l'application d'un grenaillage dans une zone et d'un film Chem dans une autre. Essayez de garder toutes les spécifications de finition uniformes pour toute la pièce.

3. Commandez en gros

L'économie d'échelle s'applique de manière significative à l'usinage CNC. Le prix de l'usinage diminue de façon exponentielle à mesure que le volume de production augmente. Pour mettre les économies en perspective. Une seule unité de la pièce dans l'image ci-dessous coûte 30,75 €. Le coût unitaire tombe à 9,62 € pour un volume de production de 10 pièces, et 6,76 € pour un volume de production de 100 pièces. Ces baisses sont dues au fait que le coût d'installation reste le même, que vous produisiez une unité ou 100 unités de la même pièce. Les commandes en gros éliminent également le coût des différentes configurations de machine car les mêmes paramètres seront utilisés pour l'ensemble de la production. Tirez toujours parti des économies d'échelle en passant des commandes groupées.

4. Évitez les parois excessivement minces

Les parois minces prennent plus de temps à fabriquer. En effet, ils sont fragiles et nécessitent de multiples passages à faible profondeur de coupe. Ils sont également très susceptibles de vibrer, et donc les usiner selon des tolérances spécifiées est difficile et chronophage. Cela augmente le temps d'usinage et, par conséquent, le coût d'usinage. Pour éviter ce coût, concevez des murs plus épais. Nous recommandons une épaisseur de paroi minimale de 0,8 mm pour les métaux et de 1,5 mm pour les plastiques.

5. Bords internes arrondis avec un rayon suffisant

Les outils de coupe étant cylindriques, il est impossible d'usiner des angles intérieurs parfaits à 90°. La seule façon d'y parvenir est via l'EDM, qui est un processus de fabrication beaucoup plus coûteux que l'usinage CNC. Nous vous recommandons fortement d'arrondir tous les bords intérieurs de votre conception, car cela permettra d'économiser le temps nécessaire à la salle de coupe pour tenter de produire des bords tranchants. Nous recommandons également un rayon suffisamment dimensionné d'au moins 1/3 fois la profondeur de la cavité. Un petit rayon de coin nécessiterait un outil de petit diamètre, et comme les petits outils ne peuvent pas enlever de grandes quantités de matière en une seule passe, plusieurs passes à des vitesses plus lentes seront nécessaires, augmentant ainsi le temps et le coût d'usinage.

6. Ne concevez pas de cavités profondes

Les poches/cavités profondes impliquent beaucoup d'enlèvement de matière à créer, ce qui en fait des fonctionnalités chronophages. Leur usinage peut également entraîner la suspension de l'outil, la déviation de l'outil et la rupture de l'outil. La seule façon d'éviter ces problèmes d'outil est de réduire progressivement la fraise en bout. Cependant, cela prend également énormément de temps.

Un moyen simple d'éviter tout cela consiste à concevoir des cavités d'une profondeur maximale de quatre fois leur largeur. Par exemple, une cavité de 10 mm de large ne doit pas être plus profonde que 40 mm. Notez que toute cavité plus profonde que six fois le diamètre de l'outil de coupe est considérée comme profonde.

7. Limiter la profondeur des threads

Les threads fournissent des connexions très fiables. Cependant, les connexions de threads solides se produisent dans les premiers threads, ce qui rend inutiles les longs threads. Les longs trous filetés peuvent impliquer des outils spéciaux et nécessitent plus de temps et d'efforts pour l'usinage. Limitez toujours la profondeur des filetages à un maximum de trois fois le diamètre du trou. Lors du filetage d'un trou borgne, nous vous recommandons d'ajouter une longueur non filetée d'au moins la moitié du diamètre du trou au fond du trou.

8. Spécifiez les tolérances uniquement lorsque cela est nécessaire, en évitant les tolérances serrées

Les tolérances augmentent généralement le coût et le temps d'usinage et ne doivent être spécifiées que lorsque cela est nécessaire. Les machines CNC sont très précises et produisent des tolérances standard lorsque les tolérances personnalisées ne sont pas spécifiées dans la conception. Des tolérances serrées ne doivent être spécifiées que lorsque cela est nécessaire, car elles sont difficiles à appliquer. Ils nécessitent également plus de temps d'usinage et d'inspections manuelles. Nous vous recommandons également d'utiliser GD &T dans vos dessins et ils définissent des tolérances plus lâches.

9. Utilisez des tailles de trous standard

Lors de la conception des trous, utilisez des tailles de mèches standard. Les tailles de trou non standard nécessiteraient des fraises en bout pour finir la pente à la dimension non standard spécifiée, ce qui augmenterait considérablement le temps d'usinage.

10. N'incluez pas de lettrage dans la conception à usiner

Usiner des textes sur des pièces dans un facteur de coût inutile, nécessitant du temps et des efforts supplémentaires pour créer. Les textes requis peuvent être peints sur la pièce finie après la fabrication. S'il est nécessaire d'inclure des textes, utilisez des textes gravés, car ils impliquent moins d'enlèvement de matière.

Conclusion

En suivant ces conseils, vous pouvez réduire considérablement le coût des pièces usinées CNC. Chez Xometry Europe, nous offrons des services d'usinage CNC rapides, abordables et fiables, que ce soit pour des productions uniques ou de gros volumes de production. Rendez-vous sur la plateforme de devis instantané pour télécharger vos modèles optimisés et sélectionner les meilleurs matériaux pour votre application.