Le coût de l'usinage CNC

Dans l'usinage CNC, il n'y a pas de coûts fixes qui peuvent être appliqués universellement à différents projets d'usinage. Le coût d'un projet d'usinage CNC est déterminé conjointement par plusieurs facteurs. Étant donné que le coût est une considération vitale dans la plupart des projets, il est recommandé de comprendre ces facteurs et la mesure dans laquelle ils affectent le coût.

Cet article vous aidera à comprendre les principaux facteurs qui déterminent le coût de l'usinage CNC et à optimiser votre projet pour en tirer le meilleur parti.

Facteurs qui affectent le coût d'usinage CNC

Les facteurs les plus importants qui affectent le coût des pièces usinées CNC peuvent être classés en équipements, matériaux, conception, volume de fabrication et opérations de finition.

Équipement et machines

Les coûts d'équipement sont acquis avant le début de l'usinage. Cependant, ce sont des coûts d'installation et influencent le coût du projet d'usinage. Plus il est coûteux d'acheter, d'utiliser et d'entretenir une machine, plus les pièces fabriquées avec la machine seront chères.

Comment choisir le type de machine CNC

La fabrication CNC implique diverses opérations d'usinage. Il s'agit notamment du perçage, de l'alésage, du tournage et du fraisage. La plupart d'entre elles sont réalisées sur un tour CNC ou une fraiseuse CNC.

Un autre point est l'efficacité de la machine elle-même. Les machines CNC ont énormément évolué au fil des années. Les premières machines NC et CNC ne sont rien comparées aux machines CNC modernes très avancées utilisées aujourd'hui. Les machines modernes sont plus rapides et beaucoup plus efficaces. À long terme, cette vitesse rend la production de pièces moins chère.

Comment choisir l'outillage pour l'usinage CNC

De plus, les coûts des outils de coupe influencent également le coût total de l'équipement. Le matériau, le revêtement et la géométrie de l'outil affectent tous ce coût. Par exemple, les outils en carbure cémenté, qui sont plus durs, plus résistants à la chaleur et capables de supporter des vitesses extrêmes, coûtent plus de deux fois plus cher que les outils en acier à outils.

Pourquoi le fraisage CNC est plus cher

Les fraiseuses coûtent généralement plus cher que les tours car elles comportent des pièces mobiles plus complexes. sont plus difficiles à installer, à exploiter et à entretenir ; et sont capables d'opérations plus complexes. Le fraisage CNC est donc généralement plus coûteux que toute autre opération.

Les fraiseuses sont de différents types, avec différents niveaux de complexité et de capacité. Plus une fraiseuse a d'axes, plus elle sera chère. Les machines CNC modernes ont principalement trois axes ou cinq axes. Alors que les machines à 5 axes peuvent créer des géométries très complexes plus précisément et plus rapidement (elles nécessitent donc moins de temps d'usinage), elles sont généralement plus chères que leurs homologues à 3 axes.

Coûts d'installation

Les frais d'installation couvrent les frais engagés pour la préparation de l'usinage proprement dit. Toutes les pièces usinées CNC commencent comme un modèle 3D. Le modèle 3D est conçu par des experts en conception, à l'aide d'un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur). Les ressources nécessaires pour créer un modèle 3D à fabriquer représentent une part importante des coûts de configuration.

Les coûts de mise en place comprennent également l'optimisation de la conception et les préparations FAO (fabrication assistée par ordinateur) des modèles à fabriquer, à l'aide du logiciel FAO approprié.

Matériel

Comment le prix du matériau influence le coût de l'usinage CNC

Le matériau à partir duquel une pièce est fabriquée est l'un des facteurs de coût les plus importants. Il y a plusieurs coûts associés à un matériau à usiner. Le premier d'entre eux est le coût du matériel lui-même. Les matériaux sont tarifés différemment, les prix étant déterminés par leur disponibilité, les propriétés souhaitables et les coûts de production globaux.

Les métaux sont généralement plus chers que les autres matériaux. Le graphique ci-dessous illustre les prix relatifs de certains métaux d'ingénierie couramment utilisés. Notez que les prix des métaux fluctuent et que les prix exacts peuvent varier selon l'emplacement. Les prix dans le tableau ci-dessous sont relatifs.

L'usinabilité du matériau, un facteur clé

Outre le coût des matériaux, l'usinabilité est un autre facteur de coût important. Les matériaux qui ont une faible usinabilité prennent plus de temps et d'efforts à usiner, et dans le monde de l'usinage CNC, le temps c'est littéralement de l'argent. Le coût d'une pièce usinée est directement proportionnel au temps qu'il faut pour l'usiner. Les matériaux difficiles à usiner consomment également plus de ressources comme les fluides de coupe, l'électricité et les outils de coupe.

Chez Xometry, nous proposons une large gamme de matériaux, notamment des métaux, des plastiques et des élastomères. Vous pouvez trouver une liste complète des matériaux que nous proposons, ainsi que leurs descriptions et leurs coûts relatifs.

Conception et géométrie

Améliorer les conceptions CAO pour l'usinage CNC

La conception et la géométrie des pièces affectent considérablement le coût de l'usinage CNC.

En règle générale, plus une pièce est complexe, plus elle coûtera cher à fabriquer. Les pièces très complexes peuvent nécessiter des machines plus avancées. Ils nécessitent également plus de temps d'usinage, plusieurs passes et configurations, plus de ressources et une inspection plus approfondie. Tout cela influence le coût des pièces.

Dans l'usinage CNC, certaines caractéristiques et conceptions de pièces augmentent inévitablement les coûts. Ceux-ci incluent des coins internes pointus, des parois minces, des cavités profondes, des tailles de trous non standard et des lettres. Ces fonctionnalités, ainsi que d'autres fonctionnalités peu rentables que nous avons compilées, affectent considérablement les coûts et doivent être évitées à moins qu'elles ne soient absolument nécessaires. De plus, certaines spécifications de conception telles que la rugosité de surface ou les options de tolérance peuvent nécessiter plusieurs passages et inspections.

De plus, les grandes pièces sont logiquement plus chères à fabriquer car elles nécessitent plus de matière première, de ressources, d'efforts et de temps de fabrication.

Volume de production

Réduire le coût de l'usinage CNC avec une production à haut volume

Le coût unitaire d'un ensemble de pièces identiques diminue considérablement à mesure que le nombre de pièces augmente. Cette réduction proportionnelle des coûts est le résultat de l'élimination des coûts d'installation répétés. La conception CAO, la préparation FAO et le réglage de la machine sont traités une fois pour toutes les pièces à fabriquer.

À l'aide des données de notre moteur de devis instantané, le tableau ci-dessous compare le coût unitaire et le nombre d'unités pour la pièce de l'image ci-dessus, fabriquée en aluminium EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

Le tableau ci-dessus prouve que le coût par pièce est inversement proportionnel au nombre de pièces fabriquées. Le coût unitaire pour un volume de production de 1000 est d'environ 88 % inférieur au coût d'une unité autonome.

Opérations de finition

L'usinage CNC produit des pièces qui peuvent être utilisées telles quelles. Cependant, certaines applications nécessitent que les pièces subissent des opérations de post-traitement telles que le traitement thermique, la finition de surface et le revêtement pour améliorer leur fonctionnalité, leurs propriétés et leur esthétique. Tout cela augmente le prix d'une pièce.

Coût de l'usinage CNC avec Instant Quoting Engine

Chez Xometry Europe, nous comprenons à quel point il serait fastidieux d'analyser chacun de ces nombreux facteurs afin d'obtenir au préalable une estimation du coût de votre projet. Pour tout facteur que vous souhaitez modifier, vous devrez refaire vos calculs pour obtenir une nouvelle estimation. C'est pourquoi nous avons créé notre moteur de devis instantané qui calcule le coût d'un projet d'usinage CNC en quelques secondes. Il vous suffit de télécharger votre modèle et de sélectionner vos préférences (matériau, rugosité de surface, tolérances, finition, etc.)