¿Cuánto cuesta mecanizar CNC una pieza? Factores importantes que afectan el costo

Las máquinas CNC han revolucionado por completo la fabricación, permitiendo a los diseñadores de productos automatizar la fabricación y producir piezas mecanizadas de alta calidad. Sin embargo, muchos diseñadores de productos consideran que la estimación de costos de mecanizado CNC es bastante desafiante. Como resultado, a menudo se sienten abrumados cuando reciben cotizaciones de proyectos de los fabricantes.

Varios factores afectan el costo de su proyecto de mecanizado CNC, incluido el diseño del producto, la elección del material, la tecnología de fabricación, las herramientas y el acabado de la superficie.

Este artículo cubrirá todos estos factores. Y al final de esta lectura, aprenderá cómo estimar (y reducir) sus costos de mecanizado CNC y crear las piezas perfectas para su proyecto.

Factores que afectan los costos de mecanizado CNC

#1 Complejidad de diseño

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo, lo que significa que utiliza herramientas de corte para eliminar porciones de material de una pieza de trabajo hasta que se forma la pieza deseada. Como resultado de este modo de operación, existen ciertas restricciones de diseño en el mecanizado CNC.

Por ejemplo, las esquinas verticales internas de las piezas mecanizadas por CNC siempre tendrán un radio, independientemente del tamaño de su herramienta de corte. Además, las herramientas de corte CNC generalmente acceden a la pieza de trabajo desde la superficie superior, lo que dificulta (y encarece) la fabricación de ciertas características o piezas.

Cuanto más complejo sea el diseño de su producto, más tiempo llevará mecanizar su pieza, lo que dará como resultado mayores costos de mecanizado. Por lo tanto, para simplificar el diseño de su producto y reducir sus costos de fabricación, debe optimizar su diseño implementando los siguientes consejos:

• Agregue un radio de esquina en los bordes internos para tener en cuenta la forma cilíndrica de la herramienta de corte CNC. El radio debe ser al menos un tercio de la profundidad de la cavidad y debe ser el mismo para todos los bordes internos para ahorrar tiempo y eliminar la necesidad de herramientas adicionales.

Figura 1:Radio de esquina en bordes internos

• Use muescas cuando necesite crear un borde interno de 90°, ya que reducir el tamaño de la herramienta de fresado final no funcionará.

Figura 2:Cuando necesite fabricar un borde interno de 90°, reducir el radio de la herramienta de fresado final no funcionará. En su lugar, desea crear una socavación con un radio de al menos tres veces la profundidad de la cavidad.

• Limite la profundidad de las cavidades a cuatro veces su largo (o ancho). Las cavidades con una relación profundidad-ancho más pequeña requieren herramientas de fresado especiales, lo que aumenta los costos de fabricación.

Figura 3:Limite la profundidad de las cavidades

• Diseñe las socavaduras para que tengan una profundidad de aproximadamente dos veces su ancho y suficiente espacio libre para permitir el acceso a la herramienta de corte. Como regla general, el espacio libre debe ser al menos cuatro veces la profundidad del corte, especialmente si va a utilizar una herramienta de corte con ranura en T.

Figura 4:Las socavaduras requieren herramientas específicas y una relación de profundidad a ancho para reducir los costos de mecanizado CNC

Figura 5:agregue espacio libre a las socavaduras cuando planee usar la herramienta de corte con ranura en T

• Reduzca al mínimo la cantidad de orientaciones de mecanizado manteniendo las características en un lado de la pieza de trabajo, a menos que sea absolutamente necesario hacerlo de otra manera. Por ejemplo, deberá configurar una fresadora CNC de 3 ejes dos veces para crear el producto que se muestra a continuación.

Figura 6:Minimice el número de orientaciones de mecanizado

Trabajo #2

El proceso de desarrollo de productos con máquinas CNC consta de varios pasos. Por ejemplo, primero debe crear un archivo CAD 3D antes de convertirlo en un programa de computadora que la máquina CNC utiliza para automatizar la fabricación.

Debido a que estos procesos se suman a los costos de mano de obra, puede reducir los costos realizando algunos de estos procesos usted mismo en lugar de subcontratarlos. Por ejemplo, puede crear el CAD 3D de su producto antes de externalizar la revisión y la producción a un ingeniero de fabricación.

Sus costos de fabricación también dependen de la cantidad de piezas (o unidades) que estaría produciendo, y las unidades más altas se traducen en costos de fabricación más altos. Sin embargo, puede esperar un costo por pieza más bajo para la producción de piezas a granel en comparación con la producción en cantidades pequeñas.

#3 Elección de material de ingeniería

El material que elija para su producto es un gran factor determinante de los costos de mecanizado CNC. Como el mecanizado CNC es un proceso sustractivo, tiende a utilizar más material que los procesos de fabricación aditiva como la impresión 3D. Los talleres de mecanizado CNC suelen comprar estos materiales en bloques y calculan los precios por bloque.

Los dos tipos de materiales comúnmente utilizados para proyectos de mecanizado CNC son metales y plásticos. Los metales son generalmente más caros que los plásticos, por lo que puede esperar gastar más al fabricar piezas de metal que de plástico. La Tabla 1 presenta los costos de materiales aproximados para proyectos de mecanizado CNC.

Acabado de superficie n.º 4

Las piezas mecanizadas por CNC suelen salir de la línea de producción con un acabado superficial impresionante (consulte la Figura 7).

Figura 7:El acabado de la superficie mecanizada de una pieza mecanizada por CNC

Los maquinistas no le cobrarán una tarifa adicional por crear estas piezas maquinadas. Sin embargo, debe esperar una cotización de proyecto más alta si su producto requiere operaciones adicionales de procesamiento posterior (como anodizado, pulido y recubrimiento en polvo).

Figura 8:piezas mecanizadas CNC con acabado superficial anodizado

La subcontratación puede ayudarlo a reducir los costos de fabricación

Muchos diseñadores de productos y dueños de negocios de primer nivel reducen los costos de mecanizado al subcontratar sus proyectos de fabricación a talleres de máquinas CNC en China. Por ejemplo, supongamos que desea fabricar una pieza compleja utilizando máquinas CNC de varios ejes. En este escenario, puede esperar pagar tan solo $ 40 por hora en China, mientras que los fabricantes europeos (o estadounidenses) pueden cobrar hasta $ 120 por hora.

Sin embargo, el hecho de que los precios sean más amigables en toda Asia no significa que debas dar el paso con cualquier fabricante chino. En su lugar, debe elegir un fabricante con tecnologías CNC de última generación e ingenieros, técnicos y expertos en control de calidad (QC) altamente calificados.

Gensun Precision Machining es un proveedor líder de servicios de mecanizado CNC en China. Contamos con un equipo de técnicos, ingenieros y expertos en control de calidad altamente experimentados que trabajan juntos para lograr que su producto se fabrique correctamente a precios asequibles.

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