Jaké faktory ovlivňují náklady na CNC obrábění?

 

 

Náklady na suroviny mají největší podíl na obrábění dílů z titanové slitiny, ovlivněné především jakostí materiálu, stavem dodávky a mírou využití materiálu.

 

Suroviny z titanové slitiny jsou mnohem dražší než běžné kovy, se zřejmými cenovými rozdíly mezi různými třídami. Slitiny s vysokou-pevností a vysokou-korozí-odolností (jako je Ti-5-5-5-3) jsou dražší než čistý titan a běžné slitiny. Dodavatelské podmínky také ovlivňují náklady: žíhané materiály mají vyšší jednotkovou cenu, ale snižují deformaci obrábění a přepracování.

 

Míra využití materiálu přitom výrazně ovlivňuje náklady. Díly z titanové slitiny mají velké přídavky na obrábění; složité díly vyžadují rozsáhlý úběr materiálu při hrubovacím obrábění s mírou využití 30–60 % ve většině případů a dokonce pod 30 % u vysoce složitých dílů. Navíc se šrot obtížně recykluje.

 

 

Cena nástroje je hlavním nákladem při obrábění slitiny titanu kvůli obtížné obrobitelnosti slitiny titanu, rychlému opotřebení nástroje a vysoké jednotkové ceně.

Pro obrábění jsou vyžadovány speciální tvrdokovové nástroje, jejichž cena je 3–5krát vyšší než u běžných nástrojů z rychlořezné oceli, a nástroje s vysoce kvalitním povlakem jsou ještě dražší. Mezitím vysoká teplota řezání a rychlé opotřebení vedou ke spotřebě nástroje na součást asi 10–15krát vyšší než u běžných ocelových součástí.

 

Životnost nástroje je ovlivněna řeznými parametry, strukturou součásti a účinností chlazení. Nesprávné parametry nebo nedostatečné chlazení urychlují opotřebení a zvyšují frekvenci výměny nástroje. Například při obrábění titanové slitiny Grade 5 je životnost povlakovaných karbidových fréz pouze 1/3 oproti běžným ocelovým dílům. Časté výměny nástrojů zvyšují náklady a snižují efektivitu.

 

 

1. Náklady na vybavení

Obrábění titanových slitin vyžaduje vysokou-tuhost, vysoce-přesná víceosá{2}} obráběcí centra, jejichž pořizovací cena je mnohem vyšší než u běžných CNC strojů. Pět-zařízení stojí 2–3krát více než běžné tříosé-stroje. Odpisy zařízení, údržba a spotřeba energie jsou také vyšší, s roční odpisovou sazbou 10 %–15 % a značnými náklady na každodenní údržbu a spotřebou energie během dlouho{11}}hodinového obrábění.

 

2.Mzdové náklady

Obrábění titanových slitin vyžaduje vysoce kvalifikovaný personál, včetně zkušených programátorů a operátorů, jejichž platy jsou vyšší než platy běžných CNC techniků. Pro programování, ladění, provoz, kontrolu a další úkoly je zapotřebí více pracovníků. Dlouhá doba ladění složitých dílů dále zvyšuje náklady na práci a obsazenost zařízení.

 

 

1. Náklady na kontrolu kvality

Díly z titanové slitiny se většinou používají ve špičkových{0}}polích s přísnými požadavky na přesnost a výkon. Vyžaduje se vysoce-testovací zařízení, jako jsou souřadnicové měřicí stroje (CMM) a drsnosměry, což přináší vysoké náklady na nákup zařízení, kalibraci a údržbu.

 

Pro každý proces a hotové výrobky jsou nutné kontroly; některé díly vyžadují testy mechanické a korozní odolnosti, což generuje náklady na zkušební práci a spotřební materiál. Přepracování dílu nebo šrotování dále zvyšuje celkové náklady.

 

2. Náklady na zpracování

Zahrnuje především náklady na procesní výzkum a vývoj, speciální návrh přípravků a zkušební obrábění. Složité vysoce přesné díly-vyžadují optimalizaci procesu, návrh nástrojů a zkušební ověření předem; ztráty materiálu, nástrojů a práce jsou přiřazeny k hotovým výrobkům. Při malo-sériové výrobě je poměr nákladů na počáteční-proces a zkušební obrábění vyšší, což vede k výraznému nárůstu jednotkových nákladů.

 

 

 

1.Optimalizujte využití surovin: Racionalizace konstrukčního návrhu, snížení přídavků na obrábění, přijetí obrábění hnízd pro dávkové díly pro zlepšení využití; vyberte vhodné třídy slitiny titanu na základě výkonu, abyste se vyhnuli přehnané{0}}specifikace.

 

2. Prodlužte životnost nástroje: Optimalizujte řezné parametry, správně používejte chladicí kapaliny ke snížení opotřebení; nástroje pravidelně kontrolujte a včas je přebruste nebo vyměňte, abyste předešli sešrotování obrobku.

 

3.Zlepšete efektivitu obrábění: Optimalizujte programování a dráhy nástrojů, začněte používat pěti{0}}obrábění v pěti osách, technologii soustružení-frézy pro snížení upínání; rozumně uspořádat výrobu, aby se zlepšilo využití zařízení a snížily se odpisy a spotřeba energie.

 

4. Optimalizujte návrh procesu: Předem dokončete plány procesů, abyste omezili zkušební obrábění; používat univerzální přípravky ke snížení nákladů; zajistit kontroly přiměřeně podle požadavků na přesnost, abyste se vyhnuli nadměrné{0}}kontrole.

 

5. Rozšíření velikosti výrobní dávky: Hromadná výroba může snížit fixní náklady, jako je výzkum a vývoj a zkušební obrábění, zkrátit dobu seřizování stroje a výměny nástrojů a efektivně snížit jednotkové náklady.