CNC makinelerinin gelişimi, imalat endüstrileri için bir devrim niteliği taşıyarak, ürün tasarımcılarının üretimi otomatikleştirmelerine ve aynı zamanda yüksek kaliteli işlenmiş parçalar üretebilmelerine olanak tanıdı. Bununla birlikte pek çok ürün tasarımcısı, CNC işleme maliyetlerinin hesaplanmasını oldukça zor bulmaktadır. Sonuç olarak üreticilerden proje teklifleri aldıklarında maliyet hesaplamada genellikle zorlanırlar.

CNC işleme projelerinin maliyeti, ürün tasarımı, malzeme, üretim teknolojisi, takımlama ve yüzey kalitesi gibi farklı etkenlerden etkilenir.

Bu makalede CNC işleme projelerinde maliyeti etkileyen tüm faktörlere yer vermeye çalışacağız. Makalenin sonunda, CNC işleme maliyetlerinin nasıl hesaplanacağı ve proje için mükemmel parçaların nasıl oluşturulacağı açıklığa kavuşmuş olacaktır.

CNC İşleme Maliyetlerini Etkileyen Faktörler

CNC İşleme İçin Parçalar Nasıl Tasarlanır?

1-Tasarımın Karmaşıklığı

CNC işleme, istenen parça elde edilene kadar bir parçadan malzeme çıkarmak için kesme aletleri kullanılan eksiltici bir üretim sürecidir. Bu işleme prensibinin bir getirisi de CNC işlemede belirli tasarım kısıtlamalarının varlığıdır.

Örneğin, kullanılan kesici takımın boyutundan bağımsız olarak, CNC ile işlenmiş herhangi bir parçanın iç dikey köşeleri her zaman bir yarıçapa sahiptir. Bununla beraber, CNC kesici takımlar işlenen parçaya üst yüzeyden eriştiğinden belirli özellik ve parçaların üretimini zor ve maliyetli duruma getirir.

Ürün tasarımının karmaşıklığı, parçanın işlenme süresini uzatan bir faktördür ve ayrıca yüksek işleme maliyetlerine katlanmaya neden olur. Bu nedenle, ürün tasarımının sadeleştirilmesi ve üretim maliyetlerini optimize edebilmek için aşağıdaki ipuçları kullanılabilir:

• CNC kesme takımının sahip olduğu silindirik şeklini hesaba katabilmek için iç kenara bir köşe yarıçap eklenebilir. Bu yarıçap, boşluk derinliğinin en az 1/3’ü olmalıdır. Ayrıca hem zamandan tasarruf etmek hem de ek takım kullanımına ihtiyaç duymamak adına tüm iç kenarlar için standart olmalıdır.
• 90°’lik bir iç kenara ihtiyaç duyulduğunda parmak freze takımının boyutunu küçültmek herhangi bir yarar sağlamaz. Bunun yerine bu gibi işlerde alttan kesme kullanılmalıdır.
• Boşlukların derinliği, uzunluklarının ya da genişliklerinin dört katı ile sınırlandırılmalıdır. Daha küçük derinlik-genişlik oranı kullanmak özel parmak freze takımları gerektireceğinden üretim maliyetlerini artırır.
• Alttan kesmeler, genişliklerinin yaklaşık iki katı derinlik ve kesici takım erişimine izin verecek şekilde yeterli açıklığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır. Genel bir kural, T-kanal kesme takımı kullanıldığında boşluk, alttan kesme derinliğinin en az dört katı olarak ayarlanmalıdır.
• Aksi bir gereklilik oluşmadığı sürece özellikler parçanın bir tarafında tutularak işleme yönelimlerinin sayısı azaltılmalıdır. Örnek vermek gerekirse; aşağıdaki figürde görebileceğiniz ürünü oluşturmak için 3 eksenli bir CNC freze makinesi iki defa kurulmak zorundadır.

2-Emek

CNC makineleri dahil edilmiş ürün geliştirme süreçleri birbiri ardına birkaç adımdan oluşur. Örneğin, üretimi otomatikleştirmek için CNC makinesini kullanmadan bir 3B CAD dosyası oluşturularak bilgisayar programına dönüştürülmelidir.

Bu süreçler emek yoğun işler olduğu için işçilik maliyetini artıran faktörlerdir. Bu durumun önüne geçmek için sürecin en azından bir kısmında dış hizmete başvurmak maliyetleri düşürebilmektedir.

Üretim maliyetleri, üretilen parça / birim sayısına göre de değişiklik gösterir ve yüksek birim sayısında yapılan üretimler daha yüksek toplam maliyetlere dönüşür. Bununla birlikte, düşük adetli üretimle kıyaslandığında, toplu parça üretimi için birim başına daha düşük maliyetler elde edilebilir.

3-Mühendislik Malzemesi Seçimi

CNC işleme maliyetlerinin belirlenmesinde en önemli faktörlerden biri kuşkusuz ürün için seçilen malzemedir. CNC işleme daha önce bahsettiğimiz gibi eksiltici bir süreç olduğundan, 3D baskı gibi eklemeli imalat süreçlerine kıyasla daha fazla malzeme kullanılmasını gerektirebilir. CNC atölyeleri genellikle malzemeleri büyük bloklar halinde alır ve blok başına fiyatlandırma yaparlar.

CNC işleme projelerinde genellikle metaller ve plastikler yaygın olarak kullanılan iki malzeme türüdür. Metaller genellikle plastiklere kıyasla daha pahalı olduğundan metal parçalar üretilirken plastiklerden daha fazla maliyet ortaya çıkar.

ISO 1302 Yüzey Finisaj Sembolleri

4-Yüzey Finisajı

CNC ile işlenen parçalar genellikle yüksek yüzey kalitesi ile üretilirler. Operatörler, bu yüksek yüzey kalitesi için ek bir ücret talep etmezler. Fakat ürün için ek ardıl işlemler (anotlama, cilalama ve toz kaplama gibi) gerekiyorsa daha yüksek bir teklif sunulabilir.