Quais fatores influenciam o custo da usinagem CNC?

 

 

O custo da matéria-prima é responsável pela maior proporção na usinagem de peças de liga de titânio, afetado principalmente pela qualidade do material, condição de fornecimento e taxa de utilização do material.

 

As matérias-primas da liga de titânio são muito mais caras que os metais comuns, com diferenças óbvias de preço entre os diferentes tipos. Ligas de alta-resistência e alta{2}}corrosão-(como Ti-5-5-5-3) são mais caras que o titânio puro e ligas convencionais. As condições de fornecimento também impactam nos custos: os materiais recozidos têm um preço unitário mais elevado, mas reduzem a deformação e o retrabalho na usinagem.

 

Enquanto isso, a taxa de utilização de materiais afeta significativamente os custos. As peças de liga de titânio possuem grandes tolerâncias de usinagem; peças complexas exigem extensa remoção de material na usinagem de desbaste, com uma taxa de utilização de 30% a 60% na maioria dos casos, e até mesmo abaixo de 30% para peças altamente complexas. Além disso, a sucata é difícil de reciclar.

 

 

O custo da ferramenta é uma despesa importante na usinagem de liga de titânio, devido à difícil usinabilidade da liga de titânio, ao rápido desgaste da ferramenta e ao alto preço unitário.

Ferramentas especiais de metal duro são necessárias para usinagem, com preços de 3 a 5 vezes mais altos do que ferramentas comuns de aço rápido-de alta velocidade, e ferramentas com revestimento-de alta qualidade são ainda mais caras. Enquanto isso, a alta temperatura de corte e o desgaste rápido levam a um consumo de ferramenta por peça cerca de 10 a 15 vezes maior que o das peças de aço comuns.

 

A vida útil da ferramenta é afetada pelos parâmetros de corte, estrutura da peça e eficiência de resfriamento. Parâmetros inadequados ou resfriamento insuficiente aceleram o desgaste e aumentam a frequência de troca de ferramenta. Por exemplo, ao usinar liga de titânio Grau 5, a vida útil das fresas de metal duro revestidas é apenas 1/3 daquela das peças de aço comuns. As trocas frequentes de ferramentas aumentam os custos e reduzem a eficiência.

 

 

1. Custo do equipamento

A usinagem de ligas de titânio requer centros de usinagem multieixos de alta-rigidez e alta-precisão-, cujo preço de compra é muito mais alto do que as máquinas CNC comuns. Equipamentos de cinco{4}}eixos custam 2 a 3 vezes mais do que máquinas comuns de três{7}}eixos. A depreciação, a manutenção e o consumo de energia dos equipamentos também são maiores, com uma taxa de depreciação anual de 10% a 15% e despesas significativas com manutenção diária e consumo de energia durante longas-horas de usinagem.

 

2. Custo trabalhista

A usinagem de ligas de titânio exige pessoal altamente qualificado, incluindo programadores e operadores experientes, cujos salários são superiores aos dos técnicos CNC comuns. Vários trabalhadores são necessários para programação, depuração, operação, inspeção e outras tarefas. O longo tempo de depuração para peças complexas aumenta ainda mais os custos de mão de obra e de ocupação do equipamento.

 

 

1. Custo de controle de qualidade

As peças de liga de titânio são usadas principalmente em campos-de alta tecnologia com requisitos rígidos de precisão e desempenho. São necessários equipamentos de teste de alta-precisão, como máquinas de medição por coordenadas (CMMs) e testadores de rugosidade, o que acarreta altos custos para compra, calibração e manutenção de equipamentos.

 

São necessárias inspeções para cada processo e produto acabado; algumas peças necessitam de testes mecânicos e de resistência à corrosão, gerando custos para testes de mão de obra e consumíveis. O retrabalho ou sucateamento de peças aumenta ainda mais os custos gerais.

 

2.Custo de processamento

Inclui principalmente custos de pesquisa e desenvolvimento de processos, projeto de acessórios especiais e usinagem experimental. Peças complexas de alta-precisão exigem otimização de processos, projeto de ferramentas e verificação de usinagem experimental com antecedência; as perdas de materiais, ferramentas e mão de obra são alocadas aos produtos acabados. Na produção de pequenos-lotes, a proporção de alocação do processo-em estágio inicial e dos custos de usinagem de teste é maior, levando a um aumento significativo no custo unitário.

 

 

 

1.Otimizar a utilização de matérias-primas: Racionalizar o projeto estrutural, reduzir as tolerâncias de usinagem, adotar a usinagem de agrupamento para peças em lote para melhorar a utilização; selecione classes de liga de titânio apropriadas com base no desempenho para evitar especificações-excessivas.

 

2. Prolongue a vida útil da ferramenta: Otimizar os parâmetros de corte, utilizar fluidos de refrigeração de maneira adequada para reduzir o desgaste; inspecione as ferramentas regularmente e reafie-as ou substitua-as em tempo hábil para evitar o descarte da peça.

 

3. Melhorar a eficiência da usinagem: otimizar a programação e os caminhos das ferramentas, adotar a usinagem de cinco{0}}eixos e a tecnologia composta de torneamento-para reduzir a fixação; organizar a produção de forma razoável para melhorar a utilização do equipamento e reduzir a depreciação e o consumo de energia.

 

4. Otimize o design do processo: Conclua os planos de processo com antecedência para reduzir a usinagem de teste; use luminárias universais para reduzir custos; organize as inspeções razoavelmente de acordo com os requisitos de precisão para evitar-inspeções excessivas.

 

5.Expandir o tamanho do lote de produção: A produção em massa pode diluir custos fixos, como P&D e usinagem de teste, reduzir a configuração da máquina e os tempos de troca de ferramentas e reduzir efetivamente o custo unitário.