3 veelvoorkomende pijnpunten bij CNC-bewerking en hoe deze op te lossen

Door Shant Alexanian, Key Account Manager, Fast Radius

Computer numerieke besturingsbewerking, of CNC-bewerking, is een fabricagemethode waarbij computergeprogrammeerde gereedschappen worden gebruikt om volledig aanpasbare, zeer nauwkeurige onderdelen te maken. De precisie, nauwkeurigheid en flexibiliteit van CNC-bewerking maken het de productiemethode bij uitstek voor industrieën die een hoge verhouding van kritieke onderdelen vereisen - waarbij de kleinste fout ernstige gevolgen kan hebben - zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de gezondheidszorg.

In tegenstelling tot spuitgieten of gegoten urethaan, zorgt CNC-bewerking ervoor dat elk geproduceerd onderdeel precies volgens specificaties wordt gemaakt, omdat elk onderdeel individuele aandacht krijgt tijdens het bewerken. Een relatief betrouwbaar, herhaalbaar en effectief proces, CNC-bewerking is niet zonder nadelen.

De belangrijkste valkuil zijn verreweg de kosten, en de belangrijkste kostenfactor bij CNC-bewerking is tijd. Gelukkig kan een slim ontwerp voor maakbaarheid helpen bij het elimineren of verminderen van functies die meer bewerkingstijd vergen, waardoor de kosten worden geminimaliseerd. Hier zijn drie van de meest voorkomende pijnpunten die samenhangen met CNC-bewerkingen, en hoe productteams deze kunnen oplossen of vermijden om CNC-bewerking kosteneffectiever te maken.

1. Interne scherpe hoeken

Interne scherpe hoeken zijn de grootste ergernis van de meeste machinisten. Dat komt omdat CNC-machines over het algemeen een roterend, rond snijgereedschap gebruiken, wat het ongelooflijk moeilijk maakt om een ​​vierkante binnenhoek te snijden. Hoewel het soms mogelijk is om een ​​interne scherpe hoek te maken, zijn hiervoor waarschijnlijk speciale gereedschappen of exotische bewerkingsprocessen nodig, zoals elektrische ontladingsbewerking (EDM), waardoor de kosten stijgen.

Gelukkig is het meestal mogelijk - en redelijk eenvoudig - om interne scherpe hoeken te vermijden. Ze zijn zelden nodig voor de functionaliteit van een onderdeel en er zijn verschillende alternatieven die veel gemakkelijker te bewerken zijn, waaronder afgeronde hoeken.

2. Undercut-functies

Ondersnijdingen zijn functies die niet kunnen worden bewerkt met standaard snijgereedschappen omdat sommige van hun oppervlakken niet van bovenaf toegankelijk zijn. De twee belangrijkste soorten ondersnijdingen zijn T-sleuven en zwaluwstaarten, die beide moeilijk te CNC-bewerken kunnen zijn omdat de functies niet kunnen worden bereikt met een standaardfrees.

Gelukkig zijn undercut-functies niet altijd een probleem. Productteams kunnen op verschillende manieren undercut-functies omzeilen:door instellingen aan een onderdeel toe te voegen, het ontwerp te wijzigen om ze te elimineren, door gespecialiseerde tools te gebruiken of door de functies dicht bij de rand van het onderdeel te brengen om het fabricagegemak te vergroten.

3. Werkdruk

"Werkstuk vasthouden" verwijst naar het vastzetten van een onderdeel in de machine, of hoe een onderdeel op zijn plaats wordt gehouden zodra het snijden begint. Werkstukopspanning kan gemakkelijk een pijnpunt worden bij CNC-bewerking, omdat, als een onderdeel moeilijk vast te houden is tijdens het bewerken, het langer duurt om te produceren en daarom duurder is.

In tegenstelling tot andere uitdagingen op het gebied van CNC-bewerkingen, wordt het vasthouden van werkstukken het meest effectief aangepakt tijdens de productie in plaats van tijdens de ontwerpfase. Bepaalde ontwerpkenmerken kunnen echter helpen om de werkstukopspanning te optimaliseren en zo de kosten te verlagen.

Er zijn verschillende oplossingen voor onderdelen die lastig vast te houden zijn. Tijdens de ontwerpfase kunnen productteams platte kanten aan het onderdeel toevoegen waardoor het gemakkelijker kan worden vastgeklemd. Als alternatief kunnen sommige onderdelen worden vastgehouden met eenvoudige en betaalbare oplossingen zoals hete lijm of dubbelzijdig plakband. De meest effectieve oplossing voor het vasthouden van werkstukken — en de duurste — zijn zachte kaken, klemmen die op maat zijn gemaakt om op een bepaald onderdeel te passen.

Beste praktijken voor CNC-bewerking

De meest onfeilbare manier om de tijd en kosten die gepaard gaan met CNC-bewerking te verminderen, is door te ontwerpen voor maakbaarheid (DFM). Ingenieurs en productontwerpers kunnen functies opnemen die zorgen voor een eenvoudiger en sneller productieproces, waaronder:

• Belangrijke functies aan dezelfde kant plaatsen om setups te verminderen
• Het vermijden van diepgaande functies, waarvoor vaak duurdere tools nodig zijn
• Gebruik indien mogelijk zachtere materialen, omdat hardere materialen langer nodig hebben om te snijden
• Het onderdeel indien mogelijk kleiner en eenvoudiger maken, omdat grote en complexe onderdelen meer tijd nodig hebben om te snijden

Een productiepartner als Fast Radius kan productteams niet alleen helpen bij het identificeren en benutten van kostenbesparende mogelijkheden tijdens het CNC-bewerkingsproces, maar ook om te bepalen of CNC-bewerking de beste optie is voor een bepaald project en om te helpen bij het materiaalselectieproces . In tegenstelling tot andere productiepartners is Fast Radius technologie-agnostisch en zeer flexibel, klaar om aan te passen aan de unieke projectvereisten en prijs van elke klant. Ons team van ervaren ontwerp- en engineeringexperts staat klaar om uw concept te realiseren.

Ga naar ons leercentrum voor meer informatie over hoe Fast Radius kan helpen bij uw volgende CNC-bewerkingsproject.