Ontwerpen met efficiëntie in gedachten:hoe CNC-bewerkingsprocessen te stroomlijnen

CNC-bewerking is een populaire en efficiënte subtractieve productiemethode die in staat is om precisieonderdelen te produceren uit een verscheidenheid aan materialen, meestal metalen of kunststoffen. Ongeacht de materiaalkeuze of het productievolume, kan het uitvoeren van enkele belangrijke evaluaties en aanpassingen bij het ontwerpen van een onderdeel u helpen uw CNC-bewerkingsproces te stroomlijnen om de kosten te verlagen en de onderdeelkwaliteit te optimaliseren.

Algemeen advies voor het ontwerpen voor moderne CNC-machines

CNC-machines zijn veelzijdig en in staat om zeer nauwkeurige onderdelen te produceren. Er zijn echter een paar dingen waar u rekening mee moet houden bij het ontwerpen voor moderne CNC-machines om ervoor te zorgen dat het productieproces zo efficiënt mogelijk is.

U wilt:

• Houd bij het ontwerpen van de interne hoeken, randen, gaten en holtes van uw onderdeel rekening met de diameter van uw boor of standaard boorafmetingen.
• Vermijd diepe holtes, aangezien de voedingssnelheid van het gereedschap moet vertragen bij het snijden van holtes die groter zijn dan driemaal de diameter van het gereedschap, waardoor de cyclustijd en de bewerkingskosten toenemen.
• Vermijd extreem kleine gaten en gebruik standaard boormaten.
• Een minimale wanddikte van ongeveer 1,5 mm hebben.
• Vergeet niet dat dikkere wanden kortere bewerkingstijden betekenen.
• Vermijd het tappen van diepe gaten of draadsnijden waarbij de tapdiepte meer dan 1,5 keer de diameter van de tap is.
• Gebruik standaard draadvormen en -maten.
• Vermijd gaten met een platte bodem.
• Ontwerp afgeronde binnenhoeken met een verhouding tussen diepte en gereedschapsdiameter van 3:1 of minder.
• Vermijd meerdere afwerkingen en kies waar mogelijk voor uniforme afwerkingen.
• Verdeel complexe delen indien nodig.
• Houd er rekening mee dat materiaalcertificeringen, niet-standaard inspectierapporten, exportbeperkingen en niet-standaard afwerkingen ook de doorlooptijd en de totale kosten kunnen verhogen.

Stroomlijn CNC-bewerking via ontwerp

Om het CNC-bewerkingsproces zoveel mogelijk te stroomlijnen, wilt u het beste uit uw eerste onderdeelontwerp halen. Neem het volgende op tijdens het ontwerpproces:

Ontwerpen met een specifiek CNC-bewerkingsproces in gedachten

Neem bij het ontwerpen van een onderdeel voor CNC-bewerkingen beslissingen over uw onderdeel met een specifiek CNC-bewerkingsproces in gedachten. Verschillende machines zijn beter geschikt voor verschillende toepassingen.

Bedenk of je een CNC-draaibank of een CNC-freesmachine gaat gebruiken. Bij CNC-draaien wordt gebruik gemaakt van een roterend werkstuk met een stationair gereedschap, terwijl bij CNC-frezen een roterend gereedschap en een vast blok wordt gebruikt. Met CNC-draaien kunt u over het algemeen onderdelen sneller produceren dan frezen, omdat het doorgaans kortere insteltijden heeft. Als gevolg hiervan zal draaien meestal goedkoper zijn dan frezen.

Of u nu CNC-draaien of frezen gebruikt, u moet rekening houden met het bewegingsbereik en het werkbereik van uw snijgereedschap. Met een 5-assige CNC-machine kunt u gemakkelijker complexe ontwerpen bewerken met minder aanpassingen in het midden van de bewerking. Aan de andere kant kan een bewerkingsgereedschap met minder assen meer herpositionering vereisen en kan het langer duren om datzelfde complexe onderdeel te bewerken. Het is ook vermeldenswaard dat u gespecialiseerd gereedschap nodig heeft als uw onderdeel interne geometrieën heeft.

Houd rekening met machinetoleranties en maatbeperkingen

U moet ook rekening houden met toleranties, de hoeveelheid acceptabele variatie van onderdeel tot onderdeel. Nauwere toleranties betekenen meer voorbereidingstijd, langere verwerkingstijden en een meer betrokken CNC-bewerkingsproces.

Onthoud dat tolerantie varieert van materiaal tot materiaal, omdat sommige materialen beter bewerkbaar zijn dan andere. CNC-machines hebben bijvoorbeeld over het algemeen een algemene tolerantie van +/- 0,005" voor metalen en een algemene tolerantie van +/- 0,010" voor kunststoffen. Om ervoor te zorgen dat uw onderdelen er uitkomen zoals bedoeld en de productie zo kosteneffectief mogelijk is, moet u niet te veel toleranties gebruiken en standaardafmetingen en toleranties gebruiken.

U moet ook rekening houden met de mogelijkheden van uw gereedschap wanneer u nadenkt over de grootte van uw onderdeel. Immers, als uw onderdeel een snede heeft die te diep is voor de snijlengte van uw gereedschap, moet u het product verkleinen of opsplitsen in kleinere stukken voor latere montage, wat het productieproces kan verlengen. Aan de andere kant, als u onderdelen ontwerpt die te klein zijn, kan het bewerken van de details moeilijk, zo niet onmogelijk zijn.

Kies geschikte materialen voor de reikwijdte van uw project

Materiaal kan van invloed zijn op het motorvermogen, de voedingssnelheid en de spilsnelheid, waardoor de totale cyclustijden worden beïnvloed. Bovendien is materiaal van invloed op de duurzaamheid, prestaties en totale kosten van het uiteindelijke onderdeel, dus u moet rekening houden met de functie van uw component en de eindgebruiksomgeving, evenals het gebruiksgemak, de kosten, de stijfheid en de dichtheid van verschillende materialen voordat u een definitieve materiaalkeuze.

Zachte metalen zoals messing, brons en aluminium zijn minder duur, lichter en meestal gemakkelijker te bewerken dan harde metalen zoals staal. Hierdoor kost het over het algemeen minder om zachte metalen te bewerken. Het nadeel is dat ze niet zoveel stress aankunnen als harde metalen.

Kunststoffen zijn doorgaans goedkoper en kosteneffectiever dan metalen. Ze zijn echter vatbaarder voor kromtrekken en hebben niet hetzelfde gewicht, dezelfde stijfheid of structurele integriteit als metalen. Als gevolg hiervan zijn kunststoffen niet ideaal voor onderdelen die extreme spanning, slijtage of scheuren zullen ervaren. Bovendien is het moeilijk om krappe toleranties te bereiken bij het CNC-bewerken van kunststoffen.

Stroomlijn CNC-ontwerpbestanden met deze tips

Door uw CNC-ontwerpbestanden te stroomlijnen voordat u ze naar een productiepartner stuurt, verloopt het productieproces veel soepeler en komen uw onderdelen eruit zoals u voor ogen had. De beste manier om CNC-ontwerpbestanden voor productie te optimaliseren, is door:

• Zorg ervoor dat uw CNC-vectorbestand paden met één lijn heeft en dat elke lijn aansluit op het eindpunt van de volgende lijn.
• Minimaliseer knooppunten en kruispunten indien mogelijk.
• Geef prioriteit aan polylijnen boven bogen en beziers, aangezien CNC-machines de voorkeur geven aan polylijnen.

CNC-bewerking met Fast Radius

CNC-bewerking is een efficiënte, nauwkeurige vorm van fabricage. Er zijn echter altijd dingen die u kunt doen om het proces te stroomlijnen, van het selecteren van een geschikt materiaal tot het volgen van best practices voor CNC-ontwerp tot het werken met een ervaren productiepartner zoals Fast Radius.

Wanneer u met ons samenwerkt, kunnen onze ingenieurs u helpen het hele CNC-bewerkingsproces te stroomlijnen, en door een onderdeelbestand te uploaden, kunt u uw ontwerp onmiddellijk analyseren om mogelijke problemen te identificeren die zich tijdens de productie kunnen voordoen. Maak een account aan of neem vandaag nog contact met ons op om te zien hoe we u kunnen helpen uw ontwerp tot leven te brengen.

Wilt u meer weten over het kiezen van het juiste materiaal voor uw CNC-bewerkingsproject, veelvoorkomende pijnpunten bij CNC-bewerkingen en meer? Bekijk ons ​​informatiecentrum.