Maakbaarheid van CNC-techniek:verbetering van de kwaliteit en prestaties van onderdelen

Een nieuw onderdeel ontwerpen is één ding. De productie ervan is een ander verhaal.

Praat met een willekeurige klant van een CNC-machinewerkplaats en u zult waarschijnlijk een voorbeeld horen van een onderdeelontwerp dat wordt gewijzigd, verfijnd en/of verbeterd dankzij CNC-precisietechniek. Van alle CNC-engineeringdiensten die door een werkplaats worden geleverd, is invloed op het ontwerp zelf misschien niet waar u als eerste aan denkt.

De maakbaarheid van CNC-engineering is een meer specifieke manier om design for manufacturability (DFM) te zeggen, het proces dat engineering en productie op één lijn brengt om de kosten te verlagen, de productproductie te vereenvoudigen, herbewerking te verminderen en een hoge kwaliteit te behouden. Alles bij elkaar genomen is het duidelijk dat de wijziging van een onderdeelontwerp door een CNC-ingenieur van cruciaal belang is. 

Laten we eens kijken hoe het leunen op zes specifieke CNC-engineeringdiensten de productie van onderdelen soepeler, efficiënter en redelijk geprijsd maakt.

#1 specialisatie

Armatuur ontwerp. Armatuur gebouw. Gereedschap. Programmering. Verwerking. En meer! In kleine CNC-werkplaatsen worden een of twee ingenieurs gedwongen te multitasken, waarbij ze veel CNC-precisie-engineeringdiensten uitvoeren en moeten stoppen en zich opnieuw moeten concentreren op de meest urgente taak.

Het hebben van ingenieurs met goed afgeronde vaardigheden is leuk, maar niet bepaald efficiënt. Binnen grote topwinkels heeft geen enkele engineer al deze verantwoordelijkheden; ingenieurs zijn gespecialiseerd in één dienst. Deze specialisatie stelt ingenieurs in staat te doen waar ze goed in zijn, die vaardigheden voortdurend aan te scherpen en de kwaliteit van alle projecten in die winkel te verbeteren (later meer over kwaliteit).

#2 Diepte van invloed

CNC-ingenieurs beïnvloeden de maakbaarheid van onderdelen en het succes op de lange termijn. Zie hoe het team tegelijkertijd het productieplan van een project kan doorlopen als de volgende mensen in de ruimte aanwezig zijn (vooral de technici van de winkel). Het opspannen, bewerken en bewerken zijn allemaal gepland, zodat u niet voor verrassingen komt te staan en het resultaat een soepel PPAP-proces is.

De CNC-machinewerkplaats

• De leider van het verkoop- en engineeringteam citeert het onderdeel en voert cyclustijden uit
• De armatuurontwerper houdt rekening met de bewerkbaarheid en het opspannen, en controleert de prints op fouten
• De gereedschapsingenieur controleert de beschikbare gereedschappen en evalueert of algemene gereedschappen mogelijk zijn
• Er kan ook een kwaliteitsingenieur bij betrokken zijn, afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel

De klant

• Een mechanisch ontwerpingenieur, of onderdeelontwerper, deelt de belangrijkste aspecten van het onderdeel, van binnen en van buiten
• De kwaliteitsingenieur zorgt ervoor dat processen effectief, efficiënt en veilig zijn
• De inkoopmanager en/of inkoopinkoper begeleidt de discussie

De Gieterij

Meestal geselecteerd door de CNC-werkplaats, bespreekt de vertegenwoordiger van de gieterij de gietbaarheid, stelt relevante vragen en voert ideeën in.

Als we wat dieper duiken, beoordeelt de CNC-machinewerkplaats de prints, alle specificaties en het materiaal, en identificeert eventuele efficiëntieverbeteringen die kunnen worden behaald door het ontwerp aan te passen. Wat is gespecificeerd, kan bijvoorbeeld worden gewijzigd om gewone gereedschappen te gebruiken, wat geld en tijd bespaart. Of het aantal gaten kan worden verminderd (of ze kunnen allemaal uniform zijn), zodat er geen extra gereedschap nodig is.

#3 Tolerantie-evaluatie

Een andere service die de kwaliteit en prestaties van onderdelen stimuleert, is tolerantie-evaluatie. Blauwdrukken kunnen een bepaalde tolerantie vereisen die niet nodig is om topprestaties van het onderdeel te garanderen. Wat misschien een klein verschil lijkt, kan de kosten drastisch veranderen.

De ontwerpspecificaties van een aluminium transmissiehuis vereisen bijvoorbeeld 0,05 mm (of 50 micron), terwijl een acceptabele tolerantie 0,13 mm zou zijn. Die ene simpele wijziging kan meer dan $ 2,00 per stuk besparen aan gereedschapskosten, extra passen, enz., terwijl de hoge kwaliteit behouden blijft.

Zelfs op een onderdeel dat honderden dollars kost, zijn de besparingen aanzienlijk als er jaarlijks duizenden worden bewerkt. De technici van een winkel beoordelen afdrukken kritisch om besparingsmogelijkheden te identificeren.

#4 Castingconsult

Gieten vereenvoudigt het proces van het vormen van metaal tot producten. Twee hoofddoelen van gieten zijn het creëren van minder componenten en minder onderdelen die in elkaar hoeven te worden gezet.

Zoals eerder vermeld kan het vroegtijdig betrekken van de gieterij een groot verschil maken in de maakbaarheid van onderdelen. Deze eerste bijeenkomst is het moment voor de gieterij om ideeën in te brengen en te helpen het onderdeel vanaf het allereerste begin maakbaar te maken (we kennen allemaal de uitdaging van het veranderen van een ontwerp nadat iedereen het heeft ondertekend.)

Een voorbeeld nodig? Laten we teruggaan naar het aluminium transmissiehuis beschreven in #3 hierboven. Door een ribbe langs de zijkant toe te voegen, wordt het gietstuk gevoed, waardoor het onderdeel beter werpbaar wordt. Nogmaals, een kleine verandering die een groot verschil maakt.

Een ervaren werkplaats verbetert het CNC-productieproces eenvoudigweg door de voordelen van de toeleveringsketen, inclusief de relaties met de gieterijen.

#5 Vereenvoudigen, optimaliseren, verfijnen

Ingenieurs in een CNC-machinewerkplaats zijn geen onderdeelontwerpers; dat is de verantwoordelijkheid van de klant. Dat gezegd hebbende, hebben ingenieurs grote invloed op hoe een onderdeel presteert. Deze drie manieren zijn met elkaar verbonden, daarom hebben we ze gegroepeerd:

1. Vereenvoudigen — Evalueer het algehele ontwerp van onderdelen, zoek naar gatlengtes van gangbare afmetingen en gangbare maten van bevestigingsmiddelen, vind mogelijkheden voor minder gereedschapswisselingen op de spil (bespaar tijd en geld)
2. Optimaliseren — Plaats klemzoekers op het onderdeel om de klemming te optimaliseren, gebruik toelichtingen bij de oppervlakteafwerking en ontdek manieren om het productieproces te verbeteren
3. Het productontwerp verfijnen — Voeg voedingsribben toe om defecten te voorkomen en de bewerking eenvoudiger te maken, pas de geometrie aan (bijvoorbeeld straal en diepgang) om er een zo goed mogelijk gietbaar onderdeel van te maken

#6 Technologie en ervaring

Hier is een krachtige 1-2-stoot:ingenieurs vertrouwen op zowel technologie als ervaring (meestal in gelijke hoeveelheden) om succesvol te zijn. Voor sommige taken zal alleen de nieuwste technologie dit volbrengen. Het vermogen om voorop te blijven lopen op het gebied van technologie – van hydrauliek tot klemmen tot sensoring – biedt mogelijkheden die op geen enkele andere manier kunnen worden geëvenaard.

En natuurlijk is er geen vervanging voor ervaring. Elke keer dat een taak wordt voltooid, wordt kennis verworven. Ik kan het niet met 100% zekerheid zeggen, maar ik denk niet dat er veel boeken of YouTube-video's zijn over het ontwerpen van op maat gemaakte CNC-armaturen voor onderdelen. Het is echt een vaardigheid die wordt doorgegeven van de expert op de beginneling, waarbij ervaring de beste leermeester is.

Eerlijke prijs en geen hoofdpijn

Het vooraf gebruiken van CNC-technische maakbaarheid is de routekaart naar het succes en de lange levensduur van een onderdeel. Het benadrukt de vroege teambetrokkenheid (vooral bij complexe onderdelen), zorgt voor maximale efficiëntie en kostenbesparingen en creëert een soepel, herhaalbaar proces. Wanneer een CNC-bewerkingsbron het stressniveau van een klant kan verminderen, is dat een overwinning.

Het is ook belangrijk om te onthouden dat u krijgt waar u voor betaalt. Ervaren klanten verwachten veel van moderne CNC-precisiebewerkingen en de technische experts van CNC-machinewerkplaatsen, en zijn bereid voor die expertise te betalen.

Stecker Machine heeft meer dan een dozijn ingenieurs in dienst. Ingenieurs zijn gefocust op hun vakgebied:armatuurontwerp, tooling, programmering, processen, verpakking en kwaliteit. Dat is VEEL voor een winkel van onze omvang.

Nu u meer weet over de maakbaarheid van CNC-engineering, is hier een vraag:wanneer weet u dat het tijd is om met een hoogwaardige CNC-machinewerkplaats te gaan werken? Deze gids behandelt 9 scenario's en legt uit hoe samenwerken met CNC-experts een verstandige keuze was. Klik op de onderstaande link om uw exemplaar te bemachtigen!

Wilt u nu contact opnemen met Stecker? Bel 920-726-4526.

Over de auteur

Jason vindt het leuk om uitdagingen van klanten op te lossen. Als VP Business Development is Jason verantwoordelijk voor het ontwikkelen van nieuwe business en is hij de aanspreekpunt voor verschillende huidige klanten van SMC. Jason heeft gewerkt in engineering, productie en verkoop, en ontdekt dat zijn grootste kracht het bieden van oplossingen aan klanten voor hun productie-uitdagingen is.