Les 4 plus grosses erreurs de conception pour la CNC

L'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) est aujourd'hui un choix populaire parmi les fabricants, et il est facile de comprendre pourquoi. Non seulement l'usinage CNC est compatible avec une large gamme de plastiques et de métaux, mais c'est aussi un processus de fabrication fiable capable de produire des pièces précises et durables. Les outils de coupe programmés par ordinateur enlèvent le matériau d'un bloc solide pour révéler un produit final qui répond exactement à vos spécifications, à chaque fois. Cependant, si vous ne mettez pas en œuvre les meilleures pratiques de conception CNC, vous constaterez peut-être que les délais et les coûts de production augmentent de plus en plus.

Chez Fast Radius, notre équipe a passé des années à guider les équipes de produits tout au long du processus d'usinage CNC, nous savons donc à quels pièges faire attention. Voici les quatre erreurs les plus courantes commises par les concepteurs lors de la conception pour CNC et comment les résoudre.

4 erreurs de conception CNC qui vous coûtent du temps et de l'argent

1. Conception d'angles internes pointus

Étant donné que les mèches CNC sont rondes, la réalisation d'angles internes nets est coûteuse et prend du temps. Usiner un angle de 90° avec une mèche ronde est impossible car un outil rond créera toujours un rayon d'angle lors du fraisage d'un bord vertical interne, empêchant les pièces de s'emboîter correctement ou provoquant l'arrêt des fraises en bout à mi-processus.

La conception d'angles arrondis élimine complètement le problème des angles internes vifs, mais si votre conception nécessite des angles internes, concevez-les avec des rayons et adoucissez-les en augmentant les rayons d'angle. Avoir des rayons d'angle avec le même diamètre que la fraise peut provoquer des vibrations et une usure excessive de l'outil, tandis que des rayons d'angle trop petits obligeront votre machiniste à utiliser plusieurs mèches plus petites à des vitesses inférieures. Augmenter vos rayons d'angle d'aussi peu que 0,005" vous aidera à économiser de l'argent et à éviter les erreurs.

Si vous avez une partie mâle carrée, vous pouvez utiliser des filets en os de chien ou en T pour vous assurer qu'elle s'adaptera à une cavité femelle avec des coins internes légèrement arrondis. Assurez-vous simplement de concevoir le point d'entrée de votre filet en os de chien 15 à 20 % plus grand que le diamètre de votre mèche de toupie.

2. Y compris parois minces

Certaines équipes de produits peuvent concevoir leur pièce avec des parois minces pour minimiser l'utilisation de matériaux, mais cette « solution » pose plus de problèmes qu'elle n'en résout. Des parois trop fines peuvent provoquer une défaillance et un gauchissement des pièces, et elles peuvent compromettre la finition de surface et la précision du processus d'usinage des métaux. Les parois minces peuvent également se casser, se plier ou s'écailler pendant l'usinage en raison des forces d'usinage derrière les outils de coupe CNC et des vibrations excessives.

L'épaisseur de paroi idéale pour votre pièce varie en fonction du matériau usiné CNC. Par exemple, une épaisseur de paroi de 0,8 mm convient lors de l'usinage CNC de l'aluminium. Cependant, 1,5 mm est l'épaisseur de paroi minimale idéale pour les plastiques. Gardez également à l'esprit que plus votre mur est haut, plus il devra être épais pour augmenter sa rigidité. Consultez un partenaire de fabrication CNC expérimenté pour vous assurer que vos mesures sont correctes.

Si votre conception nécessite des murs hauts et fins, essayez de maintenir un rapport largeur/hauteur de 3:1. Vous pouvez également ajouter une légère dépouille pour accélérer l'usinage et réduire la quantité de matière restante.

3. Avoir du texte usiné

Alors que les fraiseuses CNC peuvent graver ou gaufrer du texte et des symboles sur des pièces avec un haut niveau de précision, l'usinage de texte peut vous coûter cher. Tout d'abord, votre machiniste devra utiliser un outil de coupe séparé pour le texte. Ensuite, vous devez tenir compte du temps (et, par extension, de l'argent) que l'usinage du texte ajoutera à votre projet, car les petites fraises en bout qui coupent le texte sont relativement lentes.

La bonne nouvelle est que si vous avez besoin d'un texte de votre part, vous avez quelques options. Si vous devez usiner du texte, optez pour un texte en retrait au lieu d'un texte en relief afin que la machine n'ait pas à enlever de matière sur toute la surface de la pièce. Vous pouvez également demander à votre machiniste d'ajouter le texte post-usinage. Le marquage au laser de pièces après leur usinage CNC, par exemple, peut vous faire gagner du temps et de l'argent.

4. Y compris les cavités profondes, les trous et les filetages

Les outils de fraisage ont une longueur finie et leur longueur détermine la profondeur à laquelle vous devez créer des cavités. Dans la plupart des cas, les outils de fraisage sont plus efficaces et précis lors du fraisage de cavités jusqu'à doubler ou tripler leur diamètre en profondeur. Les cavités de fraisage plus profondes peuvent allonger les délais, provoquer une déviation ou une fracture de l'outil, ou entraîner des broutages et des difficultés d'évacuation des copeaux. Ils peuvent même nécessiter des outils de coupe spécialisés plus coûteux.

Il est préférable d'éviter complètement de concevoir des pièces avec des cavités profondes, mais si votre pièce a besoin d'une cavité profonde, d'un trou ou d'un filetage, vous devez réduire la profondeur de la cavité autant que possible. Gardez également à l'esprit la longueur de l'outil de fraisage.

Concevez intelligemment avec Fast Radius

Prendre des décisions de conception réfléchies peut vous faire gagner du temps et de l'argent à long terme, mais cela peut être délicat. Vous devrez avoir une compréhension approfondie de votre pièce, de sa fonction, du processus de fabrication CNC, de vos matériaux, etc. Si vous avez besoin d'aide, travaillez avec un partenaire de fabrication CNC expérimenté comme Fast Radius.

Avec une équipe d'experts en conception et en ingénierie et les dernières technologies de conception et de fabrication, Fast Radius a tout ce dont vous avez besoin pour optimiser vos pièces, en trouvant l'équilibre parfait entre coût et précision. Contactez-nous dès aujourd'hui pour entrer en contact avec nos experts et commencer.

Pour en savoir plus sur la conception pour les considérations de fabrication lors de l'usinage CNC, la réduction des coûts de prototypage CNC, et plus encore, visitez notre centre de ressources.

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