3 problèmes courants d'usinage CNC et comment les résoudre

Par Shant Alexanian, Key Account Manager, Fast Radius

L'usinage à commande numérique par ordinateur, ou usinage CNC, est une méthode de fabrication qui utilise des outils programmés par ordinateur pour créer des pièces entièrement personnalisables et très précises. La précision, l'exactitude et la flexibilité de l'usinage CNC en font la méthode de fabrication de choix pour les industries nécessitant un taux élevé de pièces critiques - dans lesquelles la moindre erreur peut avoir des conséquences désastreuses - telles que les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la santé.

Contrairement au moulage par injection ou à l'uréthane coulé, l'usinage CNC garantit que chaque pièce produite est créée exactement selon les spécifications, car chaque pièce reçoit une attention individualisée lors de son usinage. Processus relativement fiable, reproductible et efficace, l'usinage CNC n'est pas sans inconvénients.

Son écueil le plus important est de loin son coût, et le principal facteur de coût dans l'usinage CNC est le temps. Heureusement, une conception intelligente pour la fabricabilité peut aider à éliminer ou à réduire les fonctionnalités qui nécessitent plus de temps d'usinage, minimisant ainsi les coûts. Voici trois des problèmes les plus courants associés à l'usinage CNC, et comment les équipes de produits peuvent les résoudre ou les éviter pour rendre l'usinage CNC plus rentable.

1. Angles vifs internes

Les angles vifs internes sont la plus grande bête noire de la plupart des machinistes. En effet, les machines CNC utilisent généralement un outil de coupe rond et rotatif, ce qui rend extrêmement difficile la coupe d'un coin carré intérieur. Bien qu'il soit parfois possible d'obtenir un angle vif interne, cela nécessitera probablement des outils spéciaux ou des processus d'usinage exotiques comme l'usinage par décharge électrique (EDM), ce qui augmentera les coûts.

Heureusement, il est généralement possible - et assez facile - d'éviter les angles vifs internes. Ils sont rarement nécessaires à la fonctionnalité d'une pièce, et il existe plusieurs alternatives beaucoup plus faciles à usiner, y compris les coins arrondis.

2. Caractéristiques de contre-dépouille

Les contre-dépouilles sont des éléments qui ne peuvent pas être usinés à l'aide d'outils de coupe standard car certaines de leurs surfaces ne sont pas accessibles par le haut. Les deux principaux types de contre-dépouilles sont les rainures en T et les queues d'aronde, qui peuvent être difficiles à usiner CNC car les caractéristiques ne peuvent pas être atteintes avec une fraiseuse standard.

Heureusement, les fonctionnalités de contre-dépouille ne sont pas toujours un problème. Les équipes de produits peuvent contourner les caractéristiques de contre-dépouille de plusieurs manières :en ajoutant des configurations à une pièce, en modifiant la conception pour les éliminer, en utilisant des outils spécialisés ou en rapprochant les caractéristiques du bord de la pièce pour augmenter la facilité de fabrication.

3. Blocage

Le "maintien de la pièce" fait référence à la fixation d'une pièce dans la machine ou à la manière dont une pièce est maintenue en place une fois la coupe commencée. Le serrage peut facilement devenir un point douloureux dans l'usinage CNC car, si une pièce est difficile à tenir pendant l'usinage, sa production sera plus longue et donc plus coûteuse.

Contrairement à d'autres défis d'usinage CNC, le serrage est traité plus efficacement pendant la fabrication plutôt que pendant la phase de conception. Cependant, certaines caractéristiques de conception peuvent aider à optimiser le serrage et ainsi réduire les coûts.

Il existe plusieurs solutions pour les pièces difficiles à tenir. Lors de la phase de conception, les équipes produit peuvent ajouter des méplats à la pièce qui faciliteront le bridage. Alternativement, certaines pièces peuvent être maintenues avec des solutions simples et abordables comme de la colle chaude ou du ruban adhésif double face. La solution de serrage la plus efficace - et la plus chère - sont les mâchoires souples, qui sont des pinces fabriquées sur mesure pour s'adapter à une pièce particulière.

Meilleures pratiques pour l'usinage CNC

Le moyen le plus infaillible de réduire le temps et les coûts associés à l'usinage CNC est de concevoir pour la fabricabilité (DFM). Les ingénieurs et les concepteurs de produits peuvent intégrer des fonctionnalités qui facilitent et accélèrent le processus de fabrication, notamment :

• Mettre les fonctionnalités clés du même côté pour réduire les configurations
• Éviter les fonctionnalités avancées, qui nécessitent souvent des outils plus coûteux
• Utiliser des matériaux plus souples si possible, car les matériaux plus durs prennent plus de temps à couper
• Rendre la pièce plus petite et plus simple si possible, car les pièces volumineuses et complexes prennent plus de temps à couper

Un partenaire de fabrication comme Fast Radius peut non seulement aider les équipes de produits à identifier et à tirer parti des opportunités de réduction des coûts pendant le processus d'usinage CNC, mais également à déterminer si l'usinage CNC est la meilleure option pour un projet donné et à faciliter le processus de sélection des matériaux. . Contrairement à d'autres partenaires de fabrication, Fast Radius est indépendant de la technologie et très flexible, prêt à s'adapter pour répondre aux exigences et au prix du projet unique de chaque client. Notre équipe d'experts chevronnés en conception et en ingénierie est prête à vous aider à faire de votre concept une réalité.

Pour en savoir plus sur la façon dont Fast Radius peut vous aider dans votre prochain projet d'usinage CNC, visitez notre centre d'apprentissage.