Conception CAO CNC :un aperçu pour les concepteurs de produits

Les machines à commande numérique par ordinateur (CNC), qui utilisent un outil cylindrique rotatif pour créer des coupes dans une pièce de manière autonome, ont complètement révolutionné l'industrie manufacturière. Cette technologie de fabrication élimine l'erreur humaine courante dans les technologies de fabrication conventionnelles. Il offre également une plus grande exactitude et précision et une vitesse de production plus élevée.

Mais lors de la fabrication avec des machines CNC, vous ne commencez pas à couper les pièces tout de suite. Les concepteurs de produits doivent d'abord concevoir leur modèle sur un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). Et pour créer une conception CAO 3D précise et efficace pour les machines CNC, vous devez connaître quelques conseils essentiels de conception CAO CNC.

Cet article présente des conseils utiles pour la conception CAO CNC. Nous couvrirons certaines règles de conception pour la création de cavités, d'arêtes internes, de trous, de texte et de murs. Nous expliquerons également le processus de préparation des conceptions 3D pour le fraisage CNC.

5 règles pour la conception CAO CNC

Le processus d'usinage CNC est soustractif, il enlève des portions de matériau d'une pièce pour former le produit souhaité. Cette nature soustractive entraîne certaines restrictions dans le type de fonctionnalités que vous pouvez usiner.

Par exemple, il est presque toujours impossible d'usiner des surfaces inaccessibles par l'outil de coupe. Et même après avoir trouvé des outils de coupe spécialisés capables d'accéder à ces surfaces, vous serez probablement encore confronté au défi d'obtenir une épaisseur de paroi et des tailles de cavité souhaitables. Cependant, vous pouvez éviter ces problèmes en respectant les conseils suivants lors de la phase de dessin assisté par ordinateur de votre processus de développement de produit.

#1 Concevoir des cavités

Outil de fraise en bout

Les outils de fraisage en bout (utilisés dans les cavités de fraisage CNC) ont généralement une longueur de coupe d'environ 3 à 4 fois leur diamètre. En tant que tel, nous vous recommandons de concevoir une profondeur de cavité d'au plus quatre fois la largeur de la cavité. Cela permet d'éviter les imprécisions d'usinage causées par la déviation de l'outil et les vibrations.

Cependant, si la fonctionnalité de votre conception nécessite une plus grande profondeur, vous pouvez envisager d'utiliser des outils spécialisés pour créer vos cavités.

En savoir plus sur les différents types d'outils de coupe CNC.

#2 Concevoir des bords internes

En raison de la nature soustractive des machines CNC, elles créent des coins arrondis (ou congés) entre les bords internes d'une cavité. Les concepteurs de produits tiennent compte de ces coins arrondis en incluant une dimension de rayon de coin interne dans chaque bord interne de leur dessin CAO.

La dimension du rayon de coin interne dépend de la taille des outils de fraisage en bout disponibles qui répondent à l'exigence de profondeur de cavité que nous avons mentionnée précédemment. De plus, nous vous recommandons de concevoir votre rayon d'angle interne pour qu'il soit au moins égal au tiers de la profondeur de la cavité.

Cependant, supposons que la fonctionnalité de votre conception nécessite des rayons d'angle internes plus petits (ou un angle aigu de 90°). Dans ce cas, nous vous recommandons d'inclure une contre-dépouille en T au lieu de réduire le rayon d'angle dans votre modèle CAO.

#3 Concevoir des trous

Les ateliers d'usinage CNC créent généralement des trous à l'aide de forets. Ces forets sont disponibles dans des tailles (ou diamètres) standard, allant de 0,5 mm à 38 mm. Nous vous recommandons de concevoir vos trous de manière à ce qu'ils aient une dimension similaire à n'importe quelle taille de foret standard. Cela élimine le besoin d'outillage supplémentaire, ce qui réduit les coûts de fabrication.

Cependant, si la fonctionnalité de votre conception nécessite des trous avec des diamètres non standard, un machiniste créera ces fonctions de trou à l'aide d'une fraise en bout. Par conséquent, les mêmes exigences que nous avons mentionnées pour la conception des cavités s'appliquent également ici.

#4 Concevoir des murs

Vous devez porter une attention particulière à l'épaisseur de la paroi lors de la conception des murs pour la fabrication CNC. En effet, les parois minces sont généralement difficiles à fabriquer avec précision en raison des vibrations dues à l'usinage.

Nous vous recommandons de concevoir des murs d'une épaisseur minimale de 0,8 mm pour les pièces métalliques et de 1,6 mm pour les plastiques. L'exigence de dimension d'épaisseur de paroi plus élevée pour les plastiques est due au fait qu'ils sont plus susceptibles de se ramollir et de se déformer que les métaux pendant les opérations d'usinage.

#5 Conception de texte et de lettrage

Les textes et les lettrages sont assez simples à réaliser avec l'usinage CNC. Une chose à noter, cependant :il est plus rentable de concevoir des pièces avec des textes gravés au lieu de texte en relief. En effet, la machine CNC enlève moins de matière pour obtenir des textes gravés que des textes grossiers.

De plus, nous vous recommandons d'utiliser des polices sans empattement (comme Arial, Avenir, Verdana) avec une taille de police supérieure à 22 points lors de la conception de pièces avec du texte et des lettres.

Article connexe :Comment résoudre vos problèmes de conception de produits avec la fabrication soustractive

Préparation de votre modèle de conception CAO CNC pour l'usinage CNC

Les règles de conception CAO CNC permettent d'obtenir des modèles CAO 3D optimisés, permettant à n'importe quel atelier d'usinage CNC de créer vos pièces avec précision et à moindre coût. Cependant, la machine CNC ne comprend pas ces modèles 3D. Par conséquent, vous devez convertir ces modèles dans un format compatible avec la machine CNC.

Un format acceptable pour les machines CNC est le format de fichier dxf. La plupart des logiciels de CAO vous permettent d'enregistrer votre fichier au format de fichier dxf, qui peut ensuite être importé dans un programme de FAO et converti en langage de programmation CNC (également appelé code G). Le code G automatise ensuite le fonctionnement de l'outil de coupe et de la pièce à usiner pour créer votre produit.

Services de fabrication CNC :Gensun peut vous aider

Cet article a présenté des conseils de conception essentiels pour vous aider à obtenir les résultats souhaités avec l'usinage CNC. Cependant, beaucoup de choses peuvent encore mal tourner si vous travaillez avec le mauvais atelier d'usinage CNC. Vous souhaitez travailler avec un atelier qui dispose de machinistes CNC, d'ingénieurs et d'experts en contrôle qualité hautement qualifiés.

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