Directives de Conception pour l'Usinage CNC : Maximiser la Précision, Minimiser les Coûts et Accélérer la Production

Les méthodes d'usinage CNC sont souvent utilisées pour fabriquer des pièces personnalisées avec une haute résistance et des tolérances serrées. La conception de pièces usinées CNC peut aider à accélérer le processus de fabrication de pièces de précision tout en économisant des coûts. De petites améliorations dans la conception réduiront considérablement le coût du projet. Pour optimiser pleinement votre conception de pièce usinée CNC, vous devriez prendre en compte certains conseils et astuces lors de la conception de pièces mécaniques.

Éviter les erreurs courantes peut aider à améliorer la conception, raccourcir le temps d'exécution et éventuellement réduire les coûts de fabrication finaux. En vérifiant votre conception par rapport à cette liste avant de la soumettre pour fabrication, vous pouvez économiser beaucoup de temps et de coûts.

Vérifier si les Dessins sont Clairs et Précis

Un processus de conception de pièce usinée efficace commence par des dessins clairs, précis et exacts qui décrivent clairement les composants. Évitez d'utiliser des couleurs telles que le jaune, le bleu ou le gris clair, car elles sont souvent difficiles à lire et se numérisent mal. Des dessins faciles à lire éliminent les conjectures dans le processus de fabrication. Puisque c'est généralement la seule chose dont un atelier a besoin pour travailler, il est important de s'assurer que vos informations sont claires et précises afin que les fabricants puissent comprendre tous les détails des pièces qu'ils fabriquent. La lisibilité est importante, mais les dessins et les plans doivent également fournir des informations cohérentes et claires. Les données de profondeur sont plus importantes que l'échelle précise et peuvent garantir la meilleure précision. Chaque dessin doit transmettre les dimensions et les tolérances du produit, et porter des étiquettes claires pour identifier tous les matériaux et finitions requis.

Essayer de Choisir des Tailles de Trous Standards

La longueur de coupe des fraises en bout est limitée, et fonctionne généralement mieux lorsque la profondeur de coupe atteint trois fois le diamètre de la cavité. Afin de minimiser les coûts, nous recommandons de limiter la profondeur de la cavité à quatre fois le diamètre de l'outil pour garantir de bons résultats. Toute pièce usinée plus grande que cette plage augmentera le coût en raison de la nécessité d'outils spéciaux ou d'un système CNC multi-axes. Si une plus grande profondeur de cavité est requise, veuillez envisager de concevoir des pièces mécaniques avec une profondeur de cavité variable. L'utilisation de forets standards peut réaliser rapidement et avec précision l'usinage CNC des trous. La taille du trou peut être usinée en tailles non standards sans avoir besoin de fraises en bout ou d'aléseuses. Cela aidera à réduire le temps machine et les coûts. De même, limitez la profondeur de tous les trous à quatre fois le diamètre.

Prioriser les Coins Intérieurs Arrondis

Puisque tous les forets CNC sont ronds, il est difficile d'obtenir des coins intérieurs nets. Au contraire, le foret laissera un espace non usiné appelé rayon de coin intérieur. Des méthodes alternatives (telles que l'électroérosion) peuvent être utilisées pour usiner des coins intérieurs nets, mais ces méthodes sont souvent coûteuses.

Évitez autant que possible les coins intérieurs nets. Idéalement, le rayon de coin doit être légèrement plus grand que l'outil. Si le rayon de coin est le même que le diamètre de l'outil utilisé pour le former, cela provoquera des vibrations et une usure prématurée de l'outil.

Considérer l'Épaisseur de Paroi de la Pièce

Bien que les machines-outils CNC puissent effectuer des coupes très fines sur la pièce, l'usinage de parois très fines peut entraîner une stabilité insuffisante. Pour l'usinage CNC des métaux, les parois fines augmenteront les vibrations, ce qui affectera la précision du processus d'usinage et la finition de surface des pièces. Pour les plastiques, les parois fines peuvent causer du gauchissement et du ramollissement. Par conséquent, vous devriez essayer d'éviter de concevoir des pièces à parois minces.

Éviter les Tolérances Inutiles Trop Serrées

Souvent, les multiples surfaces d'une pièce sont critiques pour sa fonction. Plus il y a de caractéristiques avec des tolérances plus serrées, plus le coût de fabrication de la pièce est élevé. Car cela augmente le temps d'usinage et le coût des pièces usinées. Par conséquent, seules des tolérances strictes sont attribuées à certaines caractéristiques et surfaces clés, tandis que les autres caractéristiques secondaires doivent être contrôlées par une norme.

Réduire les Petites Caractéristiques et Diviser les Pièces Complexes

Les petites caractéristiques telles que les micro-trous (moins de 2,5 mm de diamètre) augmenteront la difficulté et le temps d'usinage, donc à moins qu'elles ne soient absolument nécessaires, elles doivent être évitées. Il est moins cher d'usiner plusieurs pièces simples qu'une seule pièce complexe. En particulier pour les pièces de précision avec des cavités profondes, cela prend plusieurs heures de temps d'usinage pour enlever le matériau et augmenter le coût du matériau. La plupart des ateliers facturent un supplément pour les pièces mécaniques plus complexes. C'est parce que si une erreur se produit, il est plus cher de refaire la pièce compliquée que de refaire la pièce simple. Par conséquent, si possible, divisez les pièces complexes en pièces simples, puis assemblez-les ensemble.

Considérer l'Ajout de Texte

L'ajout de texte sur une pièce usinée est un moyen fiable de la rendre reconnaissable ou spécifique à une marque. C'est aussi un moyen fiable d'augmenter les coûts, donc c'est considéré comme un luxe pour les composants fonctionnels.

Votre composant peut nécessiter un numéro de pièce usiné, une description ou un logo d'entreprise. Ou vous pourriez penser que du texte a fière allure sur une certaine pièce. Cependant, l'ajout de texte augmentera également les coûts. Et plus le texte est petit, plus le coût est élevé. C'est parce que les très petites fraises en bout qui coupent le texte tournent à une vitesse relativement lente, augmentant votre temps d'exécution et donc votre coût final. Cependant, vous avez un choix. Si votre pièce peut le supporter, couper du texte plus grand sera significativement plus rapide, réduisant ainsi vos coûts. Et lorsque c'est possible, choisissez du texte en creux plutôt qu'en relief, ce qui nécessite de fraiser le matériau pour créer des lettres ou des chiffres sur la pièce.

Éviter les Petits Trous Profonds

Les pièces usinées peuvent contenir des trous ronds créés à l'aide de forets ou de fraises en bout. La profondeur de ces trous est limitée. Les diamètres dépassant dix fois deviennent plus difficiles et peuvent entraîner des coûts plus élevés. Généralement, les fraises en bout peuvent usiner des trous avec une meilleure finition de surface et offrir une plus grande flexibilité dans la taille des trous. Cependant, leur longueur est limitée.