Der ultimative Leitfaden für CNC-Design für die Fertigung (DFM)

Das Design eines Bauteils ist nur die Hälfte des Kampfes. Die andere, ebenso wichtige Hälfte besteht darin, sicherzustellen, dass das Design effizient und kostengünstig hergestellt werden kann.Konstruktion für die Herstellung (DFM)Für die CNC-Bearbeitung ist DFM nicht nur eine Empfehlung, sondern eine Notwendigkeit.und eine, die außer Kontrolle gerät mit kostspieligen Neugestaltungen und ProduktionsverzögerungenDieser praktische Leitfaden führt Sie durch die wichtigsten Prinzipien der CNC-DFM und hilft Ihnen dabei, Teile zu erstellen, die nicht nur funktional, sondern auch für die Werkstatt optimiert sind.

Die Grundprinzipien verstehen

Im Kern geht es bei CNC DFM darum, ein Teil zu entwerfen, das eine CNC-Maschine mit minimalem Aufwand produzieren kann.Dies erfordert ein tiefgreifendes Verständnis der Fähigkeiten und Einschränkungen der gängigen CNC-Maschinen, vor allem der Mühlen und Drehmaschinen.Eine CNC-Mühle verwendet zum Beispiel rotierende Schneider, um Material aus einem Werkstück zu entfernen.Wenn du diese grundlegenden Prozesse kennst, kannst du dir vorstellen, wie dein Design zum Leben erweckt wird.

Das Hauptziel von DFM ist es, die Bearbeitungszeit zu reduzieren, Materialverschwendung zu minimieren und die Notwendigkeit komplexer, teurer Einrichtungen zu beseitigen.Sie können die Kosten erheblich senkenSie können sich nicht nur als Designer, sondern auch als Partner des Maschinisten betrachten. Ihre Designentscheidungen beeinflussen ihre Arbeit direkt.und ein gut gestaltetes Teil macht jedermanns Arbeit einfacher.

Wichtige DFM-Richtlinien für die CNC-Bearbeitung

1Geometrie und Merkmale vereinfachen

Je komplexer das Bauteil ist, desto mehr Zeit und Geld wird es für die Maschine benötigen.

• Vermeiden Sie tiefe Taschen und Hohlräume:Dabei ist es schwierig, extrem tiefe Taschen, insbesondere mit kleinen Radien, zu bearbeiten.die zu schlechten Oberflächenveredelungen und Maßunsicherheiten führen kannDie Faustregel lautet, dass die Taschen tiefer als das Vierfache ihrer Breite sind.Es wird erwägt, das Design in mehrere Teile zu teilen, die separat bearbeitet und dann zusammengebaut werden können..

• Verwenden Sie großzügig Filet und Eckradien:Die inneren Ecken können nicht perfekt scharf sein, da das Schneidwerkzeug rund ist.die länger dauert und mit höherer Wahrscheinlichkeit brichtUm Zeit und Geld zu sparen, sollten die größten möglichen inneren Radien verwendet werden, die mindestens 1/3 der Tiefe der Tasche betragen, damit ein robustes Werkzeug die volle Tiefe erreichen kann.

• Grenzkomplexe 3D-Konturen:Freiförmige organische Formen erfordern eine mehrsachsige Bearbeitung und längere Zykluszeiten.Dies vereinfacht Werkzeugpfade und reduziert die Komplexität der Programmierung.

2. Standardisieren von Merkmalen und Toleranzen

Eine unnötige Variation des Designs kann erhebliche Kosten verursachen.

• Standardisierte Lochgrößen:Verwenden Sie so oft wie möglich Standardbohr- und Wasserhahngrößen, damit Sie keine maßgeschneiderten Werkzeuge benötigen und der Maschinist die Beschaffung von Werkzeugen erleichtert.Es vereinfacht auch die Programmierung und reduziert den Werkzeugwechsel.

• Es sind folgende Toleranzen anzugeben:Ein Teil, der in einem anderen Bauprozess als dem der Fertigungsprozeß eingesetzt wird, ist in der Regel mit einer hohen Toleranz ausgestattet.teurere Werkzeuge, und zusätzliche Qualitätsprüfungen durchführen. Nur dann sind enge Toleranzen anzugeben, wenn sie für die Funktion des Teils absolut kritisch sind.Ein Standard-Toleranzbereich ist oft ausreichend und wesentlich sparsamerEine übliche Standardtoleranz kann +/- 0,005 Zoll betragen, während eine enge Toleranz +/- 0,001 Zoll oder weniger betragen kann.

• Beibehalten Sie eine gleichbleibende Wandstärke:Dünne Wände sind während der Bearbeitung anfällig für Vibrationen und Wärmeverformungen, was zu Schnabeln, schlechter Oberflächenveredelung und Teilverformung führen kann.Ziel ist eine gleichmäßige Wandstärke im gesamten Teil, um eine gleichmäßige Materialentfernung und Strukturstabilität zu gewährleisten.Wenn Wände dünn sein müssen, halten Sie sie so kurz wie möglich.

3- Betrachten Sie Material und Aufbau

Das von Ihnen gewählte Material und die Art und Weise, wie das Teil während der Bearbeitung gehalten wird, haben einen großen Einfluss auf die DFM.

• Wählen Sie bearbeitbare Materialien aus:Einige Materialien sind einfach leichter zu bearbeiten als andere.Härtere Materialien wie Titan oder Edelstahl erfordern niedrigere SchneidgeschwindigkeitenWenn ein hochfester oder korrosionsbeständiges Material nicht unbedingt erforderlich ist, wählen Sie eine mechanisch verarbeitbarere Alternative.

• Konstruktion für eine einfache Befestigung:Der Maschinist muss das Teil fest an den Maschinentafel klemmen. Dieser Prozess wird als Befestigung bezeichnet.kann viel Zeit sparenKomplexe oder abgerundete Formen erfordern möglicherweise kundenspezifische Bausteine oder Befestigungen, was erhebliche Kosten und Einrichtungszeiten erhöht.Verringern Sie die Anzahl der Umkehrungen oder NeupositionierungenEin Design, das in ein oder zwei Aufbauten bearbeitet werden kann, ist ideal.

• Bereitstellung ausreichender Ein- und Auslauffläche:Wenn ein Schneidwerkzeug das Material betritt oder verlässt, kann es eine Burre oder eine schlechte Oberflächenveredelung verursachen.Die Bereitstellung einer kleinen Menge an zusätzlichem Material für das Werkzeug "Ramp in und aus dem Schnitt hilft, eine saubere Kante zu schaffenDies ist ein kleines Detail, das die Qualität des Teils verbessern und die Nachbearbeitungszeit verkürzen kann.

Über das Design hinaus: Kommunikation ist der Schlüssel

Diese Richtlinien bieten zwar eine solide Grundlage, aber der wichtigste Aspekt für eine erfolgreiche DFM ist die Kommunikation.Ein erfahrener Maschinenbauer oder ein CAM-Programmierer kann häufig mögliche Probleme erkennen und einfache Änderungen vorschlagen, die Zeit und Geld sparenSie können wertvolles Feedback zu folgenden Themen geben:

• Optimale Werkzeugwahl

• Effiziente Bearbeitungsstrategien

• Kostenersparende Substitutionen von Materialien

• Verbesserungen der Einbauten und Anlagen

Durch die Einbeziehung dieser Prinzipien in Ihren Design-Workflow und die Aufrechterhaltung eines offenen Dialogs mit Ihrem FertigungspartnerSie werden qualitativ hochwertigere Teile produzieren.Ein durchdachtes Design, das die Realitäten der Werkstatt berücksichtigt, ist nicht nur für die Fertigung gut; es ist ein Zeichen eines großen Ingenieurs.