Entwurfsleitfaden: Wie man gängige Einschränkungen der CNC-Bearbeitung für eine erfolgreiche Designumsetzung navigiert

Entwurfsleitfaden: Wie man gängige Einschränkungen der CNC-Bearbeitung für eine erfolgreiche Designumsetzung navigiert

Beim Übersetzen von Ideen in physische Produkte ist das Verständnis der Entwurfsrichtlinien für CNC-Bearbeitung entscheidend, um einen reibungslosen Projektablauf zu gewährleisten. Ein Design, das Fertigungsprozesse vollständig berücksichtigt, kann Produktionshindernisse effektiv vermeiden, Kosten kontrollieren und die Vorlaufzeiten verkürzen.

Dieser Artikel führt Sie durch gängige Überlegungen zum CNC-Design und bietet praktische Lösungen, damit Ihr Design von Anfang an erfolgreich starten kann.

1. Plan für praktische Bauteilgröße und Geometrie

Obwohl CNC-Geräte große Flexibilität bei der Handhabung von Bauteilgrößen und -formen bieten, bestehen weiterhin physikalische Grenzen.

Arbeitsbereichsgrenzen: Ihr Teil muss in den Arbeitsbereich der Maschine passen.

Herausforderungen mit komplexen Geometrien: Sehr tiefe Hohlräume oder extrem enge Schlitze können Bearbeitungsprobleme darstellen, was die Präzision und Effizienz beeinträchtigt.

Unsere Lösung: Wir betreiben eine Vielzahl von Geräten von 3- bis 5-Achsen, um Teile unterschiedlicher Größe und Komplexität zu handhaben. Wenn Sie sich über die Machbarkeit Ihres Entwurfs unsicher sind, bieten wir vorläufige Designprüfungen an.

2. Wählen Sie das richtige Verfahren für Materialeigenschaften

Verschiedene Materialien verhalten sich beim Bearbeiten sehr unterschiedlich.

Harte Materialien (z. B. Werkzeugstähle): Erfordern spezialisierte Werkzeuge und robuste Bearbeitungsparameter.

Weiche oder klebrige Materialien (z. B. bestimmte Aluminium- oder Kunststoffarten): Es ist darauf geachtet, dass Mahlgrauten oder Materialhaftungen am Werkzeug vorkommen.

Unsere Lösung: Mit umfangreicher Erfahrung in der Bearbeitung einer breiten Palette von Materialien können wir die optimale Material- und Prozesskombination empfehlen, die Kosten und Effektivität für Ihr Projekt am besten ausbalanciert.

3. Robuste Wanddicken und -merkmale entwerfen

Die Aufrechterhaltung einer angemessenen Wanddicke und Funktionsgröße ist grundlegend, um Verformung oder Bruch von Bauteilen während der Bearbeitung zu verhindern.

Bedeutung der Wanddicke: Übermäßig dünne Wände sind anfällig für Vibrationen oder Verformungen durch Schneidkräfte, was die Endmaße beeinträchtigt.

Grenzen der Mikrofunktionen: Sehr kleine Löcher oder feine Stifte können durch die kleinste verfügbare Werkzeuggröße begrenzt sein und schwer herzustellen sein.

Unsere Lösung: Unsere Ingenieure überprüfen gezielt die strukturelle Robustheit Ihres Entwurfs und empfehlen Optimierungen wie das Hinzufügen von Rippen oder Füllungen, um die Erfolgsraten der Bearbeitung zu erhöhen.

4. Sicherstellung des Werkzeugzugangs zu allen Komponentenbereichen

CNC-Schneidwerkzeuge sind starr; Ihr Design muss es ermöglichen, dass sie alle Flächen, die bearbeitet werden müssen, in einer geraden Linie erreichen.

Innenecken: Da Werkzeuge rund sind, haben innere Ecken von Natur aus einen Radius. Eine scharfe Ecke zu schaffen, erfordert sekundäre Operationen.

Tiefe Merkmale: Es ist wichtig sicherzustellen, dass ein Werkzeug, das lang genug ist, tiefe Bereiche erreichen kann, ohne sich abzulenken oder übermäßig zu vibrieren.

Unsere Lösung: Durch den Einsatz der 5-Achsen-Bearbeitungstechnologie  überwindet die 5-Achsen-Bearbeitung durch dynamische Anpassung der räumlichen Beziehung zwischen Werkzeug und Werkstück diese Einschränkungen grundlegend. Das Werkzeug kann Merkmale in optimierten Winkeln statt in einer geraden Linie angehen, was es ermöglicht, innere Ecken für bessere Freiheit zu erreichen und tiefe Hohlräume mit einem kürzeren, steiferen Werkzeug zu bearbeiten. Darüber hinaus wird die vollständige Bearbeitung komplexer Bauteile in einem einzigen Aufbau erreicht. Dies macht die 5-Achsen-Technologie zur direktesten Lösung für die physikalischen Einschränkungen von Schneidwerkzeugen.

5. Strategie für Unterschnitte und Überhänge

Für Unterschnitte oder Überhänge, die schwer direkt mit Standard-3-Achsen-Maschinen zu bearbeiten sind, existieren mehrere Wege.

Designoptimierung: Vermeiden Sie Undercuts, indem Sie Zugwinkel einbeziehen.

Mehrere Setups: Bearbeiten Sie die Funktion, indem Sie das Teil aus verschiedenen Richtungen neu fixieren.

Mehrachsenbearbeitung: Verwenden Sie 5-Achsen-Maschinen, um komplexe Geometrien direkt durch komplexe Werkzeugkopfbewegungen zu erzeugen.

Unsere Lösung: Wir bieten verschiedene Strategien an, darunter Mehrachsen-Bearbeitung, und können basierend auf Ihren spezifischen geometrischen Merkmalen den kosteneffizientesten Ansatz empfehlen.

6. Spezifizieren kostengünstiger Toleranzen und Oberflächen

Toleranzen und Oberflächenanforderungen stehen in direktem Zusammenhang mit den Kosten.

Das Gleichgewicht finden: Nicht alle Merkmale erfordern extrem enge Toleranzen oder Spiegeloberflächen. Eine Lockerung der Anforderungen an nicht-kritischen Bereichen kann die Kosten erheblich senken.

Standards und Grenzwerte: Wir sind in der Lage, gängige Industriestandardtoleranzen einzuhalten. Für spezifische, außergewöhnlich hohe Standards können wir gemeinsam deren Notwendigkeit und den Weg zum Erfolg bewerten.

Unsere Lösung: Wir empfehlen, eine "funktionsbasierte" Toleranzphilosophie anzuwenden. Unsere Ingenieure können Ihnen außerdem Empfehlungen geben, um die Kosten zu optimieren und gleichzeitig die Produktleistung sicherzustellen.

Einfachere Fertigung

Der reibungsloseste Fertigungsprozess beginnt mit einer nahtlosen Zusammenarbeit zwischen Design und Fertigung. Wir sind nicht nur ein Anbieter von Bearbeitungsdienstleistungen, sondern Partner auf Ihrer Produktentwicklungsreise.

Konsultieren Sie jetzt unsere Ingenieure – reichen Sie Ihr erstes Design ein und erhalten Sie vorläufige professionelle Beratung zu Herstellbarkeit, Kostenoptimierung und Prozessauswahl.