Conception pour l’usinage CNC lors du prototypage

L’usinage CNC est l’un des processus de fabrication les plus utilisés pour les prototypes et les petites séries. Il offre de grands avantages en termes de vitesse et de gamme de matériaux disponibles et est également assez rentable par rapport à d’autres procédés. La CNC est très polyvalente et surtout avec les machines 3,4 et 5 axes le type de pièce et les géométries pouvant être usinées sont variés. Cela dit, il est également utile de connaître certains éléments de conception qui pourraient réduire le temps d’usinage, la complexité et le coût de votre travail.

Tout d’abord, le type de matériau a un impact important sur le coût. Les machines CNC peuvent tout couper, des plastiques aux métaux, mais certains matériaux sont plus faciles à travailler que d’autres.

Si nous prenons tout d’abord les plastiques, il existe un certain nombre de qualités de plastiques courantes et faciles à usiner, l’ABS par exemple est bon marché, polyvalent et très usinable. D’un autre côté, le PP ou le POM est plus difficile à couper et sujet au gauchissement, ce qui signifie que le processus de fabrication est un peu plus compliqué, ce qui augmente les coûts.

Les matériaux métalliques offrent également différentes plages d’usinabilité, l’aluminium est un métal assez mou et donc facile à découper et rapide à usiner. L’acier est un matériau beaucoup plus dur et tellement plus dur sur les machines, cela se reflète souvent dans les prix des pièces.

La prochaine chose à considérer est la géométrie de la pièce, ici il y a tellement d’aspects différents à considérer qu’il serait impossible de tous les lister, mais voici un bref résumé de quelques-uns.

Les rayons d’angle, les outils de coupe de machine CNC sont circulaires, de sorte que même le plus petit diamètre de coupe laissera un rayon dans le coin. Si vous avez besoin de coins carrés, cela nécessitera une finition post-traitement à la main sur des pièces en plastique ou une érosion par étincelle sur les métaux. Si vous pouvez vous en tirer avec des rayons, et plus ils sont grands, mieux c’est, vous pouvez réduire un peu les coûts d’usinage.

1:Poches profondes, elles sont également difficiles à usiner et entraînent souvent des bavardages d’outils, vous laissant avec des finitions de surface imparfaites. Si vous pouvez vous débarrasser de ce genre de fonctionnalités, tant mieux, sinon le meilleur rapport longueur/profondeur est de 4:1.

2:Les éléments à paroi mince sont également difficiles à usiner et faciles à endommager, de sorte que les machinistes ne les aiment généralement pas.

3:Pour certaines pièces, il peut également être judicieux de les diviser en plusieurs parties distinctes si elles doivent être usinées. Lorsque l’usinage d’une seule pièce peut présenter des avantages en termes de résistance et d’avantages esthétiques, si vous pouvez accepter que la pièce soit divisée, vous pouvez économiser de l’argent. Comparez les zones 1 et 2 dans l’image ci-dessous. Dans ce cas, il peut être judicieux de diviser la pièce car la zone 2 rend la pièce plus difficile à usiner, augmente les coûts de matériaux initiaux et nécessiterait une configuration de machine supplémentaire.

4:D’autres problèmes qui augmentent les coûts sont les tolérances requises sur les pièces, évidemment plus les tolérances souhaitées sont élevées, plus le soin et l’attention requis lors de l’usinage de la pièce sont importants. Des tolérances très élevées sur certaines caractéristiques peuvent également nécessiter la fabrication de gabarits et de montages spéciaux pour maintenir la pièce à usiner ou même l’utilisation d’outils de coupe spécialisés qui augmenteront tous le temps et les coûts d’usinage.

C’est également le cas pour les filetages et les pièces taraudées, si vous avez besoin de trous filetés essayez dans la mesure du possible de vous en tenir à des filetages standard.

Une façon de réduire un peu les coûts des pièces individuelles est de commander des multiples. Une fois que les trajectoires d’outils de la pièce ont été programmées, la machine CNC peut exécuter à nouveau les mêmes pièces, ce qui permet des économies d’échelle.

Les pièces usinées CNC offrent une polyvalence de matériaux, une haute précision, une excellente finition de surface et une grande vitesse. Si quelqu’un peut penser à d’autres moyens de réduire les coûts des pièces de machines CNC, veuillez laisser un commentaire ci-dessous.