Die CNC-Bearbeitung ist eine effektive Technik zur Herstellung präziser Teile. Sie ist in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik weit verbreitet. Ingenieure sollten in der Lage sein, intelligente Tipps für die Konstruktion von CNC-Bearbeitungsmaschinen zu befolgen, um optimale Lösungen zu erzielen. Mit diesen Tipps lassen sich die Kosten niedrig halten, die Produktion beschleunigen und die Qualität verbessern. In diesem Blog lernen Sie die wichtigsten Konstruktionsverfahren kennen. Sie werden auch sehen, wie sie auf verschiedene Arten von CNC-Bearbeitungen wie Aluminium-CNC-Bearbeitung, Micro-CNC-Bearbeitung und CNC-Fräsen anwendbar sind. Befolgen Sie diese Tipps, um Teile zu konstruieren, die einfacher zu bearbeiten und kostengünstiger zu produzieren sind.

Warum gutes CNC-Bearbeitungsdesign wichtig ist

Gutes Design in CNC-Bearbeitungsdienstleistungen spart Zeit und Geld. Außerdem wird so sichergestellt, dass Ihr Teil fehlerfrei hergestellt werden kann. Konstrukteure sollten sich Gedanken über die Schneidwerkzeuge und die Maschinenbewegung machen. Wenn die Konstruktion einfach ist, funktioniert die Maschine besser. Ein schlechtes Design kann zu Werkzeugbrüchen oder kostspieligen Verzögerungen führen. Selbst ein kleiner Fehler in einer Ecke oder einem Loch kann zu Problemen führen. Deshalb ist es sehr wichtig, die wichtigsten Tipps zur Konstruktion von CNC-Bearbeitungsmaschinen zu kennen.

Wandstärke im Gleichgewicht halten

Dünne Wände können zu Vibrationen oder Verbiegungen der Teile führen. Für die meisten Teile sollte die Mindestwandstärke betragen:

• 0,8 mm für Metalle
• 1,5 mm für Kunststoffe

Wenn die Wände zu dünn sind, können sich die Teile bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium verziehen. Halten Sie die Wände dick genug, um ein Versagen zu vermeiden. Dickere Wände helfen auch bei der CNC-Bearbeitung von Prototypen, bei der die Prüfung der Festigkeit entscheidend ist.

Vermeiden Sie scharfe Innenecken

CNC-Schneidwerkzeuge sind rund. Das bedeutet, dass scharfe Innenecken schwer zu erzeugen sind. Verwenden Sie für Innenecken immer Verrundungen (abgerundete Kanten). Eine gute Regel ist, dass der Innenradius mindestens ein Drittel der Tiefe des Hohlraums betragen sollte. Wenn die Tasche z. B. 12 mm tief ist, sollten Sie einen Radius von 4 mm verwenden. Dies ermöglicht einen besseren Zugang zum Werkzeug und vermeidet Werkzeugverschleiß. Diese Regel ist besonders hilfreich bei CNC-Fräsarbeiten.

Wählen Sie Standard-Lochgrößen

Entwerfen Sie Löcher, die den Standardbohrergrößen entsprechen. Dies hilft, den Bedarf an Spezialwerkzeugen zu reduzieren. Vermeiden Sie außerdem tiefe Löcher. Ein guter Tipp ist, die Lochtiefe unter dem 4-fachen des Durchmessers zu halten. Zu tiefe Bohrungen sind schwieriger zu bearbeiten und erfordern möglicherweise Spezialwerkzeuge. Dies kann die Bearbeitungszeit und die Kosten erhöhen. Bei der Konstruktion von CNC-Bearbeitungsmaschinen sind sehr kleine und tiefe Löcher riskant, also halten Sie sie kurz und einfach.

Klare Toleranzen verwenden

Die Tolerierung ist die Grenze der Größenabweichung eines Teils. Fügen Sie keine engen Toleranzen hinzu, wenn dies nicht erforderlich ist. Enge Toleranzen verlangsamen die Bearbeitung und verursachen höhere Kosten. Eine allgemeine Toleranz von ±0,1 mm ist für die meisten Teile in Ordnung. Verwenden Sie engere Toleranzen nur bei Merkmalen wie Presspassungen oder Zahnrädern. Bei der CNC-Bearbeitung von Prototypen, bei der es auf Geschwindigkeit ankommt, vergeuden Sie mit der Übertolerierung jedes Merkmals Zeit.

Reduzieren Sie die Teilekomplexität

Komplexe Teile erfordern mehr Zeit für die Bearbeitung und das Einrichten. Versuchen Sie, das Teil bei Bedarf in einfachere Formen aufzuteilen. Vermeiden Sie zu viele Hinterschneidungen, Gewinde oder tiefe Taschen. Jedes Merkmal erhöht den Zeitaufwand für den Prozess. Einfachheit verbessert auch die Genauigkeit bei der Mikro-CNC-Bearbeitung, bei der es um kleine und detaillierte Teile geht. Halten Sie die Geometrie sauber, um ein besseres Ergebnis zu erzielen.

Gemeinsame Design-Tipps für verschiedene CNC-Prozesse

Diese Tabelle hilft Ihnen bei der Entscheidung für die beste Konstruktionsmethode, je nach Art der CNC-Bearbeitung. Alle Methoden profitieren von einem klaren und einfachen Design.

Vermeiden Sie tiefe Hohlräume

Tiefe Taschen sind mit Schneidwerkzeugen schwer zu erreichen. Lange Werkzeuge vibrieren und erzeugen eine schlechte Oberfläche. Versuchen Sie, Hohlräume flach zu halten. Eine sichere Kavitätstiefe ist das 4-fache des Werkzeugdurchmessers. Wenn tiefe Kavitäten erforderlich sind, sollten Sie das Teil neu konstruieren. Sie können das Feature auch in zwei Arbeitsgänge aufteilen. Unter CNC-Bearbeitung von AluminiumTiefe Hohlräume können auch zu einem Wärmestau führen, der die Präzision beeinträchtigt.

Entwurfswinkel hinzufügen (falls erforderlich)

Schräglagenwinkel sind kleine Schrägen an senkrechten Wänden. Sie helfen, das Werkzeug leicht zu entfernen. Sie sind bei der CNC-Bearbeitung nicht immer erforderlich, aber wenn Sie später eine Spritzgussbearbeitung planen, sollten Sie einen Entformungswinkel von 1° bis 3° hinzufügen. Dies ist bei der CNC-Bearbeitung von Prototypen wichtig, insbesondere bei Kunststoffteilen. Entformungsschrägen sparen Zeit bei späteren Fertigungsschritten.

Vermeiden Sie zu viele Threads

Die Bearbeitung von Fäden nimmt Zeit in Anspruch. Fügen Sie nur dort Gewinde ein, wo sie benötigt werden. Für Löcher, die größer als M6 sind, sollten Sie stattdessen Einsätze verwenden. Begrenzen Sie außerdem die Gewindetiefe auf das 1,5-fache des Durchmessers. Tiefere Gewinde erhöhen die Festigkeit nicht wesentlich. Unter Mikro-CNC-BearbeitungDas Einfädeln sehr kleiner Löcher ist schwierig. Verwenden Sie wenn möglich Einpress- oder Klebeoptionen.

Tolerierungsrichtlinien nach Merkmalen

Diese Tabelle hilft Ihnen, praktische Toleranzen anzuwenden, ohne zu viel zu spezifizieren. Weniger Toleranz = geringere Kosten.

Wählen Sie das richtige Material

Die Wahl des Materials beeinflusst das Design. Weiche Materialien wie Kunststoff bieten mehr Gestaltungsfreiheit. Bei härteren Materialien wie Titan sind unter Umständen mehr Bearbeitungsgänge erforderlich. Für die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist 6061-T6 eine beliebte Wahl. Es ist stabil, leicht und lässt sich gut schneiden. Wählen Sie das Material je nach Verwendungszweck, Festigkeit und Budget. Fragen Sie Ihren CNC-Anbieter nach Vorschlägen, wenn Sie unsicher sind.

Design für Vorrichtungen

Unter Vorspannung versteht man die Art und Weise, wie Ihr Teil in der Maschine gehalten wird. Entwerfen Sie immer ebene Flächen, auf denen das Teil aufliegen kann. Vermeiden Sie ungerade Formen, die schwer zu spannen sind. Komplexe Formen erfordern spezielle Spannvorrichtungen, die mehr kosten. Beim CNC-Fräsen bedeutet eine gute Aufspannung weniger Fehler und eine bessere Oberflächengüte.

Bonus-Tipp: Kommunizieren Sie mit Maschinenführern

Teilen Sie immer Zeichnungen mit klaren Abmessungen und Toleranzen mit. Bitten Sie den Maschinenbauer um Rückmeldung. Manchmal können kleine Konstruktionsänderungen eine Menge Kosten sparen. Offene Kommunikation vermeidet Nacharbeit. Unter CNC-Bearbeitung von PrototypenDesigner haben es oft eilig. Aber ein kurzer Check mit dem Maschinenbauer kann helfen, Zeitverluste zu vermeiden.

Abschließende Überlegungen

Wenn Sie diese Tipps für die CNC-Bearbeitung befolgen, können Sie Ihre Teile erheblich verbessern. Eine gute Konstruktion bedeutet schnellere Bearbeitung, bessere Qualität und niedrigere Kosten. Halten Sie Ihr Teil einfach, verwenden Sie die richtigen Toleranzen und wählen Sie die Materialien mit Bedacht. Ganz gleich, ob Sie an der CNC-Bearbeitung von Aluminium, am CNC-Fräsen oder an der Micro-CNC-Bearbeitung arbeiten, diese Tipps werden Ihnen helfen, bessere Ergebnisse zu erzielen.

FAQs

Was ist die beste Wandstärke für CNC-Teile?

0,8 mm für Metall und 1,5 mm für Kunststoff sind ideal.

Können CNC-Maschinen scharfe Ecken in Teilen erzeugen?

Nein, verwenden Sie für die inneren Ecken immer Hohlkehlen.

Wie tief sollten Löcher in CNC-Konstruktionen sein?

Halten Sie die Lochtiefe unter dem 4-fachen des Durchmessers.

Sollte ich überall enge Toleranzen verwenden?

Nein, sie sollten nur dort eingesetzt werden, wo es unbedingt notwendig ist.

Welches ist das beste Metall für die CNC-Bearbeitung?
6061-T6-Aluminium ist wegen seiner Festigkeit und leichten Schneidbarkeit beliebt.