L'usinage CNC est une technique efficace de fabrication de pièces précises. Elle est courante dans des secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale et la médecine. Les ingénieurs doivent être en mesure de suivre des conseils intelligents en matière de conception d'usinage CNC afin d'obtenir des solutions optimales. Ces conseils peuvent être utilisés pour réduire les dépenses, accélérer la production et améliorer la qualité. Dans ce blog, vous découvrirez les pratiques de conception essentielles. Vous verrez également comment elles s'appliquent à différents types de processus CNC tels que l'usinage CNC de l'aluminium, l'usinage Micro-CNC et le fraisage CNC. Suivez ces conseils pour concevoir des pièces plus faciles à usiner et moins chères à produire.

L'importance d'une bonne conception de l'usinage CNC

Une bonne conception en Services d'usinage CNC permet de gagner du temps et de l'argent. Cela permet également de s'assurer que la pièce peut être fabriquée sans erreur. Les concepteurs doivent penser aux outils de coupe et aux mouvements de la machine. Lorsque la conception est simple, la machine fonctionne mieux. Une mauvaise conception peut entraîner des bris d'outils ou des retards coûteux. Même une petite erreur dans un coin ou un trou peut causer des problèmes. C'est pourquoi il est très important de comprendre les principaux conseils de conception de l'usinage CNC.

Maintenir l'équilibre de l'épaisseur des parois

Des parois minces peuvent entraîner des vibrations ou des déformations de la pièce. Pour la plupart des pièces, l'épaisseur minimale de la paroi doit être de :

• 0,8 mm pour les métaux
• 1,5 mm pour les plastiques

Si les parois sont trop fines, les pièces risquent de se déformer pendant l'usinage CNC de l'aluminium. Les parois doivent être suffisamment épaisses pour éviter les défaillances. Des parois plus épaisses sont également utiles lors de l'usinage CNC de prototypes, où il est essentiel de tester la résistance.

Éviter les angles vifs à l'intérieur

Les outils de coupe CNC sont ronds. Cela signifie qu'il est difficile de créer des angles intérieurs aigus. Il faut toujours utiliser des congés (arêtes arrondies) pour les angles internes. Une bonne règle consiste à maintenir le rayon interne à au moins un tiers de la profondeur de la cavité. Par exemple, si la poche a une profondeur de 12 mm, utilisez un rayon de 4 mm. Cela permet un meilleur accès à l'outil et évite son usure. Cette règle est particulièrement utile dans les cas suivants Opérations de fraisage CNC.

Choisissez des tailles de trous standard

Concevoir des trous qui correspondent aux tailles de mèches standard. Cela permet de réduire l'outillage personnalisé. Évitez également les trous profonds. Un bon conseil est de maintenir la profondeur du trou en dessous de 4 fois le diamètre. Si le trou est trop profond, il est plus difficile à usiner et peut nécessiter des outils spéciaux. Cela peut augmenter la durée et le coût de l'usinage. Dans la conception de l'usinage CNC, les trous très petits et très profonds sont risqués, il faut donc les garder courts et simples.

Utiliser des tolérances claires

Le tolérancement est la limite de la variation de taille d'une pièce. N'ajoutez pas de tolérances serrées à moins que cela ne soit nécessaire. Les tolérances serrées ralentissent l'usinage et coûtent plus cher. Une tolérance générale de ±0,1 mm est suffisante pour la plupart des pièces. N'utilisez des tolérances plus strictes que pour les caractéristiques telles que les ajustements serrés ou les engrenages. La surtolérance de chaque caractéristique fait perdre du temps dans l'usinage CNC de prototypes où la vitesse est importante.

Réduire la complexité des pièces

Les pièces complexes nécessitent plus de temps machine et de réglages. Essayez de diviser la pièce en formes plus simples si nécessaire. Évitez les contre-dépouilles, les filets et les poches profondes. Chaque élément ajoute du temps au processus. La simplicité améliore également la précision de l'usinage micro-numérique, qui concerne des pièces petites et détaillées. Gardez la géométrie propre pour obtenir un meilleur résultat.

Conseils de conception communs pour les différents processus CNC

Ce tableau vous aide à choisir la meilleure méthode de conception en fonction de votre type de conception d'usinage CNC. Toutes les méthodes bénéficient d'une conception claire et simple.

Éviter les caries profondes

Les poches profondes sont difficiles à atteindre avec des outils de coupe. Les outils longs vibrent et produisent une mauvaise finition. Essayez de garder les cavités peu profondes. Une profondeur de cavité sûre est égale à 4 fois le diamètre de l'outil. Si des cavités profondes sont nécessaires, envisagez de revoir la conception de la pièce. Vous pouvez également diviser la fonction en deux opérations. En usinage CNC de l'aluminiumLes cavités profondes peuvent également provoquer une accumulation de chaleur, ce qui nuit à la précision.

Ajouter des angles de dépouille (si nécessaire)

Les angles de dépouille sont de petites pentes sur les parois verticales. Ils facilitent le retrait de l'outil. Ils ne sont pas toujours nécessaires en CNC, mais si vous prévoyez un moulage par injection par la suite, ajoutez un angle de dépouille de 1° à 3°. C'est important pour l'usinage CNC de prototypes, en particulier pour les pièces en plastique. Les angles de dépouille permettent de gagner du temps lors des étapes de fabrication ultérieures.

Éviter les fils de discussion trop nombreux

L'usinage des fils prend du temps. N'ajoutez des filetages que là où c'est nécessaire. Pour les trous plus grands que M6, envisagez d'utiliser des inserts à la place. Limitez également la profondeur des filets à 1,5 fois le diamètre. Les filetages plus profonds n'augmentent pas beaucoup la résistance. En Micro-usinage CNCIl est difficile d'enfiler de très petits trous. Utilisez si possible les options d'emboîtement ou de collage.

Lignes directrices de tolérancement par caractéristique

Ce tableau vous aide à appliquer des tolérances pratiques sans sur-spécification. Moins de tolérance = moins de frais.

Choisir le bon matériau

Le choix du matériau a une incidence sur la conception. Les matériaux souples comme le plastique offrent une plus grande liberté de conception. Les matériaux plus durs, comme le titane, peuvent nécessiter davantage de passes d'usinage. Pour l'usinage CNC de l'aluminium, le 6061-T6 est un choix populaire. Il est solide, léger et facile à découper. Choisissez le matériau en fonction de l'utilisation, de la résistance et du budget. En cas de doute, demandez à votre fournisseur de CNC de vous faire des suggestions.

Conception pour la fixation

La fixation est la manière dont votre pièce est maintenue dans la machine. Concevez toujours des surfaces planes pour que la pièce repose. Évitez les formes bizarres qui sont difficiles à serrer. Les formes complexes nécessitent des fixations sur mesure, qui coûtent plus cher. Dans le cas du fraisage CNC, une bonne fixation signifie moins d'erreurs et une meilleure finition de la surface.

Conseil en prime : Communiquer avec les machinistes

Partagez toujours les dessins avec des dimensions et des tolérances claires. Demandez l'avis du machiniste. Parfois, de petites modifications de la conception peuvent permettre d'économiser beaucoup d'argent. Une communication ouverte permet d'éviter les reprises. En usinage CNC de prototypesLes concepteurs se précipitent souvent. Mais une vérification rapide avec le machiniste peut permettre d'éviter les pertes de temps.

Réflexions finales

En suivant ces conseils de conception pour l'usinage CNC, vous pouvez améliorer considérablement vos pièces. Une bonne conception est synonyme d'usinage plus rapide, de meilleure qualité et de coûts moindres. Veillez à ce que votre pièce soit simple, utilisez les tolérances appropriées et choisissez judicieusement les matériaux. Que vous travailliez sur l'usinage CNC de l'aluminium, le fraisage CNC ou l'usinage Micro-CNC, ces conseils vous aideront à obtenir de meilleurs résultats.

FAQ

Quelle est la meilleure épaisseur de paroi pour les pièces CNC ?

0,8 mm pour le métal et 1,5 mm pour le plastique est l'idéal.

Les machines CNC peuvent-elles créer des angles vifs à l'intérieur des pièces ?

Non, il faut toujours utiliser des filets pour les angles intérieurs.

Quelle doit être la profondeur des trous dans la conception d'une machine à commande numérique ?

La profondeur du trou doit être inférieure à 4 fois le diamètre.

Dois-je utiliser des tolérances serrées partout ?

Non, ils ne sont appliqués qu'en cas d'absolue nécessité.

Quel est le meilleur métal pour l'usinage CNC ?
L'aluminium 6061-T6 est apprécié pour sa solidité et sa facilité de coupe.