Desain CNC untuk Kemampuan Manufaktur: Daftar Periksa DFM Lengkap Anda

Pemesinan CNC adalah salah satu metode manufaktur yang paling populer karena prosesnya sangat serbaguna, dapat diulang, dan andal — ditambah, ia kompatibel dengan berbagai macam bahan, dari kayu dan plastik hingga busa dan logam. Tim produk yang fokus pada DFM selama fase desain dapat secara dramatis mengurangi waktu produksi dan biaya yang terkait dengan bagian yang diproses CNC.

Dalam panduan yang dapat diunduh ini, kami telah mengumpulkan sekian banyak pertimbangan DFM umum yang harus tetap diingat saat merancang bagian untuk pemesinan CNC. Anda dapat menghemat waktu dan biaya yang signifikan dengan memeriksa desain Anda terhadap daftar ini sebelum menyerahkannya untuk diproduksi.

8 Pertimbangan Desain untuk Manufaktur Teratas untuk Pemesinan CNC

1. Apakah ada lubang dalam yang dalam dalam desain?

Lubang dalam yang dalam dan sempit harus diproses dengan alat yang lebih panjang, dan alat yang lebih panjang lebih rentan terhadap patah, dan juga dapat menyebabkan getaran, atau getaran mesin. Selain itu, membutuhkan beberapa proses untuk memproses lubang dalam, yang meningkatkan waktu pemesinan dan biaya manufaktur.

Hindari merancang bagian dengan lubang dalam setiap kali memungkinkan. Jika lubang dalam tidak dapat dihindari, insinyur dan perancang harus mengurangi kedalamannya sebanyak mungkin atau meningkatkan area penampang lubang. Sebagai aturan, kedalaman lubang tidak boleh melebihi 3x diameter alat yang digunakan untuk membuatnya. Misalnya, lubang tidak boleh lebih dalam dari 1.5” saat menggunakan potong 0.5”. Insinyur mungkin harus menyesuaikan angka ini berdasarkan bahan yang mereka gunakan dan alat yang tersedia untuk mereka.

2. Apakah ada daerah sempit?

Daerah sempit sulit diproduksi karena ukuran potong dibatasi oleh jarak terdekat antara berbagai sisi fitur. Alat potong yang panjang dan diameter kecil rentan terhadap patah dan getaran.

Hindari merancang fitur atau sisi yang terlalu sempit untuk potong untuk melewatinya dengan mudah. Jika daerah sempit tidak dapat dihindari, namun, mereka tidak boleh terlalu dalam. Ingat bahwa kedalaman setiap fitur harus kurang dari 3x diameter alat. Sebagai praktik terbaik, bagian dinding harus lebih tebal dari 0.01 inci. Alat potong yang lebih pendek dengan diameter yang lebih besar juga dapat digunakan untuk mengurangi getaran.

3. Apakah ada sudut dalam tajam?

Karena semua bor CNC adalah lingkaran, sulit untuk mencapai sudut dalam tajam. Alih-alih, bor akan meninggalkan ruang yang tidak diproses yang disebut radius sudut dalam. Memungkinkan untuk memproses sudut dalam tajam menggunakan solusi alternatif, seperti pemesinan discharge listrik, tetapi metode ini cenderung mahal.

Hindari sudut dalam tajam setiap kali memungkinkan. Idealnya, radius sudut perlu sedikit lebih besar dari alat potong. Jika radius sudut sama dengan diameter alat potong yang digunakan untuk membuatnya, ia dapat menyebabkan getaran dan aus alat yang dini.

Meningkatkan radius sudut di luar nilai standar sebanyak 0.005” dapat memberikan alat cukup ruang untuk bergerak dan mengikuti jalur yang lebih melingkar.

4. Apakah ada fitur yang tidak dapat diakses?

Fitur yang tidak dapat diakses seperti counterbores yang terbuka di dalam lubang lain atau lubang dengan draft negatif memerlukan waktu lebih lama untuk diproses— jika memungkinkan — karena alat potong tidak dapat dengan mudah mengaksesnya, yang berakibat pada peningkatan biaya.

Anda harus memastikan alat potong memiliki akses penuh ke semua fitur dalam bagian tanpa terhalang oleh fitur lain.

5. Apakah ada fillet luar?

Fillet luar, atau fillet pada tepi atas lubang, busur, dan slot, memerlukan alat potong yang sangat tajam dan pengaturan yang tepat. Kedua persyaratan ini dapat terlalu mahal bagi beberapa tim produk. Untuk menghindari biaya ini, bersisikan atau buat chamfer — alih-alih fillet — tepi luar fitur.

6. Apakah dinding bagian terlalu tipis?

Ketika datang ke pemesinan CNC dengan logam, dinding tipis meningkatkan getaran, yang dapat mengorbankan akurasi proses pemesinan dan finishing permukaan bagian. Dengan plastik, dinding tipis dapat menyebabkan keruning dan pelunak. Sebagai akibatnya, Anda harus melakukan yang terbaik untuk menghindari merancang bagian dengan dinding tipis.

Ketebalan dinding minimum ideal untuk logam adalah 0.8 mm untuk logam dan 1.5 mm untuk plastik. Anda mungkin dapat mencapai bagian yang lebih tipis tanpa risiko signifikan, tetapi ini perlu dievaluasi setiap kasus.

7. Apakah ada lubang datar dasar?

Lubang datar dasar memerlukan operasi pemesinan lanjutan dan sering menyebabkan masalah di jalur untuk operasi selanjutnya seperti reaming. Hindari membuat lubang butas dengan dasar datar — terutama lubang kecil — dan alih-alih gunakan bor standar untuk membuat lubang dengan dasar kerucut. Sudut kerucut umumnya 118° atau 135°.

8. Apakah bor mesin CNC dapat masuk dan keluar dengan mudah?

Ujung bor akan menggelecek saat menyentuh permukaan bahan jika permukaan tersebut tidak tegak lurus dengan sumbu bor. Juga, burr keluar yang tidak merata di sekitar lubang keluar akan membuat menghapus burr sulit. Untuk memudahkan masuk dan keluar, hindari merancang fitur lubang dengan wajah awal dan akhir yang tidak tegak lurus dengan sumbu bor.

Rekap semua 8 pertimbangan desain untuk pemesinan CNC

1. Hindari merancang bagian dengan lubang dalam setiap kali memungkinkan karena lubang dalam yang sempit dapat meningkatkan waktu dan biaya pemesinan.
2. Hindari merancang fitur atau sisi yang terlalu sempit untuk potong untuk melewatinya dengan mudah untuk mencegah patah alat dan getaran.
3. Radius sudut (tengah) atau “dog bones” (kanan) adalah alternatif yang baik untuk sudut dalam tajam.
4. Pastikan alat potong memiliki akses penuh ke semua fitur dalam bagian tanpa terhalang oleh fitur lain
5. Hindari fillet luar (dibelah kiri) dan pilih tepi chamfer (kanan) untuk menghemat waktu dan biaya.
6. Hindari merancang dinding tipis, karena mereka akan meningkatkan getaran pada logam dan menyebabkan keruning atau pelunak pada plastik.
7. Hindari lubang datar dasar yang dapat menyebabkan masalah untuk operasi selanjutnya seperti reaming.
8. Setiap kali memungkinkan, rancang fitur lubang dengan wajah awal dan akhir tegak lurus dengan sumbu bor.

Mulai dengan Ahli DFM & Fast Radius

Merancang untuk kemampuan manufaktur mempercepat proses pemesinan CNC, mengurangi biaya operasional, meningkatkan efisiensi energi, dan membantu tim produk membuat bagian yang bersih dan fungsional. Rujuk pada daftar periksa singkat ini seringkali untuk memastikan desain Anda di jalur yang tepat, tetapi mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius dapat menawarkan wawasan yang lebih spesifik.

Tim Fast Radius dapat membantu insinyur, perancang, dan tim produk untuk memastikan mereka tidak melewatkan sasaran ketika datang ke DFM. Kami memiliki akses ke teknologi desain digital terbaru yang tersedia sehingga mitra kami dapat membawa desain mereka ke level berikutnya, sementara kami memberikan saran ahli tentang kemampuan manufaktur dan kualitas bagian. Yang lebih baik lagi, para ahli kami siap membantu pelanggan dengan desain dan prototyping untuk berbagai metode manufaktur — dari pemesinan CNC dan cetak injeksi hingga cor urethane dan cetak 3D. Mari kita buat sesuatu yang luar biasa. Hubungi kami hari ini.

Untuk lebih banyak pelajaran desain dan informasi tentang segala sesuatu pemesinan CNC, kunjungi pusat pembelajaran Fast Radius.

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?