La guía definitiva para el diseño CNC para la fabricación (DFM)

El diseño de una pieza es sólo la mitad de la batalla. La otra mitad, igualmente crítica, es asegurarse de que el diseño se pueda fabricar de manera eficiente y rentable.Diseño para la fabricación (DFM)Para el mecanizado CNC, el DFM no es sólo una recomendación, es una necesidad, es la diferencia entre un proyecto que se mantiene dentro del presupuesto y dentro del calendario.y uno que se sale de control con costosos rediseños y retrasos en la producciónEsta guía práctica le guiará a través de los principios clave del CNC DFM, ayudándole a crear piezas que no solo sean funcionales sino también optimizadas para el taller de máquinas.

Comprender los principios básicos

En su núcleo, CNC DFM se trata de diseñar una pieza que una máquina CNC puede producir con el mínimo de molestias.Esto implica una comprensión profunda de las capacidades y limitaciones de las máquinas CNC comunes, principalmente los molinos y tornos.Un molino CNC, por ejemplo, utiliza cortadores giratorios para extraer material de una pieza de trabajo.Conocer estos procesos fundamentales te ayuda a visualizar cómo se hará realidad tu diseño.

El objetivo principal del DFM es reducir el tiempo de mecanizado, minimizar el desperdicio de material y eliminar la necesidad de configuraciones complejas y costosas.puede reducir significativamente los costes, mejorar la calidad de las piezas y acelerar los plazos de producción. Piense en sí mismo no sólo como un diseñador, sino un socio del maquinista.y una pieza bien diseñada hace el trabajo de todos más fácil.

Principales directrices DFM para el mecanizado CNC

1. Simplificar la geometría y características

Las piezas complejas requieren herramientas especiales, múltiples configuraciones y un tiempo de ciclo más largo.

• Evite bolsillos profundos y caries:Las bolsas extremadamente profundas, especialmente con radios pequeños, son difíciles de mecanizar.que puede conducir a un mal acabado de la superficie y inexactitudes dimensionalesLa regla general es mantener la profundidad de los bolsillos a menos de 4 veces su anchura.Considere dividir el diseño en varias piezas que se pueden mecanizar por separado y luego ensamblar.

• Utilice un filé generoso y radios de las esquinas:Las esquinas internas no pueden ser perfectamente afiladas en una pieza fresada porque la herramienta de corte es redonda.que tarda más en funcionar y es más probable que se rompaPara ahorrar tiempo y dinero, utilice el radio interno más grande posible, que debe ser al menos 1/3 de la profundidad del bolsillo para permitir que una herramienta resistente alcance la profundidad máxima.

• Límites de contornos 3D complejos:Las formas orgánicas de forma libre requieren un mecanizado de varios ejes y tiempos de ciclo más largos.Esto simplifica las rutas de herramientas y reduce la complejidad de la programación.

2. Estandarizar las características y tolerancias

La normalización es una herramienta poderosa para el DFM.

• Estandarizar los tamaños de los agujeros:Utilice los tamaños estándar del taladro y del grifo siempre que sea posible, lo que evita la necesidad de herramientas personalizadas y facilita que el maquinista obtenga herramientas.También simplifica la programación y reduce los cambios de herramientas.

• Especificar las amplias tolerancias:Cada proceso de fabricación tiene un grado de variabilidad inherente. Tolerancias más ajustadas significan una pieza más precisa y, por lo tanto, más cara.herramientas más caras, y realizar controles de calidad adicionales. Solo especifique tolerancias estrictas cuando sean absolutamente críticas para la función de la pieza.un rango de tolerancia estándar es a menudo suficiente y mucho más económicoUna tolerancia estándar común puede ser de +/- 0,005 pulgadas, mientras que una tolerancia estrecha puede ser de +/- 0,001 pulgadas o menos.

• Mantener un espesor de pared constante:Las paredes delgadas son propensas a las vibraciones y a la deformación térmica durante el mecanizado, lo que puede provocar chatter, mal acabado de la superficie y deformación de la pieza.Objetivo de un espesor de pared uniforme en toda la pieza para garantizar la eliminación uniforme de material y la estabilidad estructuralSi las paredes deben ser delgadas, manténgaselas lo más cortas posible.

3Considere el material y la configuración

El material que elija y la forma en que la pieza se mantiene durante el mecanizado tienen un gran impacto en el DFM.

• Elige los materiales mecanizables:Algunos materiales son más fáciles de mecanizar que otros. El aluminio 6061 es un excelente ejemplo de un material altamente mecanizable y rentable.Los materiales más duros como el titanio o el acero inoxidable requieren velocidades de corte más bajasSi no es esencial un material resistente a la corrosión o de alta resistencia, opte por una alternativa más mecanizable.

• Diseño para su fácil fijación:El maquinista necesita sujetar la pieza a la mesa de la máquina de forma segura.puede ahorrar mucho tiempoLas formas complejas o redondeadas pueden requerir piezas o accesorios personalizados, lo que agrega un costo y un tiempo de instalación significativos.Reduzca al mínimo el número de veces que la pieza debe ser volteada o reubicadaUn diseño que pueda ser mecanizado en una o dos configuraciones es ideal.

• Proporcionar suficiente espacio de entrada y salida:Cuando una herramienta de corte entra o sale del material, puede crear una abolladura o un acabado superficial deficiente.Proporcionar una pequeña cantidad de material adicional para la herramienta para "rampa" dentro y fuera del corte ayuda a crear un borde limpioEste es un pequeño detalle que puede mejorar la calidad de la pieza y reducir el tiempo de post-procesamiento.

Más allá del diseño: La comunicación es clave

Si bien estas pautas proporcionan una base sólida, el aspecto más importante del DFM exitoso es la comunicación.Un maquinista o un programador experto en CAM a menudo puede detectar posibles problemas y sugerir cambios simples que le ahorrarán tiempo y dineroPueden proporcionar información valiosa sobre:

• Selección óptima de herramientas

• Estrategias de mecanizado eficientes

• Sustituciones de materiales que ahorran costes

• Mejoras de las instalaciones

Al incorporar estos principios en su flujo de trabajo de diseño y mantener un diálogo abierto con su socio de fabricación,producirá piezas de mayor calidadUn diseño reflexivo que tenga en cuenta las realidades del taller no sólo es bueno para la fabricación; es una marca de un gran ingeniero.