Guide de conception de l'usinage CNC

Ce guide vous aidera à préparer vos pièces d' usinage CNC pour la fabrication.

La conception pour la fabrication, connue sous le nom de DFM, garantit que les composants que vous concevez peuvent être fabriqués, ce qui est crucial pour l'externalisation. Elle permet de réduire les révisions et les délais d'exécution.

Sélection de matériaux

Norck propose une large sélection de matériaux pour l'usinage CNC :

Finitions

Nous proposons les finitions suivantes pour vos composants usinés par CNC :
- Assemblage
- Rivetage
- Revêtement par poudre
- Polissage

Techniques d'usinage par CNC

L'usinage par CNC désigne différents types de techniques de fabrication, mais se réfère principalement au tournage et au fraisage par CNC .

A. Fraisage CNC :

Le fraisage CNC (Computer Numerical Controlled milling) désigne un processus qui utilise un instrument rotatif pour enlever la matière d'une pièce.

B. Tournage CNC :

Contrairement au fraisage CNC, où l'objet en rotation est l'instrument, dans le tournage CNC, la pièce tourne à des vitesses élevées pour obtenir la vitesse nécessaire à l'opération d'usinage. Dans le tournage CNC, la pièce est maintenue dans un tour et tourne à grande vitesse.

Comment choisir le procédé qui convient le mieux à mon produit ?

Letournage CNC est utilisé lorsque la forme souhaitée est cylindrique ou conique, tandis que le fraisage CNC est utilisé lorsque la forme souhaitée est plate.

Choix du matériau

Le choix du matériau est crucial pour la fonctionnalité et l'aspect d'un produit. Les matériaux durs, comme le titane, sont plus rigides mais prennent plus de temps à fabriquer que les matériaux souples, mais les coûts d'usinage sont plus élevés.

Formes

En plus du matériau, la forme des pièces peut affecter le coût du projet. Les formes complexes sont plus difficiles à produire que les formes primitives.

Si une cavité complexe est nécessaire, l'électroérosion à fil peut être la meilleure solution pour les cavités traversantes et l'usinage par électroérosion pour les cavités non traversantes, comme les cavités de moulage.

Précision

Il s'agit de la déviation de la fabrication par rapport à la conception. Une pièce fabriquée ne peut pas être identique au modèle 3D. Le concepteur doit ajouter des tolérances pour l'acceptation, appelées intervalle de tolérance.

Par exemple, l'épaisseur d'une plaque est de 10 mm, appelée dimension nominale. En ajoutant un intervalle de tolérance à la dimension nominale de ±0,1 mm, toute pièce dont l'épaisseur est comprise entre 9,9 et 10,1 mm est considérée comme acceptable.

Des tolérances étroites affectent le coût des pièces, et des tolérances importantes peuvent affecter leurs fonctionnalités.

Une bonne pratique consiste à analyser les écarts et les interférences des pièces pour déterminer les tolérances essentielles. Pour les caractéristiques non fonctionnelles, l'application de tolérances importantes réduit le coût.

Par exemple, dans le système de tolérancement "ISO2768mk", la tolérance pour une dimension linéaire de 5 mm est de ±0,1 mm, ce qui correspond à une classe moyenne. Une tolérance plus grossière est de ±0,05 mm, une tolérance importante est de ±0,3 mm.

Nos ingénieurs peuvent analyser votre produit et suggérer le tolérancement géométrique et dimensionnel (GD&T) le plus rentable, conformément aux normes ISO et ASME.

Taille maximale

Nous pouvons fabriquer des pièces d'une taille maximale de :

Pour vous assurer que les pièces que vous avez conçues peuvent être fabriquées, vous devez respecter les meilleures pratiques pour améliorer la fabricabilité et obtenir des produits de haute qualité.

Murs

Les parois doivent être inférieures à 0,5 mm pour les pièces métalliques et à 1 mm pour les pièces en plastique. Si des parois fines sont indispensables, la tôle peut être une meilleure solution.

Cavités

Les cavités sont réalisées par enlèvement de matière sur les pièces brutes. En raison de la longueur de l'outil, la profondeur des cavités est limitée à quatre fois leur largeur. Les cavités profondes affectent le coût de la pièce car elles prennent plus de temps à fabriquer et nécessitent un outillage spécial.

Angles carrés

Un coin carré est l'intersection de trois arêtes dans une cavité. L'usinage CNC ne peut pas produire de coins carrés. La solution consiste à ajouter des congés aux bords, comme illustré ci-dessous. Le rayon recommandé doit être égal ou supérieur à 1/3 de la profondeur de la cavité.

Si l'ajout d'un congé n'est pas possible, vous pouvez utiliser l'usinage par électroérosion .

Une autre solution recommandée consiste à ajouter des coins en arête de chien, comme indiqué ci-dessous :

Angles

L'ajout de filets sur les bords verticaux extérieurs permet de réduire l'accumulation de contraintes, de sécuriser l'assemblage et d'améliorer l'esthétique.

Chanfreins

Ajoutez des chanfreins pour faciliter l'assemblage des pièces et pour casser les arêtes vives.évitez d'ajouter des chanfreins pour toutes les arêtes vives. Chez Norck, nous cassons toutes les arêtes vives, sauf indication contraire.

Contre-dépouilles

Les contre-dépouilles sont des cavités qui ne sont pas accessibles en général et qui nécessitent un outillage spécial, ce qui entraîne des coûts plus élevés. Nous recommandons de diviser la pièce en plusieurs parties pour faciliter l'usinage.

Hauteur de l'élément

La hauteur recommandée d'un élément est de quatre fois sa largeur.

Profils 3D

Les profils 3D sont usinés selon la définition du modèle 3D. C'est une forme complexe qui prend du temps à programmer et à usiner, ce qui augmente le coût de la pièce. Nous vous recommandons d'utiliser plutôt des formes simples si possible.

Trous

La profondeur d'un trou peut atteindre 30 fois son diamètre nominal, contrairement aux cavités.

Les diamètres standard des trous vont de 1 mm à 38 mm. Des trous de 0,05 à 1 mm sont possibles, mais le coût de la pièce augmente.

Taraudages

Nous proposons des filetages à partir de #0-80 (ANSI) et M2 (ISO).la profondeur recommandée des filetages est de trois fois le diamètre nominal.