Die Konstruktion von Teilen im Hinblick auf die CNC-Bearbeitung erfordert eine Kombination aus Ingenieurwissen und Werkstattpraxis. Allzu oft konzentrieren sich die Konstrukteure ausschließlich auf die Funktionalität des Werkstücks und übersehen dabei die Grenzen der Fertigungsverfahren. Das Ergebnis? Höhere Kosten, längere Vorlaufzeiten und manchmal sogar die Unfähigkeit, das Teil zu fertigen. Ein richtiger Konstruktionsansatz kann den finanziellen Aufwand erheblich verringern und die Produktion beschleunigen.
Die häufigsten Designfehler
1. die Grenzen von CNC-Werkzeugen zu ignorieren
Konstrukteure entwerfen oft Teile mit sehr scharfen Innenecken. Die Fräser haben jedoch einen eigenen Durchmesser, so dass es unmöglich ist, einen perfekt rechten Winkel herzustellen. Dies erfordert zusätzliche Arbeitsgänge oder den Einsatz von nicht standardisierten Werkzeugen, was die Kosten erhöht. Die Lösung besteht darin, Mindestradien einzuführen, die den Möglichkeiten der Maschine entsprechen.
2. zu dünne Wände und lange, schlanke Elemente
Dünnwandige Werkstücke sind anfällig für Vibrationen und Verformungen während der Bearbeitung. Ein ähnliches Problem ergibt sich bei der Konstruktion sehr langer Bauteile mit kleinen Durchmessern. Solche Konstruktionen erfordern eine zusätzliche Aufspannung und verringern die Produktionsraten.
3. übermäßige Toleranzanforderungen
Präzise Abmessungen sind nur in Schlüsselbereichen des Teils erforderlich. Leider verwenden viele Konstrukteure sehr enge Toleranzen für alle Abmessungen. Dies zwingt den Hersteller, langsamere Schnittparameter und zusätzliche Kontrollvorgänge zu verwenden. Es lohnt sich, die Toleranzen entsprechend den tatsächlichen funktionalen Anforderungen anzupassen.
4. mangelnde Planung der Werkstückbefestigung
Bei der Konstruktion wird häufig die Frage übersehen, wie das Werkstück in der Maschine befestigt werden soll. Wenn das Werkstück keine geeigneten Grundflächen hat, müssen spezielle Vorrichtungen oder zusätzliche Bearbeitungen erstellt werden. Dies erhöht sowohl die Zeit als auch die Kosten des gesamten Prozesses.
5. unzureichend ausgeführte Löcher und Gewinde
Offene Durchgangsbohrungen sind viel einfacher und billiger herzustellen als Sacklöcher mit großer Tiefe. Ähnlich verhält es sich mit Gewinden - solche mit Standardabmessungen und kurzen Längen sind schnell herzustellen, während ungewöhnliche Lösungen möglicherweise Spezialwerkzeuge erfordern.
6. überkomplizierte Geometrien ohne wirkliche Notwendigkeit
Einige Entwürfe beinhalten sehr komplexe Formen, die in der Praxis die Funktionalität des Bauteils nicht verbessern. Je komplexer die Geometrie ist, desto mehr Zeit verbringt die Maschine mit der Ausführung des Programms. Einfachheit ist eines der Schlüsselelemente einer effektiven Konstruktion für die CNC-Bearbeitung.
7. ungeeignete Wahl des Materials
Das teuerste Material ist nicht immer die beste Wahl. Aluminium-Fräsen ist schnell und wirtschaftlich, und das Material selbst ist leicht und korrosionsbeständig. Wenn die Funktion des Werkstücks keinen rostfreien Stahl oder Titan erfordert, lassen sich durch die Wahl eines einfacheren Werkstoffs die Produktionskosten erheblich senken.
Folgen von Konstruktionsfehlern
Konstruktionsfehler haben direkte Auswirkungen auf Kosten und Qualität:
- Weitere Operationen - Komplexe Details erfordern zusätzliche Werkzeugdurchgänge.
- Erhöhte Bearbeitungszeit - insbesondere bei zu engen Toleranzen.
- Höhere Werkzeugkosten - keine speziellen Fräser oder Halterungen erforderlich sind.
- Produktionsrückstände - Verformung von dünnen Wänden oder Befestigungsprobleme.
- Verzögerungen bei der Auftragsabwicklung - längere Maschineneinrichtungs- und Qualitätskontrollzeiten.
In der Praxis führt jeder dieser Faktoren zu einer geringeren Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens und zu finanziellen Verlusten.
Wie vermeidet man Fehler bei der Konstruktion für CNC?
- Zusammenarbeit mit dem Technologen - Analyse des Projekts vor Beginn der Produktion.
- CAM-Simulationen - Überprüfung der Werkzeugwege und möglicher Kollisionen.
- Rationelle Toleranzen - Anpassung der Genauigkeit an die Funktion des Werkstücks.
- Optimierung der Geometrie - Vermeidung von unnötig komplexen Formen.
- Auswahl des Materials - Auswahl von Rohstoffen, die eine lange Lebensdauer bei minimalen Verarbeitungskosten bieten.
- Prototyping - Herstellung von Versuchsteilen vor dem Beginn der Serienproduktion.
Die Konstruktion für die CNC-Bearbeitung erfordert die Kenntnis technologischer und wirtschaftlicher Sachzwänge. Fehler wie zu dünne Wände, zu große Toleranzen oder eine ungeeignete Materialauswahl erhöhen die Kosten und Durchlaufzeiten erheblich.
Wenn Sie sicher sein wollen, dass Ihr Projekt optimal durchgeführt wird, wenden Sie sich an Eurotech CNC. Unsere Experten helfen Ihnen bereits in der Entwurfsphase, um sicherzustellen, dass das Endprodukt alle Qualitätsanforderungen erfüllt und auf die kostengünstigste Weise hergestellt wird.
Wie unterstützt Eurotech CNC seine Kunden?
Konstruktionsfehler können durch die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Partner vermieden werden. Eurotech CNC bietet:
- Beratung bereits in der Entwurfsphase,
- Überprüfung von CAD-Modellen auf Machbarkeit,
- fortgeschrittene Simulation und CAM-Programmierung,
- ein moderner Maschinenpark, der für eine breite Palette von Projekten geeignet ist,
- jahrelange Erfahrung in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie der medizinischen Industrie.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Kunden Artikel erhalten, die dem Entwurf entsprechen, schnell und präzise hergestellt werden und keine unnötigen Kosten aufgrund von Entwurfsfehlern verursachen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Die häufigsten Probleme sind zu kleine Eckenradien, unnötig komplexe Formen und zu große Maßtoleranzen.
Ja - sie erfordern eine zusätzliche Operation und können sich verformen. Es lohnt sich, sie zu vermeiden, wenn sie nicht notwendig sind.
Am besten ist es, einen Technologen zu konsultieren oder es in einem CAM-Programm zu simulieren.
Denn sie wirkt sich sowohl auf die Bearbeitungszeit als auch auf die Kosten aus. Aluminium ist billiger und schneller zu bearbeiten als Stahl oder Titan.
