BLOG

Una piccola guida alla corretta progettazione per il CNC

 

La lavorazione CNC è uno dei processi di produzione più utilizzati per i prototipi e per le produzioni di volume ridotti. Essa offre grandi vantaggi in termini di velocità e gamma di materiali disponibili,è inoltre più conveniente rispetto ad altri processi.

Il CNC è altamente versatile, soprattutto con macchine a 3, 4, 5 assi e le parti o le geometrie che possono essere lavorate con questa tecnica sono molteplici. Detto questo, vale la pena anche approfondire alcuni elementi di design che potrebbero ridurre i tempi di lavorazione, la complessità e quindi i costi del lavoro.

La prima cosa da capire è che il tipo di materiale ha un grande impatto sul costo, le macchine CNC possono tagliare tutto, dalle plastiche ai metalli, ma ci sono alcuni materiali che sono più facili da lavorare rispetto ad altri.

Prendiamo le plastiche. Per esempio, ci sono alcune plastiche che sono comuni e facili da lavorare sulle machine, l’ABS è economico, versatile e molto lavorabile. Al contrario, PP o POM sono più difficili da tagliare e più soggetti a deformazione, questo significa che il processo di produzione sarà un po’ più complicato ed i costi un poco superiori.

Anche i materiali metallici offrono diverse gamme di lavorabilità, l’alluminio è un metallo relativamente morbido ed è quindi facile da tagliare e veloce da lavorare. L’acciaio è un materiale molto più duro, conseguentemente è molto più difficile da lavorare sulle macchine, questo inevitabilmente si riflette sul costo dei pezzi da realizzare.

Un’altra cosa molto importante da considerare è ovviamente la geometria del pezzo, qui ci sono talmente tanti aspetti diversi da considerare che sarebbe impossibile elencarli tutti, ma ecco un breve riassunto dei più importanti:

Raggi d’angolo: gli utensili da taglio delle macchine CNC sono circolari, quindi anche la fresa dal diametro più piccolo lascerà un raggio in un angolo. Se avete bisogno di angoli retti [1] questo richiederà un ulteriore passaggio manuale o in elettroerosione a seconda della tipologia e funzione del pezzo. Se si riesce ad evitare questa problematica, sarà possibile ridurre i costi del pezzo. In generale, maggiori sono i raggi [2], maggiore è la velocità e la dimensione della fresa, quindi inferiore è il costo finale.

%e6%9c%aa%e6%a0%87%e9%a2%98-2maxresdefault-1


Tasche profonde: Lavorazioni di fresa troppo profonde in relazione al diametro fresa sono difficili da lavorare e spesso lasciano la finitura superficiale non perfetta a causa della vibrazione dello strumento. E’ preferibile in fase di design evitare queste lavorazioni, il migliore rapporto tra larghezza e profondità è di 4: 1 [fresa da 6mm scende max 24mm].

%e6%9c%aa%e6%a0%87%e9%a2%98-2-01


Pareti sottili: anche questa tipologia di struttura è difficile da lavorare e può facilmente risultare difettosa a causa delle vibrazioni che si possono generare.

%e6%9c%aa%e6%a0%87%e9%a2%98-2-02


Alcuni pezzi sarebbe meglio suddividerli in più parti separate se devono essere lavorati sul CNC, dato che la lavorazione in un unico pezzo potrebbe spesso avere vantaggi in termini di forza e benefici cosmetici. Se si può accettare la parte essere divisa è possibile risparmiare qualche soldo. Confronta le zone 1 e 2 nell’immagine qui sotto. In questo caso può essere utile dividere la parte mentre zona 2 rende la parte più difficile da lavorare, aumenta i costi delle materie prime e richiederebbe un supplementare setup della macchina.

%e6%9c%aa%e6%a0%87%e9%a2%98-2-03


Altre questioni che fanno salire i costi sono le tolleranze richieste sulle parti, ovviamente più le tolleranze desiderate in modo più cura e attenzione necessaria durante la lavorazione del pezzo. Molto alte tolleranze su determinate caratteristiche possono anche richiedere la produzione di dime speciali e dispositivi per tenere il pezzo di lavoro o anche l’uso di utensili da taglio specializzati che aumenterà tutto il tempo di lavorazione e costi.

Questo è anche il caso di parti filettate o chiuse, se avete bisogno di fori filettati cercano per quanto possibile, di attenersi a filettature standard.

Ultimo modo per ridurre le spese di singoli un po’ è ordinare multipli. Una volta che i percorsi utensile per la parte sono stati programmati la macchina CNC può eseguire le stesse parti più volte consentendo economie di scala.

Con lavorazione CNC offrono versatilità del materiale, ad alta precisione, grande finitura superficiale e velocità.  Se qualcuno può pensare ad altri modi per guidare CNC spese si prega di lasciare un commento qui sotto.