Les 10 meilleurs conseils de conception pour réduire les délais CNC

Source : fictif

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L'usinage CNC (Computer Numerical Control) est un processus de fabrication qui utilise des machines contrôlées par ordinateur pour créer des pièces de précision à partir de matières premières. L'usinage CNC est largement utilisé dans des industries telles que l'aérospatiale, l'automobile, le médical et bien d'autres, où la précision et la qualité sont cruciales.

L'usinage de composants de haute précision et de haute qualité a un prix plus élevé en termes de délai et de coût financier. Vous êtes peut-être pressé d'obtenir une pièce de rechange personnalisée pour maintenir votre chaîne de montage en marche ou vous avez besoin de toute urgence de la prochaine itération du prototype à montrer à un client lors d'une réunion dans quelques jours.

Quel que soit le raisonnement, l'une des principales contraintes de l'usinage CNC est le délai de livraison ou le délai de réception d'une pièce finie. Les longs délais peuvent être frustrants et coûteux, il est donc crucial de réduire ce temps.

Conseil de pro : si vous souhaitez réduire les coûts d'usinage CNC, consultez cet article.

Même si vous pensez que la négociation des délais est une tâche réservée aux experts de la chaîne d'approvisionnement ou que les ingénieurs concepteurs ne peuvent pas influer sur les délais, détrompez-vous.

Vous avez le pouvoir d'apporter des modifications de conception simples qui accélèrent la production et vous permettent de prendre en main vos pièces plus rapidement. Lisez la suite pour découvrir nos meilleurs conseils pour réduire les délais d'exécution CNC.

La simplification de vos conceptions permet de réduire les délais d'exécution CNC en minimisant le nombre d'opérations nécessaires pour produire votre pièce. Les conceptions complexes avec des fonctionnalités complexes nécessitent souvent plusieurs opérations et configurations, ce qui augmente les délais d'exécution.

Les conceptions qui nécessitent des formes complexes ou des cavités profondes augmentent le temps d'usinage, ce qui augmente à son tour le délai d'exécution. C'est pourquoi la meilleure pratique consiste à simplifier au maximum la géométrie de vos pièces.

Consultez cette ressource Fitiv pour en savoir plus sur la simplification de votre conception :

Notre quiz sur la complexité est un moyen simple de voir à quel point votre pièce est complexe (cela ne prend que 30 secondes).

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Chaque configuration requise pour usiner une pièce ajoute du temps au processus global, donc la réduction du nombre de configurations aide à réduire les délais. Ceci peut être réalisé soit en concevant des pièces à usiner en une seule configuration, soit en consolidant plusieurs pièces en une seule configuration. Vous pouvez également décomposer des pièces plus grandes (qui nécessiteraient plus de configurations) en pièces plus petites qui peuvent ensuite être assemblées. Consultez votre partenaire de fabrication sur votre stratégie pour voir quelle approche aura un impact net sur les délais.

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Les conceptions ne nécessitant que des outils et des matériaux standard permettent de réduire les délais en réduisant le temps requis pour les changements d'outils et l'approvisionnement ou la manipulation des matériaux. Les outils standards sont facilement disponibles et leurs performances sont reconnues, ce qui facilite la vie du machiniste.

De même, les matériaux standard peuvent être facilement obtenus, ce qui réduit le temps de traitement des matériaux et les délais d'exécution globaux. Les matériaux courants réduisent les délais car ils sont plus faciles à trouver et à stocker, et les matériaux courants peuvent être plus faciles à usiner, ce qui réduit le temps d'usinage.

Un domaine simple à standardiser consiste à ne spécifier que des threads standard. Les filetages personnalisés sont rarement nécessaires et leur fabrication ne fait qu'ajouter à votre délai de livraison. Une autre opportunité de standardisation consiste à concevoir des pièces standardisées, ce qui réduit le besoin d'outillage personnalisé et de configurations qui ajoutent du temps et de l'argent.

Les conceptions optimisées pour l'outillage peuvent avoir un impact positif significatif sur les délais. Cela comprend l'optimisation des trajectoires d'outils, ce qui réduit le temps nécessaire à l'usinage en utilisant les trajectoires d'outils les plus efficaces et en réduisant le nombre de changements d'outils nécessaires.

En parlant de changement d'outil, chaque fois qu'un outil est changé pendant l'usinage, cela augmente le délai. Ainsi, concevez des pièces qui peuvent être usinées avec moins de changements d'outils en minimisant le nombre d'outils différents nécessaires.

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Des tolérances serrées augmentent la complexité de l'usinage, ce qui augmente les délais. Il est donc essentiel de garder les tolérances aussi lâches que possible tout en respectant les spécifications requises. De plus, en concevant des pièces avec des tolérances appropriées, vous réduisez le besoin d'opérations d'usinage supplémentaires ou de réglages manuels, qui augmentent tous les deux les délais.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la conception de pièces à tolérances serrées, consultez le Guide complet de conception de pièces à tolérances serrées et notre aide-mémoire GD&T.

Lors de la conception d'une pièce, il est essentiel de prendre en compte le processus d'usinage utilisé pour la produire. Comprendre le processus et ses capacités peut aider à identifier les problèmes potentiels qui augmentent les délais. Par exemple, certains procédés peuvent ne pas convenir à certains matériaux ou géométries.

Deuxièmement, visez à concevoir des pièces qui peuvent être facilement usinées avec des outils et des machines standard. Les conceptions complexes ou les fonctionnalités difficiles d'accès peuvent nécessiter des outils ou des machines spécialisés, ce qui peut augmenter le délai et le coût de votre pièce.

Considérer la séquence d'opérations requises pour usiner vos pièces et planifier un usinage efficace devrait également être une priorité. Cela signifie regrouper des opérations similaires ou usiner plusieurs pièces en même temps pour réduire le temps d'usinage global.

Conseil de pro : consultez notre guide de conception CNC pour en savoir plus sur la conception des processus d'usinage CNC.

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Si vous comprenez la machine CNC sur laquelle votre pièce sera fabriquée, vous pouvez également simplifier l'usinage en ciblant les paramètres de coupe tels que la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe pour réduire le temps d'usinage. Vous pouvez optimiser ces paramètres pour obtenir la finition de surface et la précision souhaitées tout en minimisant le temps d'usinage.

Ces optimisations sont rendues relativement simples avec des machines CNC modernes qui sont automatisées et peuvent effectuer plusieurs opérations en un seul cycle. Concevoir des pièces pour tirer parti de cette capacité réduira vos délais.

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Choisir le bon matériau est un autre élément qui peut réduire le temps d'usinage. Certains matériaux CNC sont plus difficiles à usiner que d'autres, donc optimiser votre sélection de matériaux en conséquence réduira le temps nécessaire à l'usinage de vos pièces.

Conception pour les tailles de stock standard. L'utilisation de tailles de stock standard pour les matières premières réduit le temps et les coûts de traitement des matériaux. Pour réduire davantage les coûts et les délais, concevez des pièces avec un minimum de déchets de matériaux, ce qui réduit le temps de manipulation des matériaux et la quantité de matériaux à usiner.

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Moins vos pièces nécessitent d'interaction humaine pour être usinées, plus les délais d'usinage des pièces sont courts. Vous pouvez réduire les besoins en main-d'œuvre en concevant des pièces qui peuvent être usinées avec une intervention manuelle minimale afin de réduire les délais et les coûts de main-d'œuvre.

L'orientation de la pièce lors de l'usinage a un impact sur le temps d'usinage et la qualité de la pièce. Envisagez de limiter le nombre de faces à usiner ou de regrouper des éléments similaires sur les mêmes côtés d'une pièce pour réduire le temps d'usinage et améliorer la qualité.

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Avant de passer à la fabrication à grande échelle, vous devriez faire du prototypage pour tester et optimiser vos conceptions. Le prototypage permet de tester rapidement et d'optimiser la conception avant la production à grande échelle. Cela peut aider à identifier les problèmes potentiels et à réduire les délais en garantissant que la conception finale est optimisée pour la fabrication.

Utilisez un logiciel de simulation, comme un programme d'analyse par éléments finis, pour évaluer votre conception si vous le pouvez. Ce logiciel peut être utilisé pour optimiser le processus d'usinage et identifier les problèmes potentiels avant le début de la production. Cela peut réduire les délais en minimisant le besoin d'essais et d'erreurs pendant la production.

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La chose la plus influente et la plus importante que vous puissiez faire pour réduire le délai de livraison de vos composants est probablement de concevoir correctement pour la fabricabilité. En concevant des pièces faciles à usiner et à assembler, vous minimisez le temps nécessaire à leur production.

Il s'agit d'une partie si essentielle de la conception que nous avons développé un DFM pour l'usinage CNC Masterclass pour vous apprendre à concevoirdes pièces plus rapides, plus économiques et moins risquées à usiner— sur une gamme de complexité de conception mécanique.

La réduction des délais d'exécution CNC est cruciale pour améliorer l'efficacité de la fabrication et réduire les coûts. En simplifiant vos conceptions, vous pouvez contribuer à réduire le temps nécessaire à la production de vos pièces de précision à l'aide de l'usinage CNC. La meilleure pratique consiste à impliquer des experts en fabrication CNC dans le processus de conception afin de garantir que votre conception est optimisée pour le processus d'usinage et peut être produite efficacement.

Chez Fictiv, nous fabriquons régulièrement même les pièces les plus complexes à des vitesses ridiculement rapides—2 à 5 fois plus rapide que votre atelier d'usinage moyen. Notre plate-forme de pointe, nos ingénieurs en mécanique et nos experts en usinage fournissent des commentaires DFM pour optimiser vos conceptions pour la fabrication et réduire vos délais.

Dans de nombreux cas, nous pouvons également contribuer à réduire les coûts. Fictiv est votre système d'exploitation pour la fabrication sur mesure qui rend l'approvisionnement en pièces plus rapide, plus facile et plus efficace. Alors, créez un compte et téléchargez votre pièce aujourd'hui pour voir ce que notre processus de devis instantané, nos conseils d'experts et notre plateforme intelligente peuvent faire pour vous.