Nel campo della lavorazione CNC, la progettazione è fondamentale per il successo. Una progettazione adeguata può ridurre significativamente i costi, garantire la precisione e abbreviare i tempi di consegna. Di seguito sono riportati dieci principi di progettazione collaudati per ottimizzare il prodotto fin dalle prime fasi.

1. Semplificare le strutture geometriche

È preferibile utilizzare piani e superfici angolate standard. Le superfici curve complesse richiedono tempi di programmazione più lunghi e frese a sfera speciali, con conseguente minore efficienza di lavorazione e accumulo di errori. Le strutture semplificate possono essere realizzate rapidamente utilizzando frese a candela, migliorando l'efficienza di oltre il 30%.

2. Garantire uno spessore minimo della parete

I componenti a parete sottile sono soggetti a vibrazioni e deformazioni durante la lavorazione. Si raccomanda che i componenti in alluminio abbiano uno spessore di parete non inferiore a 1 mm e quelli in acciaio inossidabile non inferiore a 2 mm. Se è necessaria una riduzione di peso, si consiglia di progettare strutture di rinforzo con nervature.

3. Standardizzare le specifiche degli utensili

Standardizzare le dimensioni di fori, scanalature e smussi sui pezzi, utilizzando 2-3 specifiche comuni. Questo riduce il numero di cambi utensile. Ogni cambio utensile non solo richiede 3-5 minuti, ma introduce anche nuovi errori di impostazione. Dopo la standardizzazione, è possibile risparmiare oltre un'ora di tempo di lavorazione al giorno.

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4. Controllare il rapporto profondità-larghezza

Fori o cavità eccessivamente profondi riducono la rigidità dell'utensile, causando difficoltà nell'evacuazione dei trucioli e aumentando il rischio di rottura. Si prega di attenersi alle seguenti indicazioni: la profondità del foro non deve superare 5 volte il diametro del foro e la profondità della cavità non deve superare 3 volte la larghezza della cavità. Il rispetto di questa regola può prolungare la durata dell'utensile di oltre il 30%.

5. Standardizzare smussi e raccordi

Standardizzare le dimensioni degli smussi o dei raccordi per tutti i bordi del pezzo a valori standard (come C1 o R1). Ciò evita frequenti cambi di utensile durante la lavorazione, migliorando l'efficienza del 25%, mentre i raccordi contribuiscono a distribuire le sollecitazioni e ad aumentare la resistenza del pezzo.

6. Progettazione del bloccaggio e del posizionamento

Durante la lavorazione, è importante considerare il metodo di fissaggio già in fase di progettazione. È possibile prevedere linguette di serraggio in aree non critiche del pezzo, oppure utilizzare fori di posizionamento preesistenti. Un serraggio stabile riduce al minimo le vibrazioni, garantendo una finitura superficiale e una precisione dimensionale ottimali.

7. Ottimizzare il punto di riferimento di lavorazione

Cercate di completare tutte le lavorazioni necessarie in un'unica fase di lavorazione. L'utilizzo di più fasi di lavorazione introduce errori di posizionamento, che possono causare il disallineamento dei fori e compromettere l'assemblaggio finale.

8. Standardizzare la progettazione delle filettature

Durante la lavorazione di filettature per fori ciechi, è necessario ricavare una scanalatura di scarico sul fondo, con una profondità pari a 1-2 volte il passo. Questa soluzione previene efficacemente la rottura del maschio all'interno del foro, evitando costose rilavorazioni e perdite di tempo.

9. Applicare le tolleranze in modo ragionevole

Le superfici non a contatto possono utilizzare tolleranze più ampie, consentendo velocità di avanzamento maggiori per una lavorazione più rapida. Ogni aumento del grado di precisione può far lievitare i costi da 2 a 5 volte. Applicare tolleranze rigorose solo alle superfici a contatto critiche.

10. Riserva per la post-elaborazione

Se i componenti richiedono galvanizzazione o trattamento termico, è necessario prevedere delle tolleranze nelle dimensioni di progetto. Ad esempio, i componenti cromati necessitano di una tolleranza di circa 0,08 mm per lo spessore della placcatura. Senza tale tolleranza, le successive lavorazioni causeranno deviazioni dimensionali, rendendo impossibile l'assemblaggio.

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