كيف يمكن لـ DFM تقليل أوقات تشغيل CNC وتخفيض التكلفة؟
التفاوتات الضيقة المفرطة والدقة غير الضرورية
أحد أكثر العوامل التي تؤدي إلى زيادة التكلفة شيوعًا هو تحديد تفاوتات أدق مما هو مطلوب وظيفيًا. على سبيل المثال، قد يتطلب تفاوت ±0.01 مم إعدادات إضافية، ومعدلات تغذية أبطأ، وعمليات متخصصة مثل الطحن الدقيق باستخدام CNC أو تشغيل EDM. أثناء الطحن باستخدام CNC أو الخراطة باستخدام CNC، يؤدي الحفاظ على دقة مفرطة غير ضرورية إلى زيادة تآكل الأدوات ووقت الفحص. يضمن التوجيه الصحيح عبر DFM أن تكون التفاوتات مبنية على التوافق والوظيفة الفعلية، وليس على توقعات دقة عشوائية.
الهندسة المعقدة والميزات صعبة الوصول
تتطلب التصاميم التي تحتوي على تجاويف عميقة أو جدران رقيقة أو زوايا داخلية حادة إعدادات متعددة أو أدوات مخصصة. بدلاً من استخدام عمليات التشغيل باستخدام CNC الأساسية، قد تتطلب هذه الأشكال هندسة متقدمة مثل التشغيل متعدد المحاور أو أقطابًا مخصصة لتشغيل EDM. يضيف كل إعداد إضافي تكلفة ومخاطر. يمكن أن يؤدي تبسيط الزوايا، وإضافة حواف دائرية، وتوحيد أنصاف الأقطار إلى تقليل وقت التشغيل بنسبة 20–40٪ دون التأثير على القوة أو الأداء.
اختيار المواد غير المناسب
يؤدي اختيار مواد يصعب تشغيلها عندما لا تكون مطلوبة للتطبيق المقصود إلى زيادة كبيرة في التكلفة. على سبيل المثال، اختيار Inconel 718 أو Ti-6Al-4V للأجزاء غير الحرجة يؤدي إلى دورات تشغيل أطول واستهلاك أكبر للأدوات. غالبًا ما توفر السبائك الأكثر فعالية من حيث التكلفة مثل الألومنيوم 6061-T6 أو النحاس الأصفر C360 خصائص ميكانيكية وقابلية تشغيل كافية. وبالمثل، من أجل مقاومة التآكل، يمكن أن يحل الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 محل الدرجات الأعلى تكلفة مثل SUS316L في العديد من البيئات.
تجاهل متطلبات المعالجة السطحية في مرحلة التصميم
غالبًا ما يتجاهل المصممون احتياجات التشطيب السطحي حتى بعد الانتهاء من التشغيل، مما يؤدي إلى إعادة عمل مكلفة. يضمن إضافة سماحات للطلاءات مثل الأنودة أو التلميع الكهربائي أن تبقى الأبعاد النهائية ضمن حدود التفاوت. عندما لا يتم أخذ المعالجة اللاحقة في الاعتبار، قد تتطلب المكونات إعادة تشغيل أو إعادة قياس لضمان الملاءمة الصحيحة. وبالمثل، يجب التخطيط للتشطيبات مثل الطلاء بالمسحوق والطلاء بالكروم ضمن نموذج CAD الأصلي لتحقيق إنتاج أكثر كفاءة.
نقص التوحيد القياسي عبر الصناعات
تحدد المعايير الخاصة بكل صناعة معلمات التصميم الاقتصادي. في صناعات الطيران والفضاء، يؤدي غياب تفاصيل الشطب أو التجاويف السفلية إلى تأخير دورات الفحص والموافقة. تتطلب برامج صناعة السيارات أحجام ثقوب وعمق لوالب موحد لضمان التوافق مع الأتمتة. بالنسبة إلى الأجهزة الطبية، قد تؤدي الأسطح الحرة المعقدة إلى تضخيم تكاليف الأدوات والتحقق. يؤدي توافق الهندسة مع المعايير الصناعية إلى تسعير أسرع، وإعادة استخدام الأدوات، وتقليل وقت البرمجة — مما يقلل مباشرة من تكلفة الجزء الواحد.
