Wie kann DFM die CNC-Bearbeitungszeit verkürzen?

Optimierung des Designs für Fertigungseffizienz

Design for Manufacturability (DFM) reduziert die Durchlaufzeit in der CNC-Bearbeitung, indem Ineffizienzen bereits in der Konstruktionsphase identifiziert werden, wodurch die Gesamtproduktionszeit verkürzt wird. Wenn Ingenieure DFM vor der Produktion anwenden, stellen sie sicher, dass Geometrie, Toleranzen und Materialien mit den verfügbaren Bearbeitungsmöglichkeiten wie CNC-Bearbeitung, CNC-Fräsen und CNC-Drehen übereinstimmen. Durch die Optimierung von Designelementen für eine bessere Herstellbarkeit – etwa durch die Vereinfachung von Konturen, Reduzierung von Werkzeugwechseln und Standardisierung von Abmessungen – werden Einrichtungs- und Bearbeitungszeiten erheblich reduziert. Dieser proaktive Ansatz verhindert spätere Designänderungen während der Produktion, die häufig zu Lieferverzögerungen führen.

Reduzierung von Rüst- und Programmierzeiten

Effektive DFM-Praktiken beseitigen überflüssige Spannvorrichtungen und übermäßige Maschineneinrichtungen. Bei Teilen mit komplexen Winkeln oder Hinterschnitten kann ein einstufiger Mehr-Achsen-Bearbeitungsprozess mehrere Standardbearbeitungsvorgänge ersetzen. Ebenso ermöglicht eine frühzeitige DFM-Beratung den Programmierern, Werkzeugwege für Prozesse wie EDM-Bearbeitung oder CNC-Schleifen zu optimieren, wenn höchste Genauigkeit erforderlich ist. Die Reduzierung von Programmieränderungen verkürzt nicht nur die Vorproduktionszeit, sondern beschleunigt auch die Werkzeugkalibrierung und Teileprüfung.

Optimierung der Materialauswahl und Bearbeitbarkeit

Die Wahl des richtigen Materials ist ein weiterer DFM-gesteuerter Faktor, der die Bearbeitungszeit verkürzt. Legierungen mit hervorragender Bearbeitbarkeit wie Aluminium 6061-T6 und Messing C360 werden für schnell drehende Komponenten bevorzugt, da sie den Werkzeugverschleiß verringern und geringeren Schnittwiderstand bieten. Im Gegensatz dazu erfordern hochfeste Materialien wie Inconel 718 oder Ti-6Al-4V eine sorgfältige Vereinfachung des Designs, um tiefe Taschen oder scharfe Radien zu vermeiden, die die Bearbeitung verlangsamen. Für korrosionsbeständige Anwendungen bietet Edelstahl SUS304 ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Bearbeitbarkeit und Haltbarkeit, wodurch unnötige Hartbearbeitungszyklen vermieden werden.

Effiziente Integration von Oberflächenbehandlungen

Die DFM-Planung integriert Nachbearbeitungen, um unnötige Verzögerungen zu vermeiden. Durch parallele Planung von Oberflächenprozessen mit der Bearbeitung wird die Gesamtdurchlaufzeit verkürzt. Komponenten, die Eloxierung oder Elektropolieren erfordern, können mit Oberflächenzugaben direkt im CAD-Modell ausgelegt werden, wodurch Nacharbeiten nach der Veredelung reduziert werden. Wenn zusätzliche Haltbarkeit oder Korrosionsschutz erforderlich ist, werden Beschichtungen wie PVD-Beschichtungen oder Pulverbeschichtungen als Teil des Fertigungsablaufs integriert, anstatt nachträglich hinzugefügt zu werden.

Verkürzung der Lieferzeit durch branchenspezifische DFM-Standards

Branchenspezifische Anforderungen bestimmen, wie stark DFM die Lieferzeiten verkürzen kann. In der Automobilfertigung ermöglicht die Standardisierung von Befestigungselementen und Materialien eine schnellere Wiederverwendung von Vorrichtungen und eine effizientere Chargenplanung. Luft- und Raumfahrt-DFM legt den Schwerpunkt auf die Kontrolle von Toleranzketten und die Integration mehrerer Prozesse, um Prüfschleifen zu reduzieren. Bei Medizintechnik-Komponenten richtet DFM die Geometrie an validierten Bearbeitungspfaden aus, um Nachprüfungszyklen zu verkürzen und so die Produktion zu beschleunigen, während die regulatorische Präzision erhalten bleibt.