Gelten DFM-Regeln auch für die Mehrachsen-CNC-Bearbeitung?

DFM-Grundsätze bleiben auch bei der Mehrachsenbearbeitung entscheidend

Ja, die Prinzipien des Design for Manufacturability (DFM) gelten uneingeschränkt auch für die Mehrachsen-CNC-Bearbeitung – obwohl sich der Fokus und die Möglichkeiten von herkömmlichen 3-Achsen-Prozessen unterscheiden. Während die Mehrachsenbearbeitung außergewöhnliche Flexibilität bietet, bestimmt ein optimiertes Design weiterhin Zykluszeit, Oberflächenqualität und Kosteneffizienz. DFM stellt sicher, dass die Teilegeometrie mit Werkzeugreichweite, Maschinenkinematik und Spannzugänglichkeit übereinstimmt, sodass Hersteller die Vorteile fortschrittlicher CNC-Bearbeitungssysteme voll ausschöpfen können – ohne unnötige Komplexität oder Kosten.

Reduzierung von Rüstzeit und Werkzeugwegkomplexität

Einer der Hauptvorteile von DFM in der Mehrachsen-CNC-Bearbeitung ist die Reduzierung der Rüstvorgänge. Ein gut konstruiertes Teil kann oft in einem einzigen Arbeitsgang fertiggestellt werden, wodurch mehrere Umspannungen vermieden werden. Während der Überprüfung bewerten Ingenieure, ob kritische Merkmale – wie schräge Bohrungen oder gekrümmte Flächen – effizient mit optimierten Werkzeugorientierungen bearbeitet werden können. Eine frühe Zusammenarbeit mit Zerspanungstechnikern stellt sicher, dass Merkmale mit den Bewegungsgrenzen der Werkzeuge in Prozessen wie CNC-Fräsen oder CNC-Drehen übereinstimmen. In vielen Fällen führt die DFM-Analyse zu Designvereinfachungen, die zusätzliche EDM-Bearbeitung- oder Bohrvorgänge überflüssig machen.

Überlegungen zu Material und Schnittdynamik

DFM-Regeln leiten auch die Materialauswahl für Mehrachsenteile, um Maßstabilität zu gewährleisten und Wärmeentwicklung während langer Werkzeugkontakte zu kontrollieren. Leichte und stabile Legierungen wie Aluminium 7075 oder Ti-6Al-4V sind ideal für dünnwandige oder konturierte Luft- und Raumfahrtkomponenten. Für hitzebeständige Teile können Inconel 718 und Hastelloy C-276 effizient bearbeitet werden, wenn Wandübergänge und Werkzeugzugänge mit optimaler Freigängigkeit ausgelegt sind. DFM stellt sicher, dass diese Materialien nur dort eingesetzt werden, wo sie erforderlich sind, wodurch Werkzeugverschleiß und Gesamtdurchlaufzeit reduziert werden.

Integration der Oberflächenveredelung in den DFM-Prozess

In Mehrachsen-Workflows wird die Oberflächenveredelung oft direkt nach der Bearbeitung integriert. Die DFM-Planung berücksichtigt nachfolgende Schritte wie Eloxierung oder Elektropolieren im Voraus und sorgt für ausreichende Zugaben für Beschichtungsdicken sowie für eine gleichmäßige Krümmungskontinuität. Ingenieure können PVD-Beschichtungen oder Pulverbeschichtungen nur dort empfehlen, wo mechanische oder kosmetische Haltbarkeit entscheidend ist – um unnötige Nachbearbeitungsverzögerungen oder Zusatzkosten zu vermeiden.

Branchenübergreifende Anwendungen von Mehrachsen-DFM

In allen Branchen gewährleistet DFM für die Mehrachsenbearbeitung ein Gleichgewicht zwischen Präzision und Herstellbarkeit. In der Luft- und Raumfahrt liegt der Schwerpunkt auf Gewichtsoptimierung und Einspannbearbeitung von Turbinen- oder Halterungskomponenten. In der Medizintechnik stellt DFM konsistente Oberflächenübergänge für Implantate und chirurgische Instrumente sicher. Automobilprojekte profitieren durch Teilekonsolidierung – die Reduzierung von Montagevorgängen durch Bearbeitung komplexer Geometrien als einteiliges Bauteil. DFM bleibt die Grundlage, um Präzision, Konsistenz und Kostenkontrolle in allen Anwendungen der Mehrachsenbearbeitung zu gewährleisten.