Comment le DFM peut-il réduire les délais d’usinage CNC ?

Tolérances excessivement strictes et précision non nécessaire

L’un des facteurs de coût les plus fréquents réside dans la spécification de tolérances plus serrées que nécessaire sur le plan fonctionnel. Par exemple, une tolérance de ±0,01 mm peut exiger des configurations supplémentaires, des vitesses d’avance plus lentes et des procédés spécialisés tels que le meulage CNC ou l’usinage par décharge électrique (EDM). Lors du fraisage CNC ou du tournage CNC, le maintien d’une précision microdimensionnelle non requise augmente l’usure des outils et le temps d’inspection. Une bonne approche DFM garantit que les tolérances sont définies en fonction de l’ajustement et de la fonction réels, et non selon des attentes arbitraires de précision.

Géométries complexes et zones difficiles d’accès

Les conceptions comportant des cavités profondes, des parois fines ou des angles internes vifs nécessitent souvent plusieurs configurations ou des outils sur mesure. Au lieu d’utiliser des opérations de base d’usinage CNC, ces géométries peuvent exiger un usinage multi-axes avancé ou des électrodes personnalisées pour l’EDM. Chaque configuration supplémentaire augmente les coûts et les risques. En simplifiant les angles, en ajoutant des congés et en standardisant les rayons, le temps d’usinage peut être réduit de 20 à 40 % sans compromettre la résistance ni les performances.

Mauvaise sélection des matériaux

Choisir des matériaux difficiles à usiner lorsqu’ils ne sont pas nécessaires pour l’application visée augmente considérablement les coûts. Par exemple, sélectionner l’Inconel 718 ou le Ti-6Al-4V pour des pièces non critiques entraîne des cycles d’usinage plus longs et une consommation accrue d’outils. Des alliages plus économiques, comme l’aluminium 6061-T6 ou le laiton C360, offrent souvent des propriétés mécaniques suffisantes et une excellente usinabilité. De même, pour la résistance à la corrosion, l’acier inoxydable SUS304 peut remplacer des nuances plus coûteuses comme le SUS316L dans de nombreux environnements.

Ignorer les exigences de traitement de surface lors de la conception

Les concepteurs négligent souvent les besoins de finition de surface jusqu’après l’usinage, ce qui conduit à des reprises coûteuses. Ajouter des surépaisseurs pour les revêtements tels que l’anodisation ou l’électropolissage garantit que les dimensions finales restent dans les tolérances. Lorsque le post-traitement n’est pas pris en compte, les composants peuvent nécessiter un réusinage ou un redimensionnement pour assurer un ajustement correct. De même, des finitions telles que la peinture en poudre et le chromage doivent être intégrées dans le modèle CAO initial pour une production efficace.

Manque de standardisation entre les industries

Les normes propres à chaque industrie définissent souvent les paramètres de conception économiques. Dans l’aéronautique et l’aviation, l’absence de chanfreins ou de détails de contre-dépouille retarde les cycles d’inspection et d’approbation. Les programmes automobiles exigent des tailles de trous et des profondeurs de filetage standardisées pour assurer la compatibilité avec l’automatisation. Pour les dispositifs médicaux, les surfaces libres complexes peuvent augmenter les coûts d’outillage et de validation. Aligner la géométrie sur les normes industrielles permet d’obtenir des devis plus rapides, une réutilisation des outils et un temps de programmation réduit — réduisant ainsi directement le coût par pièce.