Как DFM помогает сократить сроки и стоимость ЧПУ-обработки?

Слишком жёсткие допуски и избыточная точность

Одним из наиболее частых факторов роста стоимости является указание допусков более строгих, чем требуется по функциональности. Например, допуск ±0,01 мм может потребовать дополнительных установок, более низких скоростей подачи и специализированных процессов, таких как шлифование с ЧПУ или электроэрозионная обработка (EDM). Во время фрезерования с ЧПУ или токарной обработки с ЧПУ поддержание ненужной микроточности увеличивает износ инструмента и время проверки. Грамотное руководство DFM гарантирует, что допуски основаны на реальных требованиях к посадке и функции, а не на произвольных ожиданиях точности.

Сложная геометрия и труднодоступные элементы

Конструкции с глубокими полостями, тонкими стенками или острыми внутренними углами часто требуют нескольких установок или специального инструмента. Вместо использования базовых операций механической обработки с ЧПУ такие геометрии могут потребовать продвинутую многоосевую обработку или индивидуальные электроды для EDM. Каждая дополнительная установка добавляет затраты и риски. Упрощение углов, добавление скруглений и стандартизация радиусов могут сократить время обработки на 20–40% без ущерба для прочности или производительности.

Неправильный выбор материала

Выбор трудных для обработки материалов, когда это не требуется для конкретного применения, значительно повышает стоимость. Например, использование Inconel 718 или Ti-6Al-4V для некритичных деталей приводит к более длительным циклам обработки и повышенному износу инструмента. Более экономичные сплавы, такие как алюминий 6061-T6 или латунь C360, часто обеспечивают достаточные механические свойства и хорошую обрабатываемость. Аналогично, для коррозионной стойкости нержавеющая сталь SUS304 может заменить более дорогие марки, такие как SUS316L, во многих средах.

Игнорирование требований к поверхностной обработке на стадии проектирования

Конструкторы часто упускают из виду необходимость финишной обработки поверхности до завершения механической обработки, что приводит к дорогостоящим переделкам. Добавление припусков для покрытий, таких как анодирование или электрополировка, гарантирует, что итоговые размеры останутся в пределах допуска. Когда последующая обработка не учтена, детали могут потребовать доработки или повторного размера для обеспечения правильной посадки. Аналогично, покрытия, такие как порошковое покрытие и хромирование, следует планировать уже на этапе проектирования CAD для повышения эффективности производства.

Отсутствие стандартизации между отраслями

Отраслевые стандарты часто определяют экономичные параметры конструкции. В авиационно-космической промышленности отсутствие фасок или подрезов задерживает циклы проверки и утверждения. Программы автомобилестроения требуют стандартизированных диаметров отверстий и глубин резьбы для совместимости с автоматизированными системами. Для медицинских устройств сложные свободные формы повышают затраты как на оснастку, так и на валидацию. Согласование геометрии с отраслевыми нормами позволяет ускорить расчёт стоимости, повторное использование инструментов и уменьшить время программирования — напрямую снижая себестоимость каждой детали.