Usinage CNC : Comment optimiser la conception de vos pièces pour réduire les coûts ?

Concepteurs, ingénieurs et acheteurs peuvent facilement optimiser les coûts de fabrication de vos pièces d'usinage CNC. Pour cela, nous vous proposons d'adopter des réflexes simples lors de la conception de vos pièces.

Comment optimiser les tolérances pour l'usinage CNC ?

En usinage CNC, il est possible d'atteindre des précisions de l'ordre de la dizaine de microns, voire du micron pour certaines formes. Mais la haute précision nécessite des outils spéciaux, des passes multiples, des réglages plus précis ou des vitesses de déplacement plus lentes.

Tous ces éléments ont nécessairement un impact sur les coûts de fabrication et doivent être pris en compte.

Pour les concepteurs, le défi consiste donc à évaluer correctement les tolérances nécessaires afin de ne pas ajouter de surqualité. En bref, il faut viser juste et ne pas essayer de maintenir des tolérances trop strictes.

En outre, la réduction des tolérances implique nécessairement des contrôles métrologiques plus approfondis qui auront également un coût supplémentaire.

Comment optimiser le perçage pour l'usinage CNC ?

Réalisation de trous, de filetages ou de cavités, pour toutes ces opérations courantes en services d'usinage CNC sur mesure ou le décolletage, il est important d'avoir de bons réflexes de conception.

Pour le diamètre des trous, par exemple, l'idéal est de choisir des diamètres standards pour lesquels les machinistes peuvent utiliser leurs outils habituels sans devoir recourir à des outils spéciaux ou personnalisés.

En ce qui concerne la profondeur, une cavité est considérée comme trop profonde lorsque sa longueur dépasse 4 fois son diamètre (40 mm de profondeur pour un diamètre de 10 mm par exemple). Au-delà, les risques de casse d'outil sont plus importants, ce qui nécessite des outils spéciaux et des vitesses d'exécution plus lentes.

Si vous êtes dans ce cas, posez-vous la question de la pertinence de ce forage profond et décidez ensuite de le conserver ou de l'adapter.

Enfin, pour le taraudage, il est important de prévoir un trou plus profond que la profondeur du taraudage. En principe, le perçage doit être plus profond que le taraudage de la valeur du diamètre (pour un taraudage de 8 mm de diamètre, le perçage doit être 8 mm plus profond que la longueur taraudée).

De même, les taraudages trop longs sont à éviter car au-delà de 3 fois le diamètre, la force de serrage d'un filet n'augmente plus.

Comment limitez-vous la complexité de l'usinage dans vos conceptions ?

Il n'est pas toujours facile de concevoir la pièce la plus simple possible qui réponde aux spécifications. Mais une pièce complexe à produire nécessitera plus de temps, plus d'outils et plus d'expertise de la part des opérateurs.

Il est donc nécessaire, dans la mesure du possible:

• Évitez les parois minces (moins de 0,8 mm pour le métal). Les vibrations lors de l'usinage CNC pourraient les fragiliser ou les casser.
• Adaptation des rayons dans les angles arrondis. Dans une cavité, les arêtes verticales sont nécessairement arrondies puisqu'elles suivent la forme circulaire de l'outil de fraisage. Essayer de réduire le rayon de ces coins ajoute nécessairement du temps d'usinage et des changements d'outils.
• Séparer une pièce complexe en plusieurs pièces simples qui peuvent ensuite être assemblées ou soudées pour créer la pièce complète.

Comment choisir le bon matériau pour l'usinage CNC ?

Masse, résistance mécanique, conductivité électrique, température ou résistance à la corrosion : en fonction de vos besoins et de l'application, le choix du matériau à usiner peut être très important. Mais le matériau choisi aura également un impact sur les coûts.

Vous devez donc bien évaluer vos besoins sur ce point afin de ne pas payer des matières premières coûteuses si l'application ne le nécessite pas.

Par exempleSi l'on considère le prix au kilogramme, l'acier inoxydable est environ 4 fois plus cher que l'acier et l'aluminium est environ 3 fois moins cher que le cuivre.

De même, l'aspect final de la pièce et le niveau de finition attendu auront un impact sur le coût de l'usinage CNC. Polissage, traitement thermique, peinture.

Il est impératif que vous adaptiez le niveau de finition attendu à l'application envisagée afin de ne pas surestimer vos besoins et d'augmenter inutilement les coûts.

Favoriser les commandes de grandes quantités

Lancement d'un services locaux d'usinage CNC La production implique nécessairement des coûts fixes : étude, production de programmes, installation d'outils, tests, etc. Si vous commandez 1, 10, 100 ou 1000 pièces, ces coûts fixes ont un impact différent sur le coût final de la pièce.

Si vous avez de grandes quantités à produire sur une période donnée, il est donc plus pertinent de passer une commande avec un grand volume de pièces plutôt que plusieurs commandes avec de petits volumes.

Vous devez donc évaluer au mieux vos quantités à produire pour diluer au maximum ces coûts fixes sans produire inutilement des pièces.

Ces 5 conseils devraient être appliqués à tous vos projets d'usinage CNC.

Cependant, vous devez également pouvoir compter sur votre sous-traitant en tant que partenaire qui vous aidera à optimiser vos pièces pour réduire vos coûts de production.

Les équipes de MXY vous accompagnent dans tous vos projets pour vous apporter des années d'expertise dans l'usinage CNC de précision.