Valmistatavus (DFM): kuidas vähendada CNC-kulusid ja vältida tootmisriske projekteerimisetapis

Tootmises on üks kallimaid lauseid, mida kuulete:

"Disain näeb ekraanil välja täiuslik,{0}}kuid ma ei tea, kuidas seda tehakaasaegsed CNC-töötlusprotsessid."

Olen aastaid töötanud CAD-mudelitega ja poes. Olen näinud, kuidas paljud head tootedisainid tootmise käigus ebaõnnestuvad.

Võite kulutada palju tunde projekteerimisele ja iga detaili täiustamisele. Saadate joonised tarnijatele julgelt. Seejärel võite saada üllatava hinnapakkumise või näha, kuidas tootmisinsener vaikides pead raputab.

See on täpselt kohtValmistatavus (DFM)tuleb sisse.

DFM ei seisne ainult selles, kuidas te osi joonistate. distsiplineeritud lähenemine tootekujundusele, mis optimeerib kogu elutsükli-alates kontseptsioonist kuni valmis osa tarnimiseni.

Miks määrab valmistatavus (DFM) 70% toote maksumusest??

Traditsioonilistes töövoogudes eraldavad disainerid ja tootjad disaini ja tootmise. Disainerid viimistlevad joonised ja "viskavad need üle seina" tehasesse. Kaasaegses tootearenduses on selline lähenemine kiire tee ebaõnnestumiseni.

1. 70% kogukuludest lukustamine

DFM-i põhimõtete põhiloogika onkulude vähendamine. Tööstusandmed näitavad pidevalt, et disainifaas määrab 70–80% toote kogumaksumusest.

Kui tootmine on alanud, võib disainivea parandamine maksta kümme{0}}või isegi sada- korda rohkem kui selle kõrvaldamine projekteerimisetapi alguses.

2. DFM-i peamised eelised

· Kiirem turule jõudmise aeg
Minimeerib edasi-tagasi{0}}tagasi projekteerimise ja tootmise vahel ning väldib mittetootmiskõlbmatutest funktsioonidest põhjustatud tehniliste muudatuste tellimusi (ECO).

· Täiustatud kvaliteedikontroll
Lihtsustatud struktuurid vähendavad protsessi varieeruvust ja juhuslikke tootmisvigu.

· Kulu{0}}tõhus tootmine
Saavutab põhilised funktsionaalsed eesmärgid, kasutades minimaalseid vajalikke tootmisressursse.

Lisaks standardsetele DFM-i juhistele: kolm tähelepanuta jäetud valmistatavusega seotud probleemi

Enamik DFM-i juhib filee raadiusi ja aukude sügavust. Sageli igatsevad nad nende parameetrite taha peidetud kaudseid tootmisteadmisi.

1.Miks suurendab töö hoidmise ignoreerimine oluliselt CNC-kulusid?

Enamik DFM-i reegleid selgitab, kuidas funktsioone kujundada,{0}}kuid vähesed selgitavad, kuidas osa tegelikult onpeetudmasinal.

sisseCNC töötlemine, osad ei hõlju -õhus. Kui teie disainil pole tasaseid pindu, nagu ergonoomiline käepide, võib tehas vajada kohandatud tööriistu või välist abi. See sõidab ülesmittekorduv projekteerimine (NRE)maksab kohe.

Väikesel pilootsõidul tuli luua spetsiaalne kinnitus. See oli vajalik, kuna detailil puudusid kasutatavad tugipunktid. Ainuüksi seadistuskulu ületas osade endi hinna.

Soovitus:
Broneerige projekteerimise ajal alati vähemalt üks protsessi tugipunkti pind. Kui tasane pind ei ole piisavalt hea, mõelge ajutise töötlemiskaardi lisamisele. Pärast töötlemist saate selle eemaldada. Tootjad hindavad kõrgelt insenere, kes projekteerivad kinnitust silmas pidades.

2. Töötlemisjärgsete-riskide ennetamine

Paljud disainerid loovad täiuslikke kujundeid CAD-is. Kuid sageli eiravad nad selle mõjupinnatöötlused nagu anodeerimine, kuumtöötlus või pulbervärvimine.

Näiteks anodeerimiseks on vaja konkse. Kui kosmeetilisel osal puuduvad sobivad protsessiaugud, võivad konksujäljed saada kvaliteedivaidluste allikaks.

Ühes olulises projektis me konksude asukohti ei määratlenud. See põhjustas nähtavad anodeerimisjäljed kõigil esimestel proovidel. Selle tulemusena seisime silmitsi kalli ümbertöötlemise tsükliga.

Termilised moonutused või plaadistuse paksus võivad võlli{0}}täpsete avade sobitamise ebaõnnestuda. Peate arvestama nende teguritega.

Soovitus:
Tõeline disaini optimeerimine nõuab vastupidist mõtlemist. Tolerantside määratlemisel arvestage pinnatöötlusvarusid. Kui detail peab pärast anodeerimist jääma vahemikku ±0,01 mm, täpsustage mõõtmed. Kas peate silmas pindamiseelset suurust või lõplikku suurust?

3. Esteetilise liiasuse kõrvaldamine ja tööle naasmine

Tavaline pettumus tootmises on kallis 5-teljeline töötlemine, mida kasutatakse ainult mitte-funktsionaalsete esteetiliste eelistuste rahuldamiseks-, sageli sisemistel, mittenähtavatel pindadel.

Tootearenduses on kriitilise tähtsusega eristada funktsionaalset esteetikat kallitest jäätmetest. Kui osa on täielikult masina sees, võib keerukate 3D-kujundite muutmine 2,5D-sammudeks säästa raha. See muudatus ei kahjusta jõudlust.

Soovitus:
Esitage väljakutse igale nõudele. Küsige, kas funktsioon on olemas kaalu vähendamiseks, kliirensi või struktuurilise vajaduse jaoks-või lihtsalt sellepärast, et see "näeb parem välja". Iga täiendav seadistus suurendab kulusid ja toob kaasa kumulatiivse täpsusriski.

DFM-i kasutamine CNC-töötluse keerukuse ja kulude vähendamiseks

Kulusäästliku tootmise{0}} saavutamiseks tuleb CAD-joonised üle vaadata alates atootmisprotsessi perspektiiv.

1.Kuidas tolerantsid CNC-mehaanilise töötlemise kulud maksavad?

See on üks suurimaid valupunkte nii ostjate kui ka inseneride jaoks.Tekkide tolerantsidnagu ±0,02 mm igal mõõtmel, suurendab oluliselt kulusid.

Tööpingid ei ole printerid. Iga tolerantsi -suurusjärgus-vähenemine põhjustab sageli kulude eksponentsiaalset suurenemist.

Parim tava:
Kasutage tolerantsi-suurendamist. Rakendage rangeid tolerantse ainult kriitilistele funktsionaalsetele liidestele ja lõdvestage neid võimaluse korral. Kui ±0,1 mm on vastuvõetav, ärge kunagi määrake harjumusest ±0,05 mm.

2. Tööriistafüüsika: sügavad augud ja õhukesed seinad

Lõiketööriistadel on pikkuse{0}}läbimõõduga{1}}piirangud. Sügavad augud põhjustavad tööriista saginat, halba pinnaviimistlust ja suuremat purunemisohtu. Õhukesed seinad, mis on alla umbes 0,8 mm alumiiniumi või isegi õhemad plastide puhul, võivad lõikejõudude mõjul painduda. See muudab mõõtmete kontrollimise raskeks.

Disainerid peavad tegelema nende klassikaliste potentsiaalsete valmistatavusega seotud probleemidega projekteerimisetapis.

3. "Terava nurga" lõksu vältimine

Lõiketööriistadel on raadiused. Teravate sisemiste nurkade määramine sunnib tootjaid lisama sekundaarseid protsesse, nagu EDM, mis suurendab oluliselt kulusid.

Soovitus:
Võimalusel lisage sisemised fileed, mis on pisut suuremad kui standardsed tööriistaraadiused. See üksainus muudatus võib oluliselt parandada töötlemise efektiivsust.

Miks varajane DFM-i suhtlus vähendab ümbertöötamist ja pakkumise erinevust??

Disainerid kurdavad ebajärjekindlate hinnapakkumiste üle; tootjad kurdavad ebareaalse disaini üle. See kommunikatsioonilünk on projekti viivituste peamine allikas.

1. Lubage varajane tootmise kaasamine

Ärge oodake, kuni joonised on 100% valmis. Kutsuge tootmisinsenere kujundused varakult üle vaatama. Selles etapis tehtavad muudatused maksavad vähe ja võivad hiljem riske vähendada.

2. Kasutage DFM-i aruandeid tõhusalt

Kvaliteetsed{0}}tarnijad pakuvad DFM-i aruandeid. Peaksite neid käsitlema mitte vabandustena, vaid kui väärtuslikke teadmisi selle kohta, kuhu te oma eelarvet raisate ja kus saate disaini parandada.

Praktilised nõuanded riistvaraotsuste{0}}tegijatele

Hanke- ja insenerijuhtide jaoks on DFM-i mõistmine konkurentsieelis:

· Tehke kindlaks tehniliselt võimekad tarnijad

Tarnijad, kes pakuvad sisulist DFM-i tagasisidet, edestavad neid, kes tsiteerivad ainult jooniseid.

· Optimeerige elutsükli kogukulusid

Lihtsaks kokkupanemiseks mõeldud osa võib maksta 5% rohkem ühiku kohta. Kuid see võib vähendada süsteemi üldkulusid 20%.

· Lühendage arendustsükleid

Julgustada otsesuhtlust disainimeeskondade ja tootmisinseneride vahel.

Järeldus: DFM-i tõeline väärtus

Tootmiskõlblik disain ei piira loovust,{0}}see on inseneriteaduse kõrgem tase.

Kui tasakaalustate disaini elegantsi ja tootmistõhusust, ei tee te ainult toodet. Loote jätkusuutliku äriringi.

Projekteerimisetapis probleemid leides ja parandades jõuate kiiremini turule. Nii tagate, et kulutate iga dollari targalt.

Parimad kujundused avaldavad muljet joonestuslaual{0}}ja voolavad sujuvalt tootmisliinil.

Kas soovite asjatundlikku tuge oma CNC-osade disainilahenduste optimeerimiseks?

Dazao insenerimeeskond on spetsialiseerunud paljudele materjalide tüüpidele ja tootmisprotsessidele. Võtke meiega ühendust, et kaasata professionaalne DFM juba oma projekteerimisfaasis- ja seada oma projekt edukaks.

KKK