Los 10 mejores consejos de diseño para reducir los plazos de entrega de CNC

Fuente: Ficticio

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El mecanizado CNC (control numérico por computadora) es un proceso de fabricación que utiliza máquinas controladas por computadora para crear piezas de precisión a partir de materias primas. El mecanizado CNC se usa ampliamente en industrias como la aeroespacial, automotriz, médica y muchas otras, donde la precisión y la calidad son cruciales.

Mecanizar componentes de alta precisión y alta calidad tiene un precio más alto en términos de tiempo de entrega y costo financiero. Es posible que esté bajo presión para obtener una pieza de repuesto personalizada para mantener su línea de ensamblaje en funcionamiento o que necesite con urgencia la próxima iteración del prototipo para presumir ante un cliente en una reunión en cuestión de días.

Independientemente del razonamiento, una de las principales limitaciones del mecanizado CNC es el tiempo de entrega o el tiempo que lleva recibir una pieza terminada. Los largos plazos de entrega pueden ser frustrantes y costosos, por lo que reducir ese tiempo es fundamental.

Consejo profesional: si está interesado en reducir los costos de mecanizado CNC, consulte este artículo.

Si bien puede pensar que negociar los plazos de entrega es una tarea para los expertos en la cadena de suministro o que los ingenieros de diseño no pueden influir en los plazos de entrega, piénselo de nuevo.

Tiene el poder de realizar cambios de diseño simples que aceleran la producción y tienen sus piezas disponibles más rápido. Siga leyendo para conocer nuestros mejores consejos para reducir el tiempo de entrega de CNC.

La simplificación de sus diseños ayuda a reducir los plazos de entrega de CNC al minimizar la cantidad de operaciones necesarias para producir su pieza: los diseños complejos con características intrincadas a menudo requieren múltiples operaciones y configuraciones, lo que aumenta los plazos de entrega.

Los diseños que requieren formas complejas o cavidades profundas aumentan el tiempo de mecanizado, lo que a su vez aumenta el tiempo de entrega. Es por eso que la mejor práctica es simplificar la geometría de sus piezas tanto como sea posible.

Consulte este recurso de Fictiv para obtener más información sobre cómo simplificar su diseño:

Nuestro Cuestionario de complejidad es una forma sencilla de ver qué tan compleja es su parte (solo toma 30 segundos).

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Cada configuración requerida para mecanizar una pieza agrega tiempo al proceso general, por lo que reducir la cantidad de configuraciones ayuda a reducir los plazos de entrega. Esto se puede lograr ya sea diseñando piezas para mecanizar en una sola configuración o consolidando múltiples piezas en una sola configuración. También puede dividir piezas más grandes (que requerirían más configuraciones) en piezas más pequeñas que luego se pueden ensamblar. Consulte con su socio de fabricación sobre su estrategia para ver qué enfoque tendrá un impacto neto en el tiempo de entrega.

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Los diseños que solo requieren herramientas y materiales estándar ayudan a reducir los plazos de entrega al reducir el tiempo necesario para los cambios de herramientas y la adquisición o el manejo de materiales. Las herramientas estándar están fácilmente disponibles y su rendimiento es bien conocido, lo que facilita la vida del maquinista.

Del mismo modo, los materiales estándar se pueden obtener fácilmente, lo que reduce el tiempo de manejo de materiales y los plazos de entrega generales. Los materiales comunes reducen los plazos de entrega porque son más fáciles de obtener y almacenar, y los materiales comunes pueden ser más fáciles de mecanizar, lo que reduce el tiempo de mecanizado.

Un área que es simple de estandarizar es especificar solo subprocesos estándar. Los hilos personalizados rara vez son necesarios, y fabricarlos solo aumenta su tiempo de entrega. Otra oportunidad para la estandarización es diseñar piezas estandarizadas, lo que reduce la necesidad de herramientas y configuraciones personalizadas que agregan tiempo y costo.

Los diseños optimizados para herramientas pueden tener un impacto significativamente positivo en los plazos de entrega. Esto incluye la optimización de las trayectorias de herramientas, lo que reduce el tiempo necesario para el mecanizado mediante el uso de las trayectorias de herramientas más eficientes y la reducción del número de cambios de herramientas necesarios.

Hablando de cambios de herramienta, cada vez que se cambia una herramienta durante el mecanizado, aumenta el tiempo de entrega. Por lo tanto, diseñe piezas que se puedan mecanizar con menos cambios de herramienta al minimizar la cantidad de herramientas diferentes requeridas.

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Las tolerancias estrictas aumentan la complejidad del mecanizado, lo que aumenta los plazos de entrega. Por lo tanto, es esencial mantener las tolerancias lo más flexibles posible sin dejar de cumplir con las especificaciones requeridas. Además, al diseñar piezas con las tolerancias adecuadas, reduce la necesidad de operaciones de mecanizado adicionales o ajustes manuales, los cuales aumentan el tiempo de entrega.

Si desea obtener más información sobre el diseño de piezas de tolerancia estrecha, consulte la Guía completa para diseñar piezas de tolerancia estrecha y nuestra Hoja de trucos de GD&T.

Al diseñar una pieza, es fundamental tener en cuenta el proceso de mecanizado utilizado para producirla; comprender el proceso y sus capacidades puede ayudar a identificar posibles problemas que aumentan los plazos de entrega. Por ejemplo, algunos procesos pueden no ser adecuados para ciertos materiales o geometrías.

En segundo lugar, intente diseñar piezas que puedan mecanizarse fácilmente con herramientas y máquinas estándar. Los diseños complejos o las características difíciles de alcanzar pueden requerir herramientas o máquinas especializadas, lo que puede aumentar el tiempo de entrega y el costo de su pieza.

Tener en cuenta la secuencia de operaciones necesarias para mecanizar sus piezas y planificar un mecanizado eficiente también debe ser una prioridad. Eso significa agrupar operaciones similares o mecanizar varias piezas al mismo tiempo para reducir el tiempo total de mecanizado.

Sugerencia profesional: Consulte nuestra Guía de diseño de CNC para profundizar en cómo diseñar para procesos de mecanizado CNC.

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Si conoce la máquina CNC en la que se fabricará su pieza, también puede simplificar el mecanizado centrándose en parámetros de corte como la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte para reducir el tiempo de mecanizado. Puede optimizar estos parámetros para lograr el acabado superficial y la precisión deseados mientras minimiza el tiempo de mecanizado.

Estas optimizaciones se hacen relativamente simples con máquinas CNC modernas que están automatizadas y pueden realizar múltiples operaciones en un solo ciclo. Diseñar piezas para aprovechar esta capacidad reducirá los plazos de entrega.

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Elegir el material adecuado es otro elemento que puede reducir el tiempo de mecanizado. Algunos materiales CNC son más difíciles de mecanizar que otros, por lo que optimizar su selección de materiales en consecuencia reducirá el tiempo que lleva mecanizar sus piezas.

Diseño para tamaños de stock estándar. El uso de tamaños de stock estándar para las materias primas reduce el tiempo y los costos de manejo de materiales. Para reducir aún más los costos y los plazos de entrega, diseñe las piezas con un desperdicio de material mínimo, lo que reduce el tiempo de manejo del material y la cantidad de material que debe eliminarse por maquinado.

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Cuanta menos interacción humana requieran sus piezas para mecanizarse, menores serán los plazos de entrega para mecanizar las piezas. Puede reducir los requisitos de mano de obra mediante el diseño de piezas que se pueden mecanizar con una intervención manual mínima para reducir los plazos de entrega y los costes de mano de obra.

La orientación de la pieza durante el mecanizado afecta el tiempo de mecanizado y la calidad de la pieza. Considere limitar el número de caras a mecanizar o agrupar características similares en los mismos lados de una pieza para reducir el tiempo de mecanizado y mejorar la calidad.

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Antes de proceder a la fabricación a gran escala, debe hacer algunos prototipos para probar y optimizar sus diseños. La creación de prototipos permite probar y optimizar rápidamente el diseño antes de la producción a gran escala. Esto puede ayudar a identificar posibles problemas y reducir los plazos de entrega al garantizar que el diseño final esté optimizado para la fabricación.

Utilice software de simulación, como un programa de análisis de elementos finitos, para evaluar su diseño si puede. Este software se puede utilizar para optimizar el proceso de mecanizado e identificar posibles problemas antes de que comience la producción. Esto puede reducir los plazos de entrega al minimizar la necesidad de prueba y error durante la producción.

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Probablemente lo más influyente e importante que puede hacer para reducir el tiempo de entrega de sus componentes es diseñar correctamente para la fabricación. Al diseñar piezas que son fáciles de mecanizar y ensamblar, minimiza el tiempo que lleva producirlas.

Esta es una parte tan crítica del diseño que desarrollamos una clase magistral de DFM para mecanizado CNC para enseñarle cómo diseñarpiezas que son más rápidas, más rentables y menos riesgosas de mecanizar—a través de un rango de complejidad de diseño mecánico.

Reducir los plazos de entrega de CNC es crucial para mejorar la eficiencia de fabricación y reducir los costos. Al simplificar sus diseños, puede ayudar a reducir el tiempo que lleva producir sus piezas de precisión mediante el mecanizado CNC. La mejor práctica es involucrar a expertos en fabricación CNC en el proceso de diseño para garantizar que su diseño esté optimizado para el proceso de mecanizado y se pueda producir de manera eficiente.

En Fictiv, fabricamos rutinariamente incluso las piezas más complejas a velocidades ridículamente rápidas—2-5 veces más rápido que su taller de máquinas promedio. Nuestra plataforma de vanguardia, ingenieros mecánicos y expertos en mecanizado brindan comentarios de DFM para optimizar sus diseños para la fabricación y reducir sus plazos de entrega.

En muchos casos, también podemos ayudar a reducir los costos. Fictiv es su sistema operativo para la fabricación personalizada que hace que la adquisición de piezas sea más rápida, fácil y eficiente. Por lo tanto, cree una cuenta y cargue su parte hoy para ver lo que nuestro proceso de cotización instantánea, la orientación de expertos y la plataforma inteligente pueden hacer por usted.