Fabricabilidad de ingeniería CNC:aumento de la calidad y el rendimiento de las piezas

Diseñar una pieza nueva es una cosa. Fabricarlo es una historia diferente.

Hable con cualquier cliente de un taller de mecanizado CNC y probablemente escuchará un ejemplo de un diseño de pieza modificado, refinado y/o mejorado gracias a la ingeniería de precisión CNC. De todos los servicios de ingeniería CNC que ofrece un taller, influir en el diseño en sí puede no ser lo primero que se te ocurra.

La capacidad de fabricación de ingeniería CNC es una forma más específica de decir diseño para la capacidad de fabricación (DFM), el proceso que alinea la ingeniería y la producción para reducir costos, simplificar la producción de productos, reducir el retrabajo y mantener una alta calidad. Considerando todo esto, está claro que la modificación del diseño de una pieza por parte de un ingeniero CNC es fundamental. 

Exploremos cómo apoyarse en 6 servicios de ingeniería CNC específicos ayuda a que la fabricación de piezas sea más fluida, más eficiente y a un precio razonable.

Especialización n.º 1

Diseño de luminarias. Edificio de accesorios. Estampación. Programación. Tratamiento. ¡Y más! En los pequeños talleres de CNC, uno o dos ingenieros se ven obligados a realizar múltiples tareas, manejando muchos servicios de ingeniería de precisión CNC y exigiendo que se detengan y se vuelvan a concentrar en la tarea más urgente.

Tener ingenieros con habilidades completas es bueno, pero no exactamente eficiente. En los grandes talleres de alta gama, ningún ingeniero tiene todas estas responsabilidades; Los ingenieros se especializan en un servicio. Esta especialización permite a los ingenieros hacer lo que mejor saben hacer, perfeccionar continuamente esa habilidad y mejorar la calidad de todos los proyectos en ese taller (más sobre la calidad más adelante).

#2 Profundidad de influencia

Los ingenieros de CNC influyen en la capacidad de fabricación y el éxito a largo plazo de las piezas. Vea cómo tener a las siguientes personas en la sala (especialmente los ingenieros del taller) al mismo tiempo permite al equipo recorrer el plan de fabricación de un proyecto. La sujeción, el mecanizado y las herramientas están todos planificados para que no haya sorpresas y el resultado sea un proceso PPAP sin problemas.

El taller de máquinas CNC

• El líder del equipo de ventas e ingeniería cotiza la pieza y ejecuta los tiempos de ciclo
• El ingeniero de diseño del dispositivo considera la maquinabilidad y la sujeción, y verifica las impresiones en busca de errores
• El ingeniero de herramientas comprueba las herramientas disponibles y evalúa si es posible utilizar herramientas comunes
• También se puede incluir un ingeniero de calidad, dependiendo de la complejidad de la pieza

El Cliente

• Un ingeniero de diseño mecánico o diseñador de piezas comparte los aspectos clave de la pieza, por dentro y por fuera.
• El ingeniero de calidad se asegura de que los procesos sean efectivos, eficientes y seguros
• El gerente de compras y/o el comprador de compras supervisa la discusión

La Fundición

Generalmente seleccionado por el taller de CNC, el representante de la fundición analiza la capacidad de fundición, hace preguntas relevantes y aporta ideas.

Profundizando un poco más, el taller de mecanizado CNC revisa las impresiones, todas las especificaciones y el material, identificando cualquier eficiencia que se pueda obtener modificando el diseño. Por ejemplo, lo que se especifica se puede modificar para utilizar herramientas comunes, lo que ahorra dinero y tiempo. O bien, se puede reducir el número de agujeros (o todos pueden ser uniformes) para que no se requiera una herramienta adicional.

Evaluación de tolerancia n.º 3

Otro servicio que impulsa la calidad y el rendimiento de las piezas es la evaluación de tolerancias. Los planos pueden exigir una cierta tolerancia que no es necesaria para garantizar el máximo rendimiento de la pieza. Lo que puede parecer una ligera diferencia puede alterar drásticamente los costos.

Por ejemplo, las especificaciones de diseño de una carcasa de transmisión de aluminio exigen 0,05 mm (o 50 micrones) cuando una tolerancia aceptable sería 0,13 mm. Ese simple cambio podría ahorrar más de $2.00 por pieza en costos de herramientas, pasadas adicionales, etc., manteniendo al mismo tiempo una alta calidad.

Incluso en una pieza que puede costar cientos de dólares, los ahorros son significativos al mecanizar miles de ellas cada año. Los ingenieros de un taller evalúan las impresiones de manera crítica para identificar oportunidades de ahorro.

Consulta de casting n.º 4

La fundición simplifica el proceso de transformación del metal en productos. Dos objetivos principales de la fundición son crear menos componentes y menos piezas que deben ensamblarse.

Como se mencionó anteriormente, incluir la fundición tempranamente puede marcar una gran diferencia en la capacidad de fabricación de la pieza. Esta reunión inicial es el momento para que la fundición aporte ideas y ayude a que la pieza se pueda fabricar desde el principio (todos conocemos el desafío de cambiar un diseño después de que todos lo hayan aprobado).

¿Necesitas un ejemplo? Volvamos a la carcasa de transmisión de aluminio descrita en el punto 3 anterior. Agregar una nervadura a lo largo del costado ayuda a alimentar la pieza fundida, lo que hace que la pieza sea más moldeable. De nuevo, un pequeño cambio que marca una gran diferencia.

Un taller experimentado mejora el proceso de fabricación CNC simplemente a través de las ventajas de su cadena de suministro, incluidas las relaciones con sus fundiciones.

#5 Simplificar, optimizar, refinar

Los ingenieros de un taller de mecanizado CNC no son diseñadores de piezas; esa es responsabilidad del cliente. Dicho esto, los ingenieros influyen mucho en el rendimiento de una pieza. Estas tres formas están conectadas, por eso las agrupamos:

1. Simplificando — Evalúe el diseño general de la pieza, busque longitudes de orificios de tamaño común y tamaños de sujetadores comunes, encuentre oportunidades para realizar menos cambios de herramientas en el husillo (ahorrando tiempo y dinero)
2. Optimización — Coloque localizadores de abrazaderas en la pieza para optimizar la sujeción, utilice indicaciones de acabado de superficie y descubra formas de mejorar el proceso de fabricación
3. Refinar el diseño del producto — Agregue nervaduras de alimentación para evitar defectos y facilitar el mecanizado, ajuste la geometría (radio y extensión, por ejemplo) para que sea la pieza más moldeable posible

#6 Tecnología y experiencia

He aquí un poderoso golpe doble:los ingenieros dependen tanto de la tecnología como de la experiencia (generalmente en cantidades iguales) para tener éxito. Para algunas tareas, sólo la última tecnología podrá lograrlo. La capacidad de mantenerse a la vanguardia de la tecnología (desde la hidráulica hasta la sujeción y los sensores) proporciona capacidades que no se pueden igualar de ninguna otra manera.

Y, por supuesto, nada sustituye a la experiencia. El conocimiento se adquiere cada vez que se completa una tarea. No puedo decirlo con 100% de certeza, pero no creo que haya muchos libros o videos de YouTube sobre el diseño de accesorios CNC personalizados para piezas. Es realmente una habilidad transmitida del experto al principiante, y la experiencia es la mejor maestra.

Precio justo y sin dolores de cabeza

Utilizar la capacidad de fabricación de la ingeniería CNC por adelantado es la hoja de ruta hacia el éxito y la longevidad de una pieza. Enfatiza la participación temprana del equipo (especialmente para piezas complejas), impulsa la máxima eficiencia y ahorro de costos, y crea un proceso fluido y repetible. Cuando una fuente de mecanizado CNC puede reducir el nivel de estrés de un cliente, es una victoria.

También es importante recordar que obtienes lo que pagas. Los clientes experimentados esperan mucho del mecanizado de precisión CNC moderno y de los expertos en ingeniería de los talleres de mecanizado CNC, y están dispuestos a pagar por esa experiencia.

Stecker Machine cuenta con más de una docena de ingenieros en plantilla. Los ingenieros se centran en su área:diseño de accesorios, herramientas, programación, procesos, embalaje y calidad. Eso es MUCHO para una tienda de nuestro tamaño.

Ahora que sabe más sobre la capacidad de fabricación de la ingeniería CNC, aquí tiene una pregunta:¿Cuándo sabe que es el momento de trabajar con un taller de mecanizado CNC de alta gama? Esta guía cubre 9 escenarios y explica cómo asociarse con expertos en CNC fue una buena elección. ¡Haga clic en el enlace a continuación para obtener su copia!

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Acerca del autor

A Jason le gusta resolver los desafíos de los clientes. Como vicepresidente de desarrollo comercial, Jason es responsable de desarrollar nuevos negocios además de ser la persona a quien acudir para varios de los clientes actuales de SMC. Jason ha trabajado en ingeniería, producción y ventas, y considera que su mayor fortaleza es brindar a los clientes soluciones a sus desafíos de fabricación.