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Lista de Verificação de Design for Manufacturability (DFM) em CNC

Vinte regras de design que reduzem o custo de maquinagem CNC sem alterar a função. Raios internos de canto, espessura de parede, profundidade de furos, engate de rosca, as decisões de DFM que poupam 20-40% no custo unitário.

8 de junho de 20263 min de leitura
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Escrito por

Chenny

Factory Operation Manager

Lista de Verificação de Design for Manufacturability (DFM) em CNC

Geometria

    • Raio interno de canto ≥ ⅓ da profundidade da cavidade. Raios menores obrigam ao uso de fresas de topo mais pequenas, que trabalham mais devagar. Cada redução no tamanho da ferramenta praticamente duplica o tempo de ciclo.
    • Espessura mínima de parede ≥ 0, 8 mm em alumínio e ≥ 1, 5 mm em inoxidável. Paredes mais finas vibram (chatter) ou fletem durante o corte.
    • Profundidade máxima do furo ≤ 4× o diâmetro do furo. Profundidades superiores exigem ferramentas especiais (brocas tipo gun drill, ciclos de pica-pau); o custo sobe bruscamente acima de 4D.
    • Evite cantos internos quadrados a menos que realmente precise deles, implicam tempo de EDM. Se um canto quadrado for funcional (por exemplo, peça de encaixe), indique-o explicitamente.
    • Cantos externos são gratuitos. Arredonde-os ou deixe-os vivos, o custo é o mesmo.

Características

    • Dê preferência a diâmetros de furo normalizados. Projetar de acordo com tabelas de brocas (por exemplo, 6, 35 mm = ¼") elimina a necessidade de um escareador (reamer) personalizado.
    • Furos passantes são mais rápidos do que furos cegos. Em especial se o furo cego precisar de fundo plano (o que obriga a uma fresa de topo plano em vez de broca).
    • Engate de rosca = 1, 5× o diâmetro, não mais. Roscas M6 precisam de 9 mm de engate, não 30 mm. Roscas mais profundas são material desperdiçado e tornam a operação de macho mais lenta.
    • Evite contracaixas (undercuts) se for possível em 3 eixos. As contracaixas obrigam à maquinagem em 4 ou 5 eixos (1, 5-3× mais cara). Se forem absolutamente necessárias, cote-as de forma clara.
    • Use tamanhos de macho normalizados (M3, M4, M5, M6, M8, M10) em vez de M3, 5 ou M4, 5, a resistência é a mesma e a biblioteca de machos é menor.

Tolerâncias

    • Aplique tolerâncias apertadas apenas onde são necessárias. ±0,025 mm num furo de passagem é um desperdício; o furo só precisa de dar folga ao parafuso.
    • Faça o stack de tolerâncias com cuidado. Não toleranceie excessivamente as interfaces, se A é ±0, 05 mm e B é ±0, 05 mm, a montagem fica em ±0, 10 mm; só projete B para ±0,025 mm se realmente precisar de ±0, 05 mm no total.
    • Indicações de acabamento de superfície apenas onde forem precisas. "Ra 1, 6 em todo o lado" obriga todas as características a esse acabamento; especifique por característica.

Material e acabamento

    • Prefira 6061-T6 a 7075-T6 a menos que precise especificamente da resistência do 7075. O 6061 é 3× mais fácil de maquinar.
    • Evite misturar materiais numa única peça. Características multimaterial obrigam a duas operações ou ao uso de insertos.
    • Escolha o acabamento antes de projetar. A anodização cria uma camada de óxido de 5-25 µm, afeta o ajuste em tolerâncias apertadas. Tenha-a em conta no projeto.
    • Os acabamentos normalizados são mais baratos. A anodização transparente Type II é o padrão da indústria; a anodização dura Type III ou cores específicas aumentam o custo e o prazo de entrega.

Documentação

    • Desenho em PDF + 3D em STEP. Ambos, sempre.
    • Cotas críticas balonadas no desenho. Ajuda o engenheiro a focar a análise de DFM onde realmente importa.
    • Use GD&T nas interfaces. Posição, paralelismo, perpendicularidade, comunicam a intenção melhor do que tolerâncias +/− isoladas.

A análise de DFM

A Ginwate realiza uma análise de DFM gratuita em cada orçamento (1 a 12 horas em horário laboral). Sinalizamos qualquer regra acima que se aplique à sua peça, sugerimos uma correção e voltamos a orçamentar, sem qualquer custo adicional.

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Roger Luo Huan, Ginwate CNC engineer

Escrito por

Chenny

Engenheiro CNC sênior na Ginwate · mais de 20 anos em usinagem aeroespacial e médica

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