Guida alla progettazione per lavorazioni CNC
I valori con cui lavoriamo ogni giorno: spessori di parete, raggi d'angolo, rapporti profondità/diametro, limiti di filettatura e le tolleranze che spostano davvero il prezzo. Verificateli prima di chiudere il disegno.
Ogni offerta comprende una revisione di producibilità rispetto a queste regole. Se qualcosa esce dai limiti ve lo diciamo prima dell'ordine, non quando il primo campione non passa.
Spessore della parete
Le pareti sottili vibrano sotto il carico di taglio e si allontanano dall'utensile, facendo derivare la quota finita. Il metallo tollera sezioni più sottili della plastica perché è più rigido e dissipa meglio il calore.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Parete minima — metalli | 0.8 mm | 0.5 mm | Sotto 0,8 mm la parete flette sotto la fresa e richiede una passata di finitura a profondità ridotta; sotto 0,5 mm di solito si deforma allo sbloccaggio. |
| Parete minima — plastiche | 1.5 mm | 1.0 mm | Le plastiche si ammorbidiscono vicino alla zona di taglio e rilasciano tensioni interne dopo la lavorazione, quindi le sezioni sottili si imbarcano. PEEK e acetalico tengono meglio di ABS o nylon. |
| Altezza nervatura non supportata | ≤ 8 × thickness | ≤ 12 × thickness | Una nervatura alta e sottile si comporta come una mensola: più è alta rispetto allo spessore, più vibra e peggiore diventa la finitura. |
Note pratiche
- Se una parete sottile è inevitabile, indicateci la faccia funzionale: possiamo lasciare sovrametallo sul lato opposto e lavorarlo per ultimo.
- Mantenete lo spessore costante su tutto il pezzo. Variazioni brusche di sezione concentrano tensioni residue e causano deformazioni allo sbloccaggio.
Raggi interni
Una fresa è tonda, quindi uno spigolo interno ha sempre un raggio. Nella fresatura lo spigolo interno vivo non esiste: la sola domanda è quanto grande sia il raggio e quanto sforzi l'utensile.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Raggio d'angolo rispetto alla profondità | R ≥ depth ÷ 3 | R ≥ depth ÷ 6 | Il raggio determina la fresa più piccola in grado di raggiungere lo spigolo, e una fresa scende solo circa sei volte il proprio diametro prima di flettere. |
| Raggio minimo pratico | 1.0 mm | 0.5 mm | Un raggio di 0,5 mm richiede una fresa da 1 mm, che asporta pochissimo materiale per passata. È fattibile ma moltiplica il tempo ciclo su quella forma. |
| Raggio di fondo tasca | 0.5 mm or sharp | Sharp achievable | Una fresa a candela lascia lo spigolo di fondo quasi vivo. Indicare un raggio di fondo serve solo se lì è richiesta una finitura con fresa sferica. |
Note pratiche
- Date lo stesso raggio a tutti gli spigoli interni quando possibile. Un solo utensile per tutti elimina i cambi utensile e abbassa il prezzo.
- Se un pezzo accoppiato richiede davvero uno spigolo vivo, prevedete una cava di scarico invece di ridurre il raggio.
Fori e filettature
I fori sono la lavorazione più economica finché usano un diametro di punta standard e restano entro un rapporto profondità/diametro ragionevole. Per le filettature vale lo stesso: le misure standard nei fori passanti costano quasi nulla.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Profondità/diametro — punta standard | ≤ 4 : 1 | ≤ 10 : 1 | Oltre 4:1 la punta richiede cicli di scarico truciolo, che raddoppiano circa il tempo per foro. Oltre 10:1 servono punte a cannone e un piazzamento dedicato. |
| Diametro del foro | Standard drill sizes | 0.8 mm minimum | Un diametro non standard va interpolato con fresa o alesato a misura: entrambe le vie sono più lente della semplice foratura. |
| Profondità filettatura cieca | 1.5 × D | 3 × D | Oltre 1,5 × diametro l'impegno del filetto non aggiunge quasi resistenza allo strappo nel metallo. Filettature cieche più profonde aumentano molto il rischio di rottura del maschio. |
| Filettatura minima | M3 | M2 | Sotto M2 i maschi si rompono spesso, quindi filettiamo quelle forme su una macchina dedicata con mandrino a limitazione di coppia, il che aggiunge un piazzamento. |
Note pratiche
- I fori passanti costano meno di quelli ciechi, e una filettatura passante meno di una cieca. Quando il progetto lo consente, passate da parte a parte.
- Raggruppate tutti i fori su una sola faccia se possibile. Ogni faccia in più comporta un altro piazzamento, con costi e accumulo di errore di posizione.
Tasche, cavità e sottosquadri
Lo sbalzo dell'utensile è il vincolo determinante di ogni tasca. L'utensile deve essere abbastanza lungo da raggiungere il fondo e abbastanza rigido da non vibrare: due requisiti opposti.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Profondità tasca rispetto al diametro | ≤ 4 × D | ≤ 10 × D | La flessione dell'utensile cresce con il cubo dello sbalzo. A 10 × diametro bisogna ridurre avanzamento e profondità al punto da triplicare il tempo ciclo. |
| Sottosquadri | Standard T-slot / O-ring grooves | Custom profile by quote | Le frese per sottosquadro standard hanno larghezze fisse. Un profilo su misura richiede un utensile di forma rettificato, con tempi e costi di attrezzaggio propri. |
| Larghezza minima cava | 2.0 mm | 1.0 mm | Una cava da 1 mm richiede una fresa da 1 mm con circa 3 mm di lunghezza di taglio utile. Va bene per cave poco profonde, non oltre. |
Note pratiche
- Una cavità profonda spesso costa meno come due pezzi imbullonati. Chiedeteci il confronto prima di fissare un progetto monopezzo.
Tolleranze, marcature e finiture
La tolleranza è la leva principale sul prezzo. Stringete solo ciò che davvero accoppia o tiene, lasciando il resto in tolleranza generale: un disegno con ±0,01 mm su ogni quota costa parecchie volte di più di uno con tre.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Senza disegno | ISO 2768-m | ISO 2768-f on request | Con il solo modello 3D lavoriamo di default secondo ISO 2768-m (media). Se serve più fine come default, segnalatelo nella richiesta. |
| Con disegno — generale | ±0.05 mm | ±0.01 mm | ±0,05 mm è ordinario sui nostri centri di lavoro. ±0,01 mm richiede piazzamento termocontrollato, tastatura in processo e controllo al 100 %. |
| Testo inciso — larghezza tratto | 0.8 mm | 0.5 mm soft metals | La larghezza del tratto determina il diametro dell'utensile di incisione. Sotto 0,5 mm l'utensile è troppo fragile per acciaio e inox. |
| Testo inciso — profondità | 0.25 mm | 0.10 mm | 0,25 mm resiste a sabbiatura e anodizzazione restando leggibile. Marcature meno profonde possono sparire sotto un rivestimento spesso. |
Note pratiche
- Indicate esplicitamente le due o tre quote critiche sul disegno. Le controlliamo su ogni pezzo e le documentiamo; il resto va a campione.
- Ricordate che l'anodizzazione aggiunge circa 5–25 µm per superficie. Su un foro accoppiato, quotate il pezzo prima del trattamento e indicateci la quota finale.
Cosa determina davvero il prezzo
La maggior parte dei risparmi su un pezzo lavorato nasce da quattro o cinque decisioni prese in fase CAD. Nessuna richiede compromessi funzionali.
| Parametro | Progettate cosìSenza sovrapprezzo né chiarimenti | Possiamo arrivare aFattibile, ma incide su prezzo o tempi | Da dove nasce il limite |
|---|---|---|---|
| Numero di piazzamenti | 1 – 2 | 5+ possible | Ogni piazzamento aggiunge tempo di attrezzaggio e manipolazione. Forme su cinque facce costano di solito più dello stesso pezzo lavorato da due direzioni su macchina a 5 assi. |
| Volume di materiale asportato | < 70 % of stock | > 90 % possible | Asportare il 90 % di un blocco significa pagare l'intero blocco e il tempo per ridurlo in trucioli. Un semilavorato vicino alla forma finale spesso costa meno, anche se la materia prima costa di più. |
| Scaglione di quantità | 25 – 100 pcs | 1 pc to 100,000 | Programmazione e attrezzaggio sono costi una tantum. Passare da 1 a 25 pezzi abbassa tipicamente il prezzo unitario del 50–70 %, perché il setup si distribuisce sul lotto. |
| Requisito di finitura | Ra 1.6 (as-machined) | Ra 0.2 by grinding/lapping | Un Ra 3,2–1,6 di lavorazione si ottiene senza costi aggiuntivi. Sotto Ra 0,8 serve un'operazione di finitura in più. |
Note pratiche
- Inviate il file STEP presto, già in fase concettuale. Dieci minuti di revisione prima di chiudere il disegno valgono di solito più di qualsiasi riprogettazione dopo la prima offerta.
Non siete sicuri che il vostro pezzo rientri in questi limiti?
Inviate il file STEP. Un ingegnere di produzione segnala tutto ciò che risulterà critico e ve lo restituisce con l'offerta, senza costi né impegno.