CNC プロトタイピングの 4 つのベスト プラクティス

プロトタイピングは、製造開始前に設計者やエンジニアが部品設計を完全に検証して最適化するのに役立つ生産ライフサイクルの不可欠な段階です。プロトタイプとモックアップを使用して、概念実証を実証したり、特定の材料や性能特性をテストしたりできます。

アプリケーションに関係なく、プロトタイピングは設計サイクルを短縮し、最終用途の機能のために部品を最適化し、製品開発チームがコストのかかる再設計を引き起こす前に課題を予測し、コスト削減の機会を見つけるのに役立ちます。最終的に、プロトタイピングは生産をより効率的かつ費用対効果の高いものにします。

新しいテクノロジーは、プロトタイピング プロセスを改良しています。たとえば、アディティブ マニュファクチャリング (3D プリンティング) はラピッド プロトタイピングの開発につながりました。これにより、エンジニアや生産チームは正確で機能的な部品をかつてないほど迅速かつ経済的に作成できるようになりました。

ラピッド プロトタイピングでは 3D プリントが一般的になりつつありますが、CNC 加工は依然として一般的なオプションです。極度の環境に耐えることができる多種多様な材料を使用して、プロトタイプを加工すると便利です。

ここでは、CNC 加工のプロトタイピングのベスト プラクティスをいくつか紹介します。

プロトタイプはシンプルに保つ

金属はプラスチックよりもはるかに高い温度と圧力に耐えることができるため、機械加工された金属を使用して、射出成形やダイカストで使用される金型と工具を作成します。機械加工コストを低く抑える主な方法の 1 つは、プロトタイプの設計を合理化することです。

たとえば、抜き勾配は、ダイカスト部品や射出成形部品を損傷することなく金型から取り出すことができるようにするために不可欠です。ただし、ドラフトには複雑で時間のかかる機械加工が必要であり、プロトタイプ作成段階では必要ないか、リソースを経済的に使用できない可能性があります。

さらに、角度やアンダーカットなどの機能には、複数のセットアップや特殊なツールが必要であり、どちらもプロトタイプの開発時間と生産コストを大幅に増加させる可能性があります。プロトタイプを提出する前に、開発中に確認することが絶対に必要な機能と、コストを増加させるだけの機能を検討してください。

工具形状を考慮した設計

回転は、CNC 機械加工操作がどのように機能するかの中心的な要素であり、切削工具またはワークピースの軸方向の品質をプロトタイプの CNC 機械加工に組み込む必要があります。

ほとんどの切削工具は円筒形で、切削長が制限されています。つまり、すべての切削操作で工具の形状が維持されます。したがって、内側のコーナーやその他のフィーチャには半径があり、半径が大きいほどマシン時間が短縮されます。

切削工具の設計が部品の設計で考慮されていない場合、内部フィーチャも追加の、またはより複雑な機械加工が必要になる場合があります。たとえば、チームが部品の外部嵌合フィーチャが正しく設計されていることを確認したい場合、チームは内部フィーチャを機械加工するのをやめて、外側だけを機械加工します。 CNC 旋盤ラピッド プロトタイピング (ワークピースを回転させ、切削工具を回転させない) は、ねじやドアノブには優れていますが、軸対称でない部品にはあまり適していません。

デフォルトの公差を使用

より厳しい公差を達成するには、専用の切削工具、詳細な機械加工、または追加の治具と治具の組み合わせが必要になる場合があります。より厳しい公差が必要な場合は、プロトタイプを使用して、これらの制限に到達するための真のコストを示すことができます。これにより、チームは許容範囲のスタックを見直して、緩めることがオプションであるかどうかを確認するようになる可能性があります。

注文量を増やす

セットアップが必要なため、ユニットあたりのコストが非常に高くなる可能性があるため、通常、CNC 機械加工は少量の注文には使用されません。これは、CNC プラスチック プロトタイプまたは金属プロトタイプの機械加工を検討しているチームにとって、潜在的な問題を引き起こします。ただし、1 つの戦略は、試作品の注文がさらに数個増えたときに見積もりがどのように変化するかを確認することです。多くの場合、生産量の増加により、大きな間接費を発生させることなく、単価が大幅に削減されます。

経験豊富な製造パートナーとのプロトタイプ

プロトタイピングは、製造開始前に部品設計を完全に最適化するのに役立つ生産ライフサイクルの重要なステップです。 CNC 機械加工は、製品チームが機械加工プロセスの固有の幾何学的要求に対応し、操作が合理化されるように努めている限り、ラピッド プロトタイピングの非常に効率的な方法となります。

Fast Radius は、ここに挙げたベスト プラクティスのような業界のノウハウに基づいて、世界をリードするオンデマンド製造ビジネスの 1 つを構築しました。有能なデザイナー、エンジニア、機械工、技術者からなる当社のチームは、すべてのプロジェクトに何十年にもわたる専門知識をもたらし、生産ライフサイクル全体にわたってエンドツーエンドのサポートを提供します。私たちは、現代の製造上の問題に対して、より優れた効率的なソリューションを開発するために懸命に取り組んでいます。これは、お客様が部品の品質と一貫性に反映されていると考えています。詳細については、今すぐお問い合わせください。

より効率的な機械加工、ラピッド プロトタイピングの金属部品、および当社のあらゆる製造能力の詳細については、Fast Radius ラーニング センターにアクセスしてください。