제조를 위한 설계:개념을 가공 가능한 현실로 전환

당신은 해낼 수 있나요?

부품 설계는 첫 번째 단계일 뿐입니다. 이를 현실로 만드는 것은 엔지니어링 우수성을 테스트하는 진정한 방법입니다. 제조를 위한 설계(DFM)는 기존 기술과 프로세스를 사용하여 부품을 효율적이고 안전하며 비용 효율적으로 생산할 수 있는지 평가합니다.

"데스 스타" 청사진을 살펴보세요. 비전이 있기는 하지만 오늘날의 제작 능력을 넘어서는 것입니다. 사용할 수 있는 재료와 전력이 있더라도 엄청난 규모와 정밀도로 인해 생산 시간이 엄청나게 길고 비용이 많이 듭니다.

때로는 디자인을 제조할 수 있지만 생산 경로로 인해 실용적이지 않은 경우도 있습니다. 전통적인 조립 라인과 비교하여 Amazon 배송 부품으로 자동차를 만드는 것을 고려해 보십시오. 전자는 기술적으로는 가능하지만 천문학적으로 비용이 더 많이 들고 신뢰성이 떨어집니다. DFM은 실현 가능한 제조 전략에 맞게 설계를 다시 생각해 볼 것을 권장합니다.

재료 선택도 똑같이 중요합니다. 날카로운 모서리가 있는 플라스틱 부품은 부드러운 모깎기가 있는 플라스틱 부품보다 성형하기가 더 어렵습니다. 대개 1mm 미만의 작은 필렛은 흐름 막힘의 위험을 줄이고 표면 마감을 개선하여 부품 생산을 더 쉽게 만듭니다.

이것을 가공할 수 있나요?

CNC 가공 분야에서 DFM은 부품의 형상이 기계 및 툴링의 기능에 맞는지 확인합니다. 기능이 지나치게 복잡하면 비용이 증가하거나 주기 시간이 길어지거나 완전히 불가능해질 수 있습니다.

• 부품이 기계의 작업 영역에 맞나요?
• 지나치게 길거나 얇은 도구가 필요한가요?
• 공구, 스핀들, 고정 장치와 부품 사이에 간섭 문제가 있나요?
• 선택한 도구로 모든 중요한 기능에 액세스할 수 있나요?

2016년 올림픽 기간 동안 한 팀은 Autodesk HSM CAM을 사용하여 맞춤형 메달을 만들고 싶었습니다. 결과 디자인은 인상적으로 보였지만 얕은 3D 윤곽, 좁은 모서리, 복잡한 텍스트 등 상당한 가공 문제를 안고 있었습니다. 밀러는 미세한 디테일을 포착하기 위해 1/16인치 볼 노즈에서 1/32인치 엔드밀까지 점점 더 작은 커터를 사용해야 했습니다. 공구 직경이 줄어들 때마다 공구 마모 증가, 이송 속도 저하, 가공 시간 증가로 인해 비용이 추가됩니다.

실제로 1/32인치 도구를 사용하여 해당 크기의 메달을 마무리하면 사이클 시간이 두 배 또는 세 배가 될 수 있습니다. 그런 다음 결정은 고객이 비용 증가를 정당화할 만큼 추가 세부 사항을 중요하게 생각하는지 여부에 따라 달라집니다.

Tormach 440의 이미지는 설계부터 최종 부품까지의 진행 과정을 보여줍니다.

얼마나 작아질 수 있나요?

밀링 가능 한계에 도달하면 대체 프로세스가 격차를 메울 수 있습니다. 3D 프린팅, 정밀 주조 또는 금속 분말 제작을 통해 기존 밀링으로는 불가능한 미세한 디테일을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 동전용 민트 다이는 일반적으로 공구 직경이 0.006인치(사람 머리카락 6개 너비)만큼 작은 CNC 밀을 사용합니다. 이러한 세부 수준을 달성하려면 이틀 간의 가공과 매우 정확한 장비가 필요할 수 있습니다. 그렇지 않으면 최종 제품에 의도한 충실도가 부족하게 됩니다.

요약하자면, 효과적인 DFM은 처음부터 도구 크기, 기계 용량, 재료 동작 및 비용 영향을 고려합니다. 설계 의도를 제조 현실과 일치시킴으로써 부품이 개념적으로 건전할 뿐만 아니라 실질적으로 생산 가능하다는 것을 보장할 수 있습니다.

DFM과 제조를 함께 살펴보세요

11월 15일부터 17일까지 라스베거스에서 개최되는 Autodesk University에서는 설계 및 제조 통합 분야의 최신 기술을 선보입니다. 조기 가격을 적용받으려면 10월 10일 이전에 등록하세요.