Designet til CNC-bearbejdning indebærer omfattende overvejelser af fremstillelighed, præcision og omkostninger, med kerneudfordringer inden for seks dimensioner:
Komplekse funktioner såsom dybe hulrum, underkutninger, tynde vægge og krumme overflader kræver omhyggelig verifikation af værktøjstilgængelighed, værktøjsinterferens og spændemuligheder. Designs med dårlig fremstillelighed vil føre til øgede omkostninger, længere levertid eller endda uudførlige konstruktioner.
Højpræcisionsdele kræver streng kontrol af dimensionsmål, formtolerancer og placeringstolerancer (f.eks. koncentricitet, vinkelretthed, planhed). Deformation som følge af skærekræfter, termisk deformation under bearbejdning samt spændefejl påvirker den endelige nøjagtighed og kræver omfattende proceskompensation.
Forskellige værktøjsmaterialer adskiller sig meget i deres skærepræstation. Hærdet stål, titanlegeringer, superlegeringer og andre svært bearbejdelige materialer medfører hurtig værktøjsforringelse, dårlig overfladekvalitet og let værktøjsdeformation, hvilket kræver specialværktøjer, skæreparametre og køleløsninger.
Komplekse dele kræver normalt flere processer, flere opsætninger og endda flere maskiner. Design af fremstillingsrute kræver en rimelig planlægning af rækkefølgen for grov- og finishbearbejdning samt varmebehandling samt kontrol af kumulative fejl fra flere fastspændinger, hvilket i høj grad bygger på procesingeniørens erfaring.
Tynnvæggede konstruktioner, slanke aksler og arbejdsemner med lav stivhed er tilbøjelige til elastisk deformation under snitkraften, hvilket resulterer i dimensionelle afvigelser, vibrationsdrøn og dårlig overfladekvalitet. Konstruktion og proces skal optimeres samtidigt for at sikre strukturel stivhed og bearbejdningsstabilitet.
5-akse- og fleropgavebearbejdning indebærer kompleks værktøjsbane-programmering og bevægelsessimulation. Ingeniører skal verificere kollisionsrisici mellem spindlen, værktøjsfattet, arbejdsemnet, fastspændingen og maskinens karosseri, hvilket kræver professionelle programmeringskompetencer og understøttelse fra simulationssoftware.