Projektowanie części przeznaczonych do obróbki CNC wymaga kompleksowego uwzględnienia możliwości produkcyjnych, dokładności oraz kosztów; kluczowe wyzwania występują w sześciu obszarach:
Złożone cechy, takie jak głębokie wnęki, podcięcia, cienkie ścianki i powierzchnie krzywoliniowe, wymagają starannej weryfikacji dostępności narzędzi, kolizji frezów oraz przestrzeni do zamocowania. Projekty o niskiej możliwości produkcyjnej prowadzą do wzrostu kosztów, wydłużenia czasu realizacji lub nawet do struktur niemożliwych do obróbki.
Części o wysokiej dokładności wymagają ścisłej kontroli tolerancji wymiarowych, kształtu oraz położenia (np. współśrodkowości, prostopadłości, płaskości). Odkształcenia spowodowane siłą skrawania, odkształcenia termiczne podczas obróbki oraz błędy zamocowania wpływają na końcową dokładność i wymagają komplexowej kompensacji procesowej.
Różne materiały obrabianych przedmiotów różnią się znacznie pod względem wydajności skrawania. Stal hartowana, stop tytanu, superstopy oraz inne trudnoobrabialne materiały powodują szybkie zużycie narzędzi, niską jakość powierzchni i łatwą deformację przedmiotu obrabianego, co wymaga zastosowania specjalistycznych narzędzi, parametrów skrawania oraz rozwiązań chłodzących.
Skomplikowane części zwykle wymagają wielu operacji, wielokrotnego ustawiania oraz nawet wykorzystania kilku różnych maszyn. Projektowanie trasy technologicznej wymaga racjonalnego uporządkowania kolejności toczenia roughingowego, wykańczającego oraz obróbki cieplnej oraz kontrolowania błędów skumulowanych w wyniku wielokrotnego mocowania, co w dużej mierze zależy od doświadczenia inżynierów technologii.
Konstrukcje cienkościenne, smukłe wały oraz przedmioty obrabiane o niskiej sztywności są podatne na odkształcenia sprężyste pod wpływem siły skrawania, co prowadzi do odchyłek wymiarowych, drgań i gorszej jakości powierzchni. Projektowanie i proces technologiczny należy zoptymalizować równocześnie, aby zapewnić sztywność konstrukcyjną oraz stabilność obróbki.
obróbka pięcioosiowa i wielozadaniowa wiąże się ze złożonym programowaniem torów ruchu narzędzia oraz symulacją ruchu. Inżynierowie muszą zweryfikować ryzyko kolizji między wrzecionem, uchwytem narzędzia, przedmiotem obrabianym, uchwytem i korpusem maszyny, co wymaga profesjonalnych umiejętności programistycznych oraz wsparcia oprogramowania do symulacji.