O projeto para usinagem CNC envolve considerações abrangentes de fabricabilidade, precisão e custo, com desafios centrais em seis dimensões:
Características complexas, como cavidades profundas, rebaixos, paredes finas e superfícies curvas, exigem uma verificação cuidadosa da acessibilidade das ferramentas, interferência da fresa e espaço para fixação. Projetos com baixa fabricabilidade resultarão em custos aumentados, prazos de entrega prolongados ou até estruturas impossíveis de processar.
Peças de alta precisão exigem um controle rigoroso de tolerâncias dimensionais, de forma e de posição (como concentricidade, perpendicularidade e planicidade). A deformação causada pela força de corte, a deformação térmica durante a usinagem e os erros de fixação afetam toda a precisão final, exigindo compensação abrangente no processo.
Diferentes materiais de peça variam muito no desempenho de usinagem. Aço temperado, ligas de titânio, superligas e outros materiais de difícil usinagem causam desgaste rápido da ferramenta, baixa qualidade superficial e fácil deformação da peça, exigindo ferramentas especializadas, parâmetros de corte e soluções de refrigeração específicas.
Peças complexas geralmente exigem múltiplos processos, múltiplos posicionamentos e até mesmo múltiplas máquinas-ferramenta. O projeto da rota de processo precisa organizar razoavelmente a sequência de desbaste, acabamento e tratamento térmico, além de controlar os erros acumulados provenientes de múltiplos fixações, o que depende fortemente da experiência em engenharia de processos.
Estruturas de paredes finas, eixos esbeltos e peças de trabalho de baixa rigidez são propensas à deformação elástica sob a força de corte, resultando em desvios dimensionais, vibrações (chatter) e má qualidade superficial. O projeto e o processo precisam ser otimizados simultaneamente para garantir a rigidez estrutural e a estabilidade da usinagem.
a usinagem 5 eixos e multifuncional envolve programação complexa de trajetórias de ferramenta e simulação de movimento. Os engenheiros devem verificar os riscos de colisão entre o fuso, o porta-ferramenta, a peça de trabalho, o dispositivo de fixação e o corpo da máquina-ferramenta, o que exige habilidades profissionais de programação e suporte de softwares de simulação.