Proiectarea pentru prelucrarea prin frezare cu comandă numerică (CNC) implică luarea în considerare cuprinzătoare a fabricabilității, preciziei și costurilor, cu provocări esențiale în șase dimensiuni:
Caracteristicile complexe, cum ar fi cavitățile adânci, subcorturile, pereții subțiri și suprafețele curbe, necesită o verificare atentă a accesibilității sculelor, a interferenței sculelor de tăiere și a spațiului disponibil pentru fixare. Proiectele cu o fabricabilitate slabă vor duce la creșterea costurilor, la prelungirea termenelor de livrare sau chiar la structuri imposibil de prelucrat.
Piesele de înaltă precizie necesită un control strict al toleranțelor dimensionale, al toleranțelor de formă și al toleranțelor de poziție (de exemplu, concentricitate, perpendicularitate, planitate). Deformarea datorată forței de așchiere, deformarea termică în timpul prelucrării și erorile de fixare afectează toate precizia finală, necesitând compensări procesuale cuprinzătoare.
Materialele diferite ale pieselor prelucrate variază în mare măsură din punct de vedere al performanței la prelucrare prin așchiere. Oțelul durificat, aliajele de titan, superaliajele și alte materiale dificil de prelucrat cauzează uzură rapidă a sculelor, calitate slabă a suprafeței și deformare ușoară a piesei prelucrate, necesitând scule specializate, parametri de așchiere și soluții de răcire adaptate.
Piesele complexe necesită, de obicei, mai multe operații, mai multe fixări și chiar mai multe mașini-unelte. Proiectarea traseului tehnologic trebuie să organizeze în mod rațional succesiunea operațiilor de degroșare, finisare și tratament termic, precum și să controleze erorile cumulative rezultate din mai multe fixări, ceea ce depinde în mare măsură de experiența inginerilor tehnologi.
Structurile cu pereți subțiri, arborele subțire și piesele de prelucrat cu rigiditate scăzută sunt predispuse la deformare elastică sub acțiunea forței de așchiere, ceea ce duce la abateri dimensionale, vibrații și o calitate slabă a suprafeței. Proiectarea și procesul trebuie optimizate simultan pentru a asigura rigiditatea structurală și stabilitatea prelucrării.
prelucrarea pe 5 axe și prelucrarea multi-task implică programarea complexă a traiectoriei sculei și simularea mișcării. Inginerii trebuie să verifice riscurile de coliziune între axul principal, purtătorul de sculă, piesa de prelucrat, dispozitivul de fixare și carcasă mașinii-unelte, ceea ce necesită competențe profesionale în programare și sprijin din partea unor programe de simulare.