Návrh súčiastok pre obrábanie CNC vyžaduje komplexné zohľadnenie výrobnosti, presnosti a nákladov, pričom kľúčové výzvy sa nachádzajú v šiestich dimenziách:
Zložité prvky, ako hlboké dutiny, podrezávania, tenké steny a zakrivené povrchy, vyžadujú dôkladné overenie prístupnosti nástroja, možnosti kolízie rezného nástroja a priestoru pre uchytenie. Návrhy s nízkou výrobnosťou vedú k vyšším nákladom, predĺženému dodaciu alebo dokonca k nedoobrábateľným konštrukciám.
Súčiastky vysokej presnosti vyžadujú prísnu kontrolu rozmerových, tvarových a polohových tolerancií (napr. súosost, kolmosť, rovinatosť). Deformácia spôsobená reznou silou, tepelná deformácia počas obrábania a chyby uchytenia všetky ovplyvňujú konečnú presnosť, čo vyžaduje komplexnú kompenzáciu procesu.
Rôzne materiály polotovarov sa výrazne líšia v rezných vlastnostiach. Zakalená oceľ, titanové zliatiny, superzliatiny a iné ťažko obrobiteľné materiály spôsobujú rýchle opotrebovanie nástrojov, zlú kvalitu povrchu a ľahké deformácie polotovaru, čo vyžaduje špeciálne nástroje, rezné parametre a chladiace riešenia.
Komplexné súčiastky zvyčajne vyžadujú viacero operácií, viacnásobné upínania a dokonca aj viacero obrábacích strojov. Návrh technologického postupu si vyžaduje rozumne usporiadať poradie hrubovania, jemného obrábania a tepelného spracovania a kontrolovať kumulatívne chyby vznikajúce pri viacnásobnom upínaní, čo veľmi závisí od skúseností technologického inžiniera.
Tenkostenné štruktúry, tenké hriadele a súčiastky s nízkou tuhosťou sú náchylné na pružnú deformáciu pod vplyvom rezných síl, čo vedie k odchýlkam rozmerov, vibráciám, reznej chvoste a zhoršenej kvalite povrchu. Konštrukcia a výrobný postup je potrebné optimalizovať súčasne, aby sa zabezpečila konštrukčná tuhosť a stabilita obrábania.
obrábanie s 5 osami a viacúlohové obrábanie vyžaduje zložité programovanie dráhy nástroja a simuláciu pohybu. Inžinieri musia overiť riziko kolízií medzi vretenom, držiakom nástroja, obrobkom, upevňovacím príslušenstvím a telom obrábacích strojov, čo vyžaduje odborné programovacie zručnosti a podporu softvéru na simuláciu.