Alüminyum alaşımları, mükemmel mukavemet-ağırlık oranları ve yüksek işlenebilirlik özellikleri sebebiyle CNC imalatta en çok tercih edilen malzemelerdir. Ancak, CAD ortamında tasarlanan bir parçanın geometrisi, imalat süresini ve dolayısıyla birim parça maliyetini doğrudan etkiler. Mühendislerin tasarım aşamasında dikkat edeceği birkaç küçük kural, parça kalitesinden ödün vermeden maliyetleri %30'a kadar düşürebilir.
1. İç Köşe Radyuslarını Optimize Etmek
CNC freze tezgahlarındaki kesici takımlar silindirik ve dönen yapılardır. Bu sebeple, bir cebin (pocket) veya iç köşenin tam 90 derece keskin köşeli olması mekanik olarak imkansızdır.
- İç köşelerde her zaman en azından kesici takım yarıçapı kadar bir dikey kavis (fillet/radyus) bırakılmalıdır.
- Tasarım İpucu: Köşe radyusunu tam takım yarıçapına eşitlemek yerine biraz daha büyük seçin (Örn: 10 mm çapında bir parmak freze kullanılacaksa, radyusu 5.5 mm yapın). Bu, takımın köşelerde yavaşlamasını engeller ve titreşimi azaltarak yüzey kalitesini artırır.
"Tasarımda keskin iç köşelerden kaçınmak ve köşe radyuslarını derinliğe uygun seçmek, takım kırılmalarını önleyip işleme sürelerini ciddi oranda kısaltır."
2. Derin Ceplerden ve İnce Duvarlardan Kaçınmak
Derin cepler tasarlamak, çok uzun kesici takımların kullanılmasını gerektirir. Uzun takımlar ise işleme sırasında esneme (deflection) ve titreşime (chatter) sebep olur. Derinlik sınırının cep genişliğinin 4 katını aşmaması önerilir. Benzer şekilde, alüminyum yumuşak bir malzeme olduğundan, duvar kalınlığının 0.8 mm'nin altına inmesi durumunda kesme kuvveti etkisiyle duvarda bükülme ve dalgalanmalar oluşur.
3. Kılavuz Diş Derinlikleri
Birçok tasarımcı cıvata bağlantılarında diş derinliğini cıvata çapının 3-4 katı olarak tasarlar. Ancak yapılan araştırmalar, diş çapının 1.5 ila 2 katından sonrasının bağlantı mukavemetine hiçbir katkı sağlamadığını göstermektedir. Gereksiz derinlikte kılavuz diş çekmek, kılavuz takımının kırılma riskini artırır ve imalat süresini uzatır.