9 astuces pour réduire les coûts d'usinage grâce à l'optimisation de la conception

Comment minimiser les difficultés de fabrication afin d’obtenir des pièces de haute qualité qui allient malgré tout simplicité et innovation?

Comment faire pour éviter le gaspillage de matériaux ou les changements d’outils fréquents qui aggravent les retards?

Que vous soyez ingénieur, concepteur ou designer, vous vous êtes assurément posé ces questions un jour ou l’autre.

Car vous savez qu’une conception complexe peut rapidement faire grimper les coûts et allonger les délais de production. 

Ayant moi-même géré de nombreux dossiers de soumission chez APF Villeneuve, je comprends intimement ces enjeux et ces défis auxquels vous faites face régulièrement.

Comme vous le savez sans doute, réduire le coût des pièces usinées n'est pas seulement une question de négociation de prix ou d'optimisation des délais. 

En fait, beaucoup de ces coûts sont intrinsèquement liés à la manière dont les pièces sont conçues. 

Ainsi, une conception bien pensée peut simplifier l'usinage, minimiser l'utilisation de ressources et garantir une meilleure rentabilité.

C’est pourquoi je vous propose aujourd’hui 9 stratégies concrètes pour simplifier la conception de vos pièces, éviter les pièges coûteux et, finalement, réduire vos coûts de production.

1. Simplifiez les détails d'usinage pour minimiser le nombre d’outils 

Réduire la complexité des pièces permet de diminuer le nombre d'outils nécessaires pour leur fabrication. En simplifiant les formes et en limitant les transitions complexes, vous réduisez les changements d’outils, le temps de montage et les ajustements nécessaires. Moins d'outils implique également une diminution des coûts liés à la programmation et à l'outillage, tout en accélérant la production.

2. Évitez la surqualité 

Optez pour des tolérances réalistes Les tolérances excessivement serrées ou les exigences de surface très élevées ne sont souvent pas nécessaires pour la fonction prévue de la pièce. Choisissez des tolérances adaptées à l’usage réel, évitez les géométries trop complexes et privilégiez des matériaux faciles à travailler. En limitant les spécifications superflues, vous réduirez non seulement les coûts des matériaux mais aussi les temps d’usinage.

3. Choisissez un design et des matériaux favorisant l’automatisation 

L'automatisation est la clé pour réduire les coûts de main-d'œuvre et augmenter la cohérence des pièces produites. Favorisez des conceptions qui se prêtent bien à des opérations automatisées, tant pour l'usinage que pour les opérations comme l'ébavurage. Par exemple, des géométries simples et des matériaux courants facilitent non seulement la production mais aussi les ajustements rapides.

4. Minimisez les zones difficiles à ébavurer 

Les coins étroits ou les cavités profondes nécessitent des opérations d'ébavurage manuelles ou plus complexes, ce qui allonge les délais et augmente les coûts. En minimisant les zones où l’ébavurage est compliqué, vous simplifierez les opérations finales, permettant ainsi des économies de temps et d’efforts.

5. Évitez les conceptions avec des cavités profondes 

Les cavités profondes nécessitent souvent l'utilisation d'outils longs et spécialisés, qui sont plus coûteux et plus susceptibles de vibrer, réduisant ainsi la précision et augmentant le risque de rupture. En optant pour des géométries moins profondes, vous prolongerez la durée de vie des outils et minimiserez les risques de défauts dans la pièce.

6. Optimisez les poches en fraisage 

En fraisage, les poches avec des rayons plus grands permettent l’utilisation d’outils de plus grand diamètre, augmentant ainsi la durée de vie des outils et la stabilité de l’usinage. Cette approche simplifie également la gestion des copeaux et améliore la productivité, tout en réduisant les coûts d'outillage.

7. Optimisez le rapport diamètre/longueur en tournage 

En tournage, respecter un rapport diamètre/longueur optimal (4:1) évite les déformations et les vibrations lors de l’usinage. En concevant des pièces dans ce cadre, vous pouvez éviter d'avoir recours à des outils spéciaux ou à des ajustements coûteux, tout en maintenant une bonne qualité de surface et des tolérances serrées.

8. Réduisez l’utilisation d'outils longs 

Les outils longs, nécessaires pour les opérations sur des pièces complexes ou profondes, augmentent les risques de vibrations et de rupture. Là encore, le choix de conceptions plus simples réduit les besoins en outils spécifiques, diminue les risques de défauts et améliore l'efficacité globale de l'usinage.

9. Évitez les perçages de trous très petits ou profonds 

Les trous de très petit diamètre ou très profonds posent des défis pour l’évacuation des copeaux, entraînant des interruptions de l’usinage, des risques d’endommagement de l’outil et des coûts accrus. Privilégiez des perçages moins profonds ou plus larges pour faciliter l'évacuation des copeaux et optimiser l'efficacité du processus.

Historiquement, les conceptions complexes ont entraîné une augmentation des coûts et des retards d'usinage. En appliquant ces stratégies, vous pouvez simplifier la production et réduire les coûts. La mise en œuvre de ces conseils dans les projets futurs vous garantira à la fois qualité et rentabilité.

Vous pourrez ainsi transformer des défis potentiels en opportunités de gain d’efficacité et de réduction des coûts. 

En effet, en simplifiant vos conceptions, non seulement vous facilitez le travail des machinistes, mais vous améliorez aussi la rentabilité de vos projets tout en respectant vos standards de qualité. 

Chez APF Villeneuve, nous sommes prêts à vous accompagner dans cette démarche d'optimisation. 

Grâce à notre expertise en usinage et à nos technologies de pointe, nous sommes en mesure de vous fournir des solutions sur mesure pour rendre vos projets plus rentables et productifs. 

Contactez-nous  dès aujourd'hui pour discuter de vos projets et découvrir comment nous pouvons vous aider à réduire les coûts tout en augmentant l'efficacité de vos opérations.