Τι ρόλο παίζει η κατεργασία CNC στο ελαφρύ βάρος αυτοκινήτου;

1. Ένας ακριβής κινητήρας για εργασία με ελαφριά υλικά
Η κύρια ιδέα πίσω από τα ελαφριά αυτοκίνητα είναι να χρησιμοποιηθούν νέα υλικά όπως κράματα αλουμινίου, κράματα μαγνησίου και σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα αντί για χάλυβα. Αυτά τα υλικά είναι ελαφριά και ισχυρά, αλλά χρειάζονται πιο ακριβή εξοπλισμό και καλύτερο έλεγχο της διαδικασίας για να εργαστούν. Ο ψηφιακός έλεγχος προγραμμάτων στην τεχνολογία κατεργασίας αριθμητικού ελέγχου σάς επιτρέπει να κατεργάζετε ελαφριά υλικά με πολύ υψηλή ακρίβεια.
Μεγάλο βήμα προόδου στην επεξεργασία κραμάτων αλουμινίου
Για παράδειγμα, τα τυπικά μπλοκ κυλίνδρων από χυτοσίδηρο είναι πολύ βαριά, ενώ τα μπλοκ κυλίνδρων από κράμα αλουμινίου μπορούν να μειώσουν το βάρος από 40% έως 50%. Με τεχνολογία σύνδεσης πέντε-αξόνων, το κέντρο κατεργασίας CNC μπορεί να επεξεργαστεί σύνθετες επιφάνειες, οπές ψεκασμού καυσίμου και οπές μπουζί στην κοιλότητα του σώματος του κυλίνδρου ταυτόχρονα. Μπορεί να το κάνει αυτό με ακρίβεια ± 0,005 mm και τραχύτητα επιφάνειας Ra Μικρότερη ή ίση με 0,8 μm. Ένας κατασκευαστής αυτοκινήτων υψηλού επιπέδου μείωσε τον χρόνο που χρειαζόταν για την παραγωγή κυλίνδρων κατά 30% και την ποσότητα του σκραπ κατά 12% έως 0,8% μετά τη μετάβαση στην κατεργασία με CNC. Με τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων κοπής ταυτόχρονα, η διάρκεια ζωής του εργαλείου αυξήθηκε κατά 300%.
Έλεγχος της χύτευσης σύνθετων υλικών από ανθρακονήματα
Αρχικά, τα υλικά από ανθρακονήματα χρησιμοποιήθηκαν κυρίως σε αυτοκίνητα υψηλής ποιότητας-όπως τα υπεραυτοκίνητα, καθώς ήταν ακριβά και δύσκολα στη χρήση τους. Η τεχνολογία κατεργασίας με αριθμητικό έλεγχο κατέστησε δυνατή την κατασκευή καλυμμάτων αμαξώματος από ανθρακονήματα που εφαρμόζουν τέλεια συνδυάζοντας άλεσμα υψηλής-ταχύτητας και κοπή με λέιζερ. Μια νέα εταιρεία ενεργειακών οχημάτων, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί βραχίονες αμαξώματος από επεξεργασμένο CNC-από ανθρακονήματα που είναι 20% ελαφρύτερα και 15% ισχυρότερα από το κράμα αλουμινίου. Η παραμόρφωση επεξεργασίας διατηρείται εντός 0,1 mm ρυθμίζοντας τη γωνία του στρώματος ινών.
Κατασκευή πολλών εξαρτημάτων από κράμα μαγνησίου ταυτόχρονα
Το κράμα μαγνησίου είναι μόλις 2/3 τόσο πυκνό όσο το κράμα αλουμινίου, αλλά η τάση του να οξειδώνεται και η δύναμη κοπής το καθιστούν λιγότερο χρήσιμο. Ο εξοπλισμός κατεργασίας CNC διαθέτει σύστημα ψύξης υψηλής πίεσης-και έξυπνη λειτουργία βελτιστοποίησης παραμέτρων κοπής. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να επεξεργαστεί εξαρτήματα όπως βραχίονες ταμπλό οργάνων από κράμα μαγνησίου και πλαίσια καθισμάτων χωρίς κανένα πρόβλημα. Ένας συγκεκριμένος προμηθευτής ανταλλακτικών έχει χρησιμοποιήσει μηχανική κατεργασία CNC για να μειώσει το βάρος των βραχιόνων ελέγχου από κράμα μαγνησίου κατά 60% σε σύγκριση με τα τυπικά εξαρτήματα από χάλυβα. Χρησιμοποίησαν επίσης προσομοίωση για να βελτιώσουν τη διαδρομή του εργαλείου, η οποία έκανε την επεξεργασία κατά 40% πιο αποτελεσματική.
2. Ένα «εργαλείο κατασκευής» για την κατασκευή πολύπλοκων ελαφρών κατασκευών
Ο ελαφρύς σχεδιασμός περιλαμβάνει περισσότερα από νέα υλικά. Πρέπει επίσης να χρησιμοποιήσει δομική βελτιστοποίηση για να «μειώσει βάρος χωρίς να χάσει βάρος». Με τη σύνδεση πολλών-αξόνων, την προσομοίωση και άλλα χαρακτηριστικά, η τεχνολογία μηχανικής κατεργασίας αριθμητικού ελέγχου καθιστά δυνατή την κατασκευή περίπλοκων δομών όπως κοίλων δοκών και βιομιμητικών κηρήθρων.
Επεξεργασία σύνθετων γεωμετρικών αντικειμένων με σύνδεση πολλαπλών-αξόνων
Η κατεργασία CNC πέντε{0}}αξόνων μπορεί να δημιουργήσει χωρικές επιφάνειες που είναι δύσκολο να κατασκευαστούν με κανονικές εργαλειομηχανές τριών-αξόνων. Για παράδειγμα, τα πτερύγια σε έναν υπερσυμπιεστή πρέπει να έχουν περίπλοκες αεροδυναμικές επιφάνειες. Το κέντρο κατεργασίας CNC ελέγχει τους άξονες X, Y, Z και τους άξονες περιστροφής A και B ταυτόχρονα. Αυτό διατηρεί την ακρίβεια της επιφάνειας της λεπίδας εντός ± 0,01 mm και την τραχύτητα επιφάνειας Ra < 0,4 μ m. Αυτό κάνει την απόδοση ενίσχυσης να αυξάνεται κατά 10% και το βάρος να μειώνεται κατά 15%.
Βελτιστοποίηση της διαδρομής κατεργασίας με χρήση προσομοίωσης
Όταν εργάζεστε με ελαφριές κοίλες κατασκευές, το σύστημα CNC μπορεί να χρησιμοποιήσει λογισμικό CAD/CAM για να μοντελοποιήσει τον κίνδυνο να χτυπήσει το εργαλείο στο τεμάχιο εργασίας και να βελτιώσει τις παραμέτρους κοπής. Μια εταιρεία που δούλευε με υποπλαίσια από κράμα αλουμινίου χρησιμοποίησε προσομοίωση για να μειώσει τη διαδρομή στο ρελαντί κατά 25% και τη διακύμανση της δύναμης κοπής κατά 40%. Αυτό μείωσε τον χρόνο επεξεργασίας από 45 λεπτά σε 28 λεπτά. Επίσης, αλλάζοντας τον ρυθμό τροφοδοσίας εν κινήσει, ο ρυθμός φθοράς του εργαλείου μειώθηκε στο μισό.
Η τεχνολογία αντιστάθμισης σφαλμάτων διασφαλίζει ότι η ακρίβεια παραμένει η ίδια.
Τα ελαφριά εξαρτήματα είναι πολύ επιρρεπή σε λάθη που γίνονται κατά το φρεζάρισμα. Τα συμβολόμετρα λέιζερ χρησιμοποιούνται από εργαλειομηχανές αριθμητικού ελέγχου για να παρακολουθούν τη θερμική παραμόρφωση της ατράκτου, τα προβλήματα του βήματος των βιδών και άλλα πράγματα σε πραγματικό χρόνο. Στη συνέχεια παρέχουν αυτόματα αυτές τις πληροφορίες στο σύστημα ελέγχου. Για παράδειγμα, όταν κατασκευάζονται άξονες μετάδοσης από ανθρακονήματα, η τεχνολογία διόρθωσης σφαλμάτων διατηρεί το σφάλμα ομοαξονικότητας μεταξύ 0,05 mm και 0,02 mm, γεγονός που αυξάνει την απόδοση μετάδοσης ισχύος κατά 3%.
3. Ένας ενισχυτής αποδοτικότητας για γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων και ευέλικτη παραγωγή
Τα ελαφριά αυτοκίνητα χρειάζονται μια καλή ισορροπία μεταξύ του πόσο καλά κάνουν έρευνα και ανάπτυξη και πόσο ευέλικτα είναι στην παραγωγή. Με την τεχνολογία κατεργασίας αριθμητικού ελέγχου, μπορείτε να κάνετε γρήγορα δείγματα και να αλλάξετε γραμμές παραγωγής, γεγονός που επιταχύνει τον κύκλο επανάληψης του προϊόντος.
Το γρήγορο πρωτότυπο CNC βοηθά στον έλεγχο των σχεδίων.
Η κατεργασία CNC μπορεί να κάνει πρωτότυπα από κράμα αλουμινίου για νέα ενεργειακά κιβώτια μπαταριών οχημάτων σε 72 ώρες, κάτι που είναι 80% ταχύτερο από την κατασκευή τους με παραδοσιακά καλούπια. Μια συγκεκριμένη εταιρεία χρησιμοποίησε μηχανική κατεργασία CNC για να δοκιμάσει τη σκοπιμότητα ενός σχεδίου κοίλης δομής σε δείγματα δίσκου μπαταριών από κράμα μαγνησίου. Αυτό μείωσε το βάρος του τελικού προϊόντος κατά 25% και το κόστος επεξεργασίας των δειγμάτων κατά 60% βελτιώνοντας το σχήμα σύσφιξης.
Η ευέλικτη γραμμή παραγωγής μπορεί να χειριστεί πολλά διαφορετικά είδη παραγωγής.
Ο συνδυασμός εργαλειομηχανών CNC με βιομηχανικά ρομπότ και καρότσια AGV έχει δημιουργήσει μια ευέλικτη γραμμή παραγωγής για ελαφριά ανταλλακτικά. Για παράδειγμα, ένα συγκεκριμένο εργοστάσιο κιβωτίων ταχυτήτων μπόρεσε να κατασκευάσει 12 διαφορετικούς τύπους γραναζιών ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας κέντρα κατεργασίας CNC και αυτοματοποιημένα συστήματα στερέωσης. Αυτό μείωσε τον χρόνο μετάβασης από 2 ώρες σε 15 λεπτά και αύξησε τη συνολική απόδοση του εξοπλισμού (OEE) κατά 40%.
Χρήση ψηφιακής διπλής τεχνολογίας για τη βελτίωση των παραμέτρων της διαδικασίας
Κατά την επεξεργασία τροχών ελαφρού κράματος αλουμινίου, το σύστημα CNC χρησιμοποιεί ψηφιακά δίδυμα για να μοντελοποιήσει πώς αλλάζει το πεδίο θερμοκρασίας σε διαφορετικές ταχύτητες κοπής. Στη συνέχεια, εισάγει αυτόματα τις καλύτερες ρυθμίσεις στο μηχάνημα. Μετά τη χρήση αυτής της μεθόδου, μια συγκεκριμένη εταιρεία μπόρεσε να μειώσει το ποσοστό επιφανειακών ελαττωμάτων της επεξεργασίας πλήμνης τροχού από 5% σε 0,3% και να μειώσει τον απρογραμμάτιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας κατά 70% προβλέποντας τη φθορά του εργαλείου.