Kokį vaidmenį atlieka CNC apdirbimas lengvajame automobilių svoryje?

1. Tikslus variklis darbui su lengvomis medžiagomis
Pagrindinė lengvųjų automobilių idėja yra naudoti naujas medžiagas, tokias kaip aliuminio lydiniai, magnio lydiniai ir anglies pluošto kompozitai, o ne plienas. Šios medžiagos yra lengvos ir tvirtos, tačiau norint dirbti su jomis reikia tikslesnės įrangos ir geresnio proceso valdymo. Skaitmeninio valdymo apdirbimo technologijos skaitmeninis programų valdymas leidžia apdirbti lengvas medžiagas labai dideliu tikslumu.
Didelis žingsnis į priekį apdorojant aliuminio lydinius
Pavyzdžiui, standartiniai ketaus variklio cilindrų blokai yra labai sunkūs, o aliuminio lydinio cilindrų blokai gali sumažinti svorį 40–50%. Naudodamas penkių-ašių sujungimo technologiją, CNC apdirbimo centras gali vienu metu apdirbti sudėtingus paviršius, degalų įpurškimo angas ir uždegimo žvakių angas cilindro korpuso ertmėje. Jis gali tai padaryti ± 0,005 mm tikslumu, o paviršiaus šiurkštumas Ra yra mažesnis arba lygus 0,8 μm. Aukštos klasės automobilių gamintojas, perėjęs prie CNC apdirbimo, sutrumpino cilindrų gamybos laiką 30 %, o laužo kiekį – 12 % iki 0,8 %. Tuo pačiu metu optimizavus pjovimo parametrus, įrankio tarnavimo laikas buvo padidintas 300%.
Anglies pluošto kompozitinių medžiagų liejimo kontrolė
Iš pradžių anglies pluošto medžiagos daugiausia buvo naudojamos aukščiausios klasės{0}}automobiliams, pvz., superautomobiliams, nes jie buvo brangūs ir sunkiai naudojami. Skaitmeninio valdymo apdirbimo technologija leido pagaminti anglies pluošto korpuso dangčius, kurie puikiai tinka, derinant didelio-greičio frezavimą ir pjovimą lazeriu. Pavyzdžiui, viena nauja energiją naudojančių transporto priemonių įmonė naudoja CNC{4}}apdorotus anglies pluošto kėbulo laikiklius, kurie yra 20 % lengvesni ir 15 % stipresni nei aliuminio lydinio. Reguliuojant pluošto sluoksnio kampą, apdorojimo iškraipymas išlaikomas 0,1 mm tikslumu.
Vienu metu gaminant daug magnio lydinio dalių
Magnio lydinys yra tik 2/3 tokio tankio kaip aliuminio lydinys, tačiau dėl polinkio oksiduotis ir pjovimo jėgos jis yra mažiau naudingas. CNC apdirbimo įranga turi aukšto-slėgio aušinimo sistemą ir išmaniąją pjovimo parametrų optimizavimo funkciją. Tai reiškia, kad jis gali be jokių problemų apdoroti tokias dalis kaip magnio lydinio prietaisų skydelio laikikliai ir sėdynių rėmai. Tam tikras dalių tiekėjas naudojo CNC apdirbimą, kad sumažintų magnio lydinio valdymo svirties svorį 60%, palyginti su įprastomis plieninėmis dalimis. Jie taip pat naudojo modeliavimą, kad pagerintų įrankio kelią, todėl apdorojimas tapo 40% efektyvesnis.
2. „Gamybos įrankis“, skirtas sudėtingoms lengvoms konstrukcijoms gaminti
Lengvas dizainas apima ne tik naujas medžiagas; taip pat reikia naudoti struktūrinį optimizavimą, kad „sumažintų svorį neprarandant svorio“. Naudojant kelių-ašių sujungimą, modeliavimą ir kitas funkcijas, skaitmeninio valdymo apdirbimo technologija leidžia sukurti sudėtingas konstrukcijas, tokias kaip tuščiavidurės santvaros ir biomimetiniai koriai.
Sudėtingų geometrinių objektų apdirbimas naudojant kelių{0}}ašių ryšį
Penkių-ašių CNC apdirbimas gali sudaryti erdvinius paviršius, kuriuos sunku padaryti naudojant įprastus trijų-ašių stakles. Pavyzdžiui, turbokompresoriaus mentės turi būti su sudėtingais aerodinaminiais paviršiais. CNC apdirbimo centras vienu metu valdo X, Y, Z ašis ir A bei B sukimosi ašis. Dėl to ašmenų paviršiaus tikslumas yra ± 0,01 mm, o paviršiaus šiurkštumas Ra < 0,4 μm. Dėl to padidinimo efektyvumas padidėja 10%, o svoris sumažėja 15%.
Apdirbimo kelio optimizavimas naudojant modeliavimą
Dirbant su lengvomis tuščiavidurėmis konstrukcijomis, CNC sistema gali naudoti CAD/CAM programinę įrangą, kad modeliuotų įrankio atsitrenkimo į ruošinį riziką ir pagerintų pjovimo parametrus. Bendrovė, dirbusi su aliuminio lydinio porėmiais, naudojo modeliavimą, kad sumažintų tuščiosios eigos eigą 25%, o pjovimo jėgos svyravimus - 40%. Tai sumažina apdorojimo laiką nuo 45 minučių iki 28 minučių. Be to, pakeitus pastūmą skrydžio metu, įrankio nusidėvėjimo greitis buvo sumažintas per pusę.
Klaidų kompensavimo technologija užtikrina, kad tikslumas išliks toks pat.
Lengvos dalys yra labai jautrios frezavimo metu padarytoms klaidoms. Lazerinius interferometrus naudoja skaitmeninio valdymo staklės, kad realiuoju laiku būtų galima stebėti veleno šiluminę deformaciją, varžtų žingsnio problemas ir kitus dalykus. Tada jie automatiškai pateikia šią informaciją valdymo sistemai. Pavyzdžiui, gaminant anglies pluošto transmisijos velenus, klaidų taisymo technologija išlaiko koaksialumo paklaidą tarp 0,05 mm ir 0,02 mm, o tai padidina energijos perdavimo efektyvumą 3%.
3. Efektyvumo didinimo priemonė greitam prototipų kūrimui ir lanksčiai gamybai
Lengviems automobiliams reikia geros pusiausvyros tarp to, kaip gerai jie atlieka mokslinius tyrimus ir plėtrą, ir kiek lankstumo jie gaminami. Naudodami skaitmeninio valdymo apdirbimo technologiją, galite greitai pagaminti pavyzdžius ir pakeisti gamybos linijas, o tai pagreitina gaminio iteracijos ciklą.
Greitasis CNC prototipų kūrimas padeda patikrinti dizainą.
CNC apdirbimo būdu per 72 valandas galima pagaminti aliuminio lydinio prototipus naujoms energijos transporto priemonių akumuliatorių dėžėms, tai yra 80 % greičiau nei naudojant tradicines formas. Konkreti įmonė naudojo CNC apdirbimą, kad išbandytų tuščiavidurės konstrukcijos konstrukciją ant magnio lydinio akumuliatoriaus dėklo pavyzdžių. Tai sumažino galutinio produkto svorį 25%, o mėginių apdorojimo sąnaudas - 60%, patobulinus suspaudimo schemą.
Lanksti gamybos linija gali apdoroti daugybę skirtingų gamybos rūšių.
Sujungus CNC stakles su pramoniniais robotais ir AGV vežimėliais, buvo sukurta lanksti lengvųjų dalių gamybos linija. Pavyzdžiui, tam tikra pavarų dėžių gamykla, naudodama CNC apdirbimo centrus ir automatizuotas tvirtinimo sistemas, galėjo pagaminti 12 skirtingų tipų pavarų vienu metu. Tai sumažino perjungimo laiką nuo 2 valandų iki 15 minučių ir padidino bendrą įrangos efektyvumą (OEE) 40%.
Skaitmeninės dvynių technologijos naudojimas proceso parametrams pagerinti
Apdorojant lengvo aliuminio lydinio ratlankius, CNC sistema naudoja skaitmeninius dvynius, kad modeliuotų, kaip temperatūros laukas kinta esant skirtingam pjovimo greičiui. Tada jis automatiškai importuoja geriausius nustatymus į staklių. Panaudojus šį metodą, tam tikrai įmonei pavyko sumažinti rato stebulės apdirbimo paviršiaus defektų skaičių nuo 5% iki 0,3% ir 70% sumažinti neplanuotas prastovas, prognozuodama įrankių nusidėvėjimą.