Hogyan javíthatja a CNC megmunkálás az autóalkatrészek konzisztenciáját?

一, A CNC-megmunkálási technológia mögött meghúzódó fő gondolat az, hogy a dolgokról való gondolkodásmódunkat a „tapasztalat-vezérelt” helyett az „adatvezérelt”{0}}módosításra gondoljuk.
A hagyományos mechanikus megmunkálás a dolgozók képességeitől és tudásától függ, és a gép beállításainak manuális módosításával fejeződik be. Ennek a módnak két nagy problémája van: egyrészt az emberi tényezők okozhatják a hibák változását (például az elhasználódott szerszámok nem időben történő cseréje, a rögzítés elhelyezésének eltérése stb.), másrészt nehéz ugyanazt a feldolgozási eredményt elérni a különböző kötegekből és gépekből. Például, amikor egy tipikus esztergagépet használ a főtengelyek megmunkálásához, meg kell győződnie arról, hogy a méretek megfelelőek-e, oly módon, hogy befogja és többször kézzel megméri. A hibatartomány gyakran meghaladja a ± 0,1 mm-t, és a megmunkálási eredmények nagyon eltérőek lehetnek attól függően, hogy ki végzi.
A numerikus vezérlésű megmunkálási technológiával a számítógépes program utasításai vezérlik a forgácsolószerszámokat és a mechanikai mozgásokat. Ez egy nagy változás a "kézi élmény" helyett az "adatvezérelt" felé. Az eljárás fő része az
Digitális modellezés: tárgyak 3D-s modellezése CAD szoftverrel és fontos paraméterek beállítása, mint a felületi érdesség és a mérettűrések;
Folyamattervezés: A CAM szoftverrel szerszámpályákat készíthet és javíthatja a forgácsolási paramétereket, beleértve az előtolást, a vágási mélységet és az orsó sebességét.
A program küldése: G-kód utasításokat küld a CNC szerszámgépnek a több-tengelyes összekapcsolás megmunkálásának vezérléséhez.
Online észlelés: minőségellenőrző rendszer beépített{0}}érzékelőkkel, amely valós időben figyeli a megmunkálási folyamatot, és automatikusan kijavítja a hibákat.
Például a motor hengerblokkjainak megmunkálásakor egy öt-tengelyű CNC megmunkálóközpont egyszerre több-irányú hengerfuratok, olajjáratok, menetes furatok stb. Ez elkerüli az ismétlődő befogási hibákat, és a hengerfurat hengerességi hibáját 0,005 mm-en belül tartja, ami sokkal jobb, mint a régi 0,02 mm-es eljárás.
2, A legfontosabb technológiai megközelítés a CNC megmunkálás következetesebbé tételéhez
1. Többtengelyes összekötő megmunkálás: csökkenti a rögzítések számát, és megszabadul a pozicionálási pontatlanságoktól.
A különböző típusú felületi megmunkálásokhoz a hagyományos megmunkálásnak sokszor össze kell szorítania a darabokat. Valahányszor rögzítik, előfordulhat, hogy nincsenek a megfelelő helyen. Például a hagyományos módszereknél három rögzítési lépésre van szükség a sebességváltó házának feldolgozásához, ami akár 0,15 mm-es hibát is eredményezhet. Ezzel szemben az öt-tengelyű CNC-megmunkálásnak csak egy rögzítési lépésre van szüksége az összes felületfeldolgozás befejezéséhez, és a pozicionálási hiba 0,01 mm-en tartható.
Ebben az esetben egy autógyártó cég öt{0}}tengelyes CNC-megmunkálást alkalmaz alumínium motorhengerblokkok gyártásához. A selejt aránya 12%-ról 0,8%-ra csökkent, a méretpontosság pedig 85%-kal nőtt a korábbi megközelítésekhez képest.
2. Nagy sebességű vágás (HSM) technológia: a vágási beállítások javítása és a megmunkálási minőség stabil tartása
A nagy -sebességű vágás (akár 3000 m/perc vagy több) és az előtolás (akár 400%-kal) kisebb forgácsolóerővel és hődeformációval, ami stabilan tartja a megmunkálási minőséget. Például titánötvözet pengék vágásakor a normál vágási sebesség csak 800 m/perc, és az Ra felületi érdesség nagyobb vagy egyenlő, mint 1,6 μm. A nagy-sebességű forgácsolás Ra 0,4 μm-re vagy azzal egyenlőre csökkentheti a felületi érdesség mértékét, és a szerszámok élettartama háromszor hosszabb.
Műszaki elv: Ha nagy sebességgel vág, a vágási zóna hőmérséklete megemelkedik, az anyag lágyabbá válik, és a forgácsolóerő csökken. Ugyanakkor a forgácsok gyorsabban képződnek, ami azt jelenti, hogy a hővezetés gyorsabban megy végbe a munkadarab felé, ami segít korlátozni a termikus deformációt.
3. Adaptív vezérlés és valós idejű-kompenzáció: menet közben módosítsa a beállításokat, hogy kezelje az anyag változásait
Az autóalkatrészek különböző tételei (például alumíniumötvözet és nagyszilárdságú acél{0}) eltérő teljesítményjellemzőkkel rendelkeznek (például keménység és szívósság). A hagyományos gyártást le kell állítani és gyakran be kell indítani a paraméterek megváltoztatásához. A CNC rendszer érzékelőkkel (például erőérzékelőkkel és hőmérséklet-érzékelőkkel) rendelkezik, amelyek valós időben figyelik a vágási erőt, a rezgést, a hőmérsékletet és más jellemzőket. Ezután automatikusan megváltoztatja az előtolási sebességet, a vágási mélységet és az egyéb beállításokat, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a megmunkálás mindig ugyanaz.
A nagyszilárdságú acél főtengelyek megmunkálásakor a CNC-rendszer a forgácsolóerő gyors növekedését észleli, és azonnal 20%-kal csökkenti az előtolást, hogy megóvja a szerszámokat a sérülésektől, miközben a méretek konzisztensek maradnak.
4. Digitális ellenőrzés és minőségi nyomon követhetőség: zárt-hurkú ellenőrző rendszer kialakítása
Az olyan online észlelési eszközökkel, mint a lézerszkennerek és a koordináta-mérőgépek, a numerikus vezérlésű megmunkálás a „felismerési visszajelzés feldolgozása” zárt-hurkú vezérlését tudja megvalósítani. Például fogaskerekek gyártása során a CNC szerszámgép automatikusan ellenőrizni tudja a fogprofil hibáját a megmunkálás után. Ha túllépi a határértéket, a kompenzációs program elindul az alkatrészek újrafeldolgozására, és gondoskodik arról, hogy mindegyik megfeleljen a tervezési előírásoknak. A MES rendszer az egyes alkatrészek feldolgozási paramétereit és ellenőrzési adatait is nyomon követi, így a minőség nyomon követhető.
Adattámogatás: Az egyik sebességváltó-gyártó digitális ellenőrzése a fogaskerék-profil pontatlanságát 0,008 mm-ről 0,003 mm-re, az elutasítási arányt pedig 8%-ról 1% alá csökkentette.
3. Valós-példa: CNC-megmunkálás használata az autó alapvető alkatrészeinek konzisztenciájának megőrzésére.
1. A motor főtengelyének megmunkálása: Öt-tengelyes összeköttetés és gyors vágás
A főtengely a motor nagyon fontos mozgó része, és az, hogy mennyire jól illeszkedik, meghatározza a motor működését. A hagyományos megmunkálás több folyamatot, sok szorítást és sok hibát tartalmaz. Egy adott vállalkozás öt-tengelyes CNC-megmunkáló központot használ, és a következő lépésekkel konzisztensebbé teszi a dolgokat:
Végezzen el minden felületi megmunkálást egyetlen befogással, hogy csökkentse a pozicionálási hibákat;
A nagy sebességű -vágáshoz az optimalizálási paraméterek a következők: előtolás akár 1200 mm/percig, vágási mélység 0,5 mm, felületi érdesség Ra < 0,4 μm.
Online észlelés kompenzáció: A feldolgozás után automatikusan ellenőrizze az orsónyak és a hajtórúdnyak koaxiálisságát. Ha a hiba túl nagy, a szerszám nyomvonala azonnal megváltozik.
Hatás: A főtengely megmunkálási ciklusa 60%-kal lecsökken, a méretek egyenletessége 90%-kal javul, a selejt arány 5%-ról 0,2%-ra csökken.
2. Sebességváltó fogaskerekek feldolgozása: a fogaskerekek felhordása és köszörülése együtt történik
A fogaskerekek fogprofiljának pontossága közvetlen hatással van arra, hogy mennyire jól működnek és mekkora zajt adnak. A hagyományos kézművességben a fogaskerékhengerlés és köszörülés külön történik, sok befogási ciklussal. A fogaskerék köszörülése is valószínűleg hődeformációt okoz. A következetesebbé tétel érdekében egy bizonyos cég CNC fogaskerekes csiszoló- és kompozit gépeket használ a következő technológiákkal:
Szinkron megmunkálás: A rántást és a köszörülést ugyanazon a gépen végzik, hogy ne kelljen kétszer rögzíteni;
Adaptív köszörülés: Az őrlési nyomás automatikus módosítása a hajtómű anyagának keménységétől függően, hogy ne melegedjen túl és ne változzon alakja.
Digitális ikerszimuláció: Használjon virtuális környezetet a megmunkálási folyamat szimulálásához, és keresse meg a legjobb szerszámpályákat és beállításokat.
A fogaskerék-profil hibája ± 0,012 mm-ről ± 0,005 mm-re csökkent, a zaj 3 dB-lel, a gyártási hatékonyság pedig 40%-kal nőtt.