Mik a CNC megmunkálás előnyei az autóipari kutatási és fejlesztési szakaszban?

1. Tervezés ellenőrzése: A virtuális modellek szilárd részekre való megfelelő konvertálása
A tervezés ellenőrzése a legfontosabb része az autókutatás és -fejlesztés korai szakaszának, hogy megbizonyosodjon a tervek lehetségességéről. A hagyományos kivitelezést először agyagmodellek vagy alapformák kézzel történő elkészítésével kell tesztelni, de ezeknek a módszereknek vannak olyan problémái, mint az alacsony pontosság, a hosszú ciklusok és a drága árak. A CNC megmunkálási technológiában alkalmazott digitális gyártási eljárások lehetővé teszik a tervezési modellek pontos lefordítását fizikai termékekké.
Az öt-tengelyes összekapcsolás megmunkálása megoldja a bonyolult szerkezetekkel járó problémákat.
Például a motor hengerblokkjában olajjáratok, vízalagutak és hengerlyukak vannak, amelyek nem mind egyenes vonalban helyezkednek el. A hagyományos megmunkálást többször kell rögzíteni és pozícionálni, ami 0,1 mm-nél nagyobb pontatlanságot eredményezhet. Az A/C tengelyforgató összekapcsolása lehetővé teszi az öt-tengelyű CNC megmunkáló központ számára, hogy több-irányú megmunkálást végezzen egyetlen befogással. 0,005 mm-en belül tartja a hengerfurat hengerességi hibáját, és ± 0,02 mm-re javítja az olajátvezetési pozíció pontosságát. Ez biztosítja, hogy a lehetséges interferencia-problémák megtalálhatók legyenek a tervezési ellenőrzési szakaszban.
A nagy sebességű-vágás csökkenti az ellenőrzés idejét.
A sebességváltó-fogaskerekek gyártásához a tipikus fogaskerekek felhelyezési eljárása lépésenkénti megmunkálást igényel, amely akár két hétig is eltarthat. A vágási paraméterek optimalizálásával (3000 ford./perc orsó-fordulatszám, 1200 mm/perc előtolás) a CNC nagysebességű vágási technológia{5}}8 órára csökkenti az egyetlen darab megmunkálásához szükséges időt. Az online észlelési technológia valós idejű-bemenetet is ad a fogprofillal kapcsolatos problémákkal kapcsolatban, ami lehetővé teszi, hogy a tervezőcsapat három iteratív optimalizálási kört kevesebb mint 48 óra alatt befejezzen.
A többféle anyaghoz való alkalmazkodás új tervezési ötleteket ösztönöz.
A CNC-megmunkálás az anyagok széles skálájával működik, beleértve az alumíniumötvözeteket, a nagyszilárdságú acélt{0}}és a kompozit anyagokat. Ez megkönnyíti a könnyű termékek fejlesztését. Az új energetikai járművek akkumulátorcsomagjainak kutatása és fejlesztése során a CNC megmunkálás gondoskodhat arról, hogy a szénszálas kompozit anyagok és az alumíniumötvözetek tökéletesen illeszkedjenek egymáshoz. A különböző anyagok hőtágulási együtthatóinak szimulálásával és a szerkezeti tervezés finomításával megelőzhetők a tömeggyártás anyagkompatibilitási problémáiból adódó minőségi hibák.
2. Mintaelőállítás: gyors változtatások alacsony költséggel és nagy hatékonysággal történő végrehajtásának képessége
A prototípus szakasz fontos kapocs a tervezés és a tömeggyártás között. A fő cél az, hogy a lehető legalacsonyabb költséggel mutassuk meg a teljes tervezési szándékot. A CNC megmunkálás többféle gyártási lehetőséget kínál, amelyek gyorssá és egyszerűvé teszik a mintagyártást:
Az egy darabos gyártás csökkenti a próbagyártás költségeit.
Sokba kerül a hagyományos formák elkészítése (egy készlet akár több százezer jüanba is kerülhet), és hosszú ideig tart a cseréjük. A CNC megmunkálás a "penészmentes gyártás" módszert alkalmazza, amely lehetővé teszi az egydarabos minták gyors előállítását fém vagy 3D nyomtatási nyersdarabok közvetlen feldolgozásával. Ez több mint 60%-kal csökkenti a költségeket a hagyományos módszerekhez képest. Például, amikor egy bizonyos autóipari vállalkozás új felfüggesztő lengőkart készített, mindössze három nap alatt tudták befejezni a mintagyártás első körét CNC megmunkálással. Ez 21 nappal csökkentette a fejlesztési időt a hagyományos módszerekhez képest.
A kis-köteges, rugalmas gyártás megkönnyíti a különböző alternatívák összehasonlítását.
A CNC gépek gyorsan válthatnak a programok és a formák között, hogy egyidejűleg ellenőrizzék az alternatív tervezési sémákat. Példaként említhető, hogy a K+F csapat egyszerre öt alternatív stílussémán dolgozhat az autóajtók belső paneleinek gyártása során. CNC mérőrendszerrel a felületminőség, az összeszerelési távolság és egyéb adatok összehasonlítása megkönnyíti a legjobb kialakítás gyors kiválasztását. Így a fejlesztést nem késleltetik egy sémában előforduló hibák.
A funkcionális integrációs feldolgozás javítja az ellenőrzés integritását.
A CNC-megmunkálás „több{0}}folyamatos megmunkálást végezhet egyetlen befogással”. Például a féktárcsák készítésénél egy öt-tengelyes felfüggesztésű megmunkálóközpont egyszerre tudja a tárcsa felületét simává tenni, a hőelvezető lyukat a megfelelő helyre és a dinamikus egyensúlyi furatot egyszerre lehet elérni. Ez biztosítja, hogy a minta pontosan ugyanúgy működjön, mint a sorozatgyártású alkatrész, és elkerüli a lépésenkénti megmunkálás során fellépő hibákat.
3. Folyamatoptimalizálás: a gyártási beállítások finom-hangolása adatok alapján
A legjobb feldolgozási paraméterek megtalálásához a kutatási és fejlesztési szakaszban a folyamatoptimalizálásra van szükség. Ez biztosítja, hogy a termelés stabil maradjon a tömeggyártási szakaszban. Mivel a CNC megmunkálás digitális, nagyszerű módja a folyamatok optimalizálásának:
A dinamikus paraméter-beállítás a valós idejű{0}}adatgyűjtéssel lehetséges.
A CNC szerszámgépek erőérzékelővel és hőmérséklet-érzékelővel rendelkeznek, amelyek valós időben szemmel tudják tartani a forgácsolóerőt, az orsórezgést és egyéb adatokat, és az ipari interneten keresztül elküldik azokat a MES rendszerbe. Például egy főtengely megmunkálásakor a rendszer automatikusan 20%-kal csökkentheti az előtolást és megváltoztathatja a hűtőfolyadék áramlási sebességét, ha a forgácsolóerő gyors növekedését észleli. Ez védi a szerszámokat és stabilan tartja a megmunkálást.
A digitális iker technológia felgyorsítja az érvényesítési folyamatot.
A K+F csapat egy virtuális megmunkálási modellt használhat a vágási folyamat különböző beállításokkal történő tesztelésére, mielőtt azt ténylegesen elvégezné. Így láthatják, milyen problémák merülhetnek fel, például a szerszámkopás és a hő deformációja. Egy adott autóipari vállalkozás digitális ikertechnológiát alkalmaz az új motorhajtórudak vágási útvonalainak javítására. Ez 15%-kal csökkentette az alkatrészek megmunkálásához szükséges időt, és 40%-kal növelte a szerszámok élettartamát.
Az AI módszer működésbe hozza a paraméteradaptív optimalizálást
Néhány modern CNC-rendszer gépi tanulási modulokkal érkezik, amelyek automatikusan megtalálják a legjobb paraméter-kombinációkat a múltbeli megmunkálási adatok alapján. Például az alumínium könnyűfém keréktárcsák gyártása során az AI algoritmusok dinamikusan módosítják a vágási sebességet és az előtolási sebességet azáltal, hogy felmérik a különböző anyagok keménysége és szívóssága közötti különbségeket, ennek következtében a termék minősítési aránya 92%-ról 98%-ra nő.
4. Adatok alapján: Zökkenőmentes digitális zárt kör kialakítása a kutatás-fejlesztés és a tömeggyártás között
A CNC megmunkálás kritikus láncszem a kutatás-fejlesztés és a tömeggyártás között, mivel digitálisan működik, és összekapcsolja az adatokat a teljes folyamatminőség-ellenőrzés érdekében:
A G{0}}kód szabványosítása biztosítja a tervezési szándék helyes elküldését.
Miután a CAM-szoftver a CAD-tervezési adatokat G-kóddá alakítja, közvetlenül elküldhető a CNC-szerszámgépeknek, anélkül, hogy bármilyen hiba történne, ha valaki kézzel programozná. Egy adott autóipari cég szabványos G-kódkönyvtárat hozott létre, hogy a különböző beszállítóktól származó CNC-berendezéseket azonos módon lehessen feldolgozni. Ez biztosítja, hogy a kutatás-fejlesztési szakaszban beállított folyamatparamétereket szigorúan betartsák a tömeggyártási szakaszban.
Online észlelőrendszer használata a minőségi nyomon követhetőség érdekében
A CNC szerszámgépekhez lézerszkenner és koordináta mérőgép tartozik, amely valós időben képes megtalálni a megmunkálási méreteket, és információt szolgáltatni a minőségirányítási rendszernek. Például a hajtómű házának marásakor a rendszer automatikusan nyomon követi a megmunkálási időt, a szerszámkopást és az egyes furatpozíciók méretbeli különbségeit. Ez egy teljes minőségi fájlt hoz létre, amely felhasználható a folyamat vezérlésére a tömeggyártás során.
A rugalmas gyártósorok megkönnyítik a kutatási és fejlesztési eredmények gyors új termékekké alakítását.
Ha olyan rugalmas gyártósort szeretne létrehozni, amely kutatási és fejlesztési mintákat és tömeggyártású{0}}alkatrészeket is tud készíteni, összekapcsolhatja a CNC gépeket olyan automatizált egységekkel, mint az AGV autók és robotok. Egy adott új energiajárműveket gyártó cég rugalmas gyártósort használt a tömeggyártási folyamat tesztelésére a kutatás és fejlesztés szakaszában. Ez három hónappal csökkentette az új autó piacra dobásának idejét.