Koje su prednosti CNC obrade u fazi istraživanja i razvoja automobila?

1. Provjera dizajna: Ispravno pretvaranje virtualnih modela u čvrste dijelove
Provjera dizajna najvažniji je dio ranih faza istraživanja i razvoja automobila kako bi se osiguralo da su dizajni mogući. Tradicionalnu izradu treba najprije ispitati ručnom izradom glinenih modela ili osnovnih kalupa, ali te metode imaju problema uključujući nisku točnost, duge cikluse i skupe cijene. Digitalni proizvodni postupci u CNC tehnologiji strojne obrade omogućuju točan prijenos dizajnerskih modela na fizičke proizvode.
Obradom poluga s pet{0}}osa prevladavaju se problemi koji dolaze s kompliciranim strukturama.
Na primjer, blok cilindra motora ima prolaze za ulje, vodene tunele i rupe u cilindrima koji nisu svi u ravnoj liniji. Tradicionalna strojna obrada mora se stegnuti i pozicionirati nekoliko puta, što može dovesti do netočnosti veće od 0,1 mm. Povezanost rotacije A/C osi omogućuje CNC obradnom centru s pet-osi da radi više{4}}stranu obradu jednim stezanjem. Održava pogrešku cilindričnosti provrta cilindra unutar 0,005 mm i poboljšava točnost položaja prolaza ulja na ± 0,02 mm. Time se osigurava da se svi potencijalni problemi smetnji mogu pronaći tijekom faze provjere dizajna.
-Brzo rezanje skraćuje vrijeme potrebno za provjeru bilo čega.
Tipični postupak glodanja zupčanika za izradu zupčanika mjenjača zahtijeva obradu korak-po-korak koja može trajati do dva tjedna. Optimiziranjem parametara rezanja (brzina vretena od 3000 o/min, brzina posmaka od 1200 mm/min), CNC tehnologija rezanja velikom-brzinom skraćuje vrijeme potrebno za obradu jednog komada na 8 sati. Tehnologija mrežne detekcije također daje-input u stvarnom vremenu o problemima s profilom zuba, što omogućuje dizajnerskom timu da završi tri kruga iterativne optimizacije u manje od 48 sati.
Prilagodljivost višestrukim materijalima potiče nove dizajnerske ideje.
CNC obrada radi sa širokim rasponom materijala, uključujući aluminijske legure, čelik visoke-čvrstoće i kompozitne materijale. To olakšava razvoj laganih proizvoda. U istraživanju i razvoju novih kućišta baterija za vozila s energijom, CNC obrada može osigurati da kompozitni materijali od ugljičnih vlakana i aluminijske legure savršeno pristaju. Simulacijom koeficijenata toplinske ekspanzije različitih materijala i usavršavanjem konstrukcijskog dizajna mogu se spriječiti greške u kvaliteti koje proizlaze iz problema s kompatibilnošću materijala u masovnoj proizvodnji.
2. Proizvodnja uzoraka: mogućnost brze izmjene po niskoj cijeni i s velikom učinkovitošću
Faza prototipa je važna poveznica između dizajna i masovne proizvodnje. Glavni cilj je prikazati cjelokupnu namjeru dizajna uz najmanji mogući trošak. CNC strojna obrada nudi višestruke proizvodne mogućnosti koje izradu uzoraka čine brzom i jednostavnom:
Proizvodnja pojedinačnog komada smanjuje troškove probne proizvodnje.
Izrada tradicionalnih kalupa košta mnogo (jedan set može koštati stotine tisuća juana), a potrebno je mnogo vremena da se promijeni. CNC obrada koristi metodu "proizvodnje bez kalupa", koja omogućuje brzu proizvodnju pojedinačnih uzoraka izravnom obradom metalnih praznina ili 3D ispisa praznina. Ovo smanjuje troškove za više od 60% u usporedbi s tradicionalnim metodama. Na primjer, kada je određena automobilska tvrtka izrađivala novu zakretnu ruku ovjesa, uspjeli su završiti prvu rundu proizvodnje uzorka u samo tri dana koristeći CNC obradu. Ovo je skratilo razvojno razdoblje za 21 dan u usporedbi s tradicionalnim metodama.
Fleksibilna proizvodnja malih{0}}serija olakšava usporedbu različitih alternativa.
CNC strojevi mogu se brzo prebacivati ​​između programa i kalupa kako bi istovremeno provjerili alternativne sheme dizajna. Na primjer, tim za istraživanje i razvoj može raditi na pet alternativnih stilskih shema u isto vrijeme kada izrađuje unutarnje ploče za automobilska vrata. Korištenje CNC mjernog sustava za usporedbu kvalitete površine, zazora sklopa i drugih podataka olakšava brzi odabir najboljeg dizajna. Na taj način razvoj neće biti odgođen zbog pogrešaka u jednoj shemi.
Obrada funkcionalne integracije poboljšava integritet verifikacije.
CNC obrada može izvesti "više{0}}procesnu obradu s jednim stezanjem." Na primjer, pri izradi kočionih diskova, obradni centar s pet-osnim polugama može površinu diska učiniti ravnom, otvor za raspršivanje topline na pravom mjestu i otvor za dinamičku ravnotežu, sve u isto vrijeme. Time se osigurava da uzorak radi potpuno isto kao -serijski proizvedeni dio i izbjegavaju se pogreške koje se nakupljaju prilikom obrade u koracima.
3. Optimizacija procesa: fino-podešavanje proizvodnih postavki na temelju podataka
Optimizacija procesa potrebna je tijekom cijele faze istraživanja i razvoja kako bi se pronašli najbolji parametri obrade. To će osigurati da proizvodnja ostane stabilna tijekom faze masovne proizvodnje. Budući da je CNC obrada digitalna, izvrstan je način za optimizaciju procesa:
Dinamičko podešavanje parametara moguće je-prikupljanjem podataka u stvarnom vremenu.
CNC alatni strojevi imaju senzor sile i senzor temperature koji mogu pratiti silu rezanja, vibracije vretena i druge podatke u stvarnom vremenu i slati ih u MES sustav preko industrijskog interneta. Na primjer, pri obradi koljenastog vratila, sustav može automatski smanjiti brzinu napredovanja za 20% i promijeniti brzinu protoka rashladne tekućine ako primijeti nagli porast sile rezanja. To štiti alate i održava stabilnu obradu.
Digitalna tehnologija blizanaca ubrzava proces validacije.
Tim za istraživanje i razvoj može upotrijebiti virtualni model strojne obrade za testiranje procesa rezanja s različitim postavkama prije nego što ga stvarno izvede. To im omogućuje da vide koji bi se problemi mogli pojaviti, poput trošenja alata i toplinske deformacije. Određena automobilska tvrtka koristi digitalnu twin tehnologiju za poboljšanje reznih putova za nove klipnjače motora. Ovo je smanjilo vrijeme potrebno za strojnu obradu dijelova za 15% i produžilo vijek trajanja alata za 40%.
Metoda umjetne inteligencije omogućuje rad optimizacije prilagođene parametrima
Neki moderni CNC sustavi dolaze s modulima strojnog učenja koji mogu automatski pronaći najbolje kombinacije parametara na temelju prošlih podataka obrade. Na primjer, u proizvodnji kotača od aluminijskih legura, AI algoritmi dinamički modificiraju brzinu rezanja i brzinu napredovanja procjenjujući razlike u tvrdoći i žilavosti različitih serija materijala, posljedično povećavajući stopu kvalifikacije proizvoda s 92% na 98%.
4. Na temelju podataka: Stvaranje glatke digitalne zatvorene petlje između istraživanja i razvoja i masovne proizvodnje
CNC obrada ključna je poveznica između istraživanja i razvoja i masovne proizvodnje budući da je digitalna i povezuje podatke kako bi se postigla potpuna kontrola kvalitete procesa:
Standardiziranje G{0}}koda osigurava da se namjera dizajna šalje ispravno.
Nakon što CAM softver pretvori CAD podatke o dizajnu u G-kod, oni se mogu poslati izravno na CNC alatne strojeve bez grešaka koje bi se dogodile da ih je netko ručno programirao. Određena automobilska tvrtka postavila je standardnu ​​biblioteku G-koda kako bi se CNC oprema različitih dobavljača mogla obrađivati ​​na isti način. Time se osigurava da se parametri procesa postavljeni tijekom faze istraživanja i razvoja strogo slijede u fazi masovne proizvodnje.
Korištenje online sustava za otkrivanje kako bi kvalitetna sljedivost funkcionirala
CNC alatni strojevi dolaze s laserskim skenerom i koordinatnim mjernim strojem koji može pronaći dimenzije obrade u stvarnom vremenu i dati informacije sustavu upravljanja kvalitetom. Na primjer, kod glodanja kućišta mjenjača, sustav automatski prati vrijeme obrade, istrošenost alata i razlike u veličini svake pozicije rupe. Ovo stvara kompletnu datoteku kvalitete koja se može koristiti za kontrolu procesa tijekom masovne proizvodnje.
Fleksibilne proizvodne linije olakšavaju brzo pretvaranje rezultata istraživanja i razvoja u nove proizvode.
Da biste napravili fleksibilnu proizvodnu liniju koja može proizvoditi i uzorke za istraživanje i razvoj i masovno-proizvedene dijelove, možete povezati CNC strojeve s automatiziranim jedinicama kao što su AGV automobili i roboti. Određena tvrtka za nova energetska vozila koristila je fleksibilnu proizvodnu liniju za testiranje procesa masovne proizvodnje tijekom faze istraživanja i razvoja. Ovo je skratilo vrijeme potrebno za lansiranje novog automobila za tri mjeseca.