1. Nadogradnja prilagodljivosti materijala: prijelaz s tradicionalnih metala na kompozitne materijale
Inovacija materijala je najvažniji dio olakšavanja automobila. Upotreba novih materijala, uključujući legure aluminija, legure magnezija i kompozitnih materijala od karbonskih vlakana, znatno je porasla. Na primjer, aluminijska legura ima samo jednu-trećinu gustoće od čelika, ali može biti jaka čak 200–600 MPa, što je čini najpopularnijim izborom za strukturne dijelove karoserije. Ali ovi materijali zahtijevaju posebnu brigu kada se obrađuju na CNC stroju:
Poboljšanje reznih alata i postavki
Aluminijske legure imaju tendenciju ostavljati strugotine, stoga trebate koristiti alate za rezanje s dijamantnim -ili PCD-om i rezati pri velikim brzinama (10.000–20.000 o/min) i malim posmacima (0,05–0,2 mm/r). Integrirana donja ploča za-lijevanje pod pritiskom Tesla Model Y, na primjer, sastoji se od legure aluminija 6061. Poboljšanjem putanje alata, vrijeme obrade se skraćuje za 30%, dok hrapavost površine ostaje unutar Ra0,8 μm.
Veliki iskorak u tehnologiji obrade kompozitnih materijala
Kada radite s polimerom ojačanim ugljičnim vlaknima (CFRP), morate se suočiti s problemima poput raslojavanja i neravnina. Ultrazvučna tehnologija potpomognuta vibracijama potrebna je za CNC obradu kako bi se smanjila sila rezanja i zaustavilo lomljenje vlakana vibriranjem na visokoj frekvenciji (20–40 kHz). Za izradu dijelova karoserije od CFRP-a za BMW i3, CNC alatni stroj s pet-osa i ultrazvučni alati za rezanje koriste se zajedno. Time je proces 40% učinkovitiji, a potrošnja materijala 85% veća.
Sposobnost obrade više materijala odjednom
Kada se projektira nešto što je lagano, to često znači spajanje materijala koji nisu isti, poput hibridnih konstrukcija od aluminijskog čelika i aluminijskog CFRP-a. CNC obrada mora raditi s mnogo različitih materijala. Da bi se to postiglo, potrebno je promijeniti parametre rezanja i metode hlađenja tako da materijali ne mijenjaju oblik budući da imaju različite koeficijente toplinske ekspanzije. Na primjer, kućište baterije Audi e-tron ima hibridnu strukturu izrađenu od aluminija i čelika. CNC obradni centar steže dva materijala zajedno tako da je spojna površina ravna unutar 0,05 mm.
2. Poboljšanje i točnosti i brzine: kontrola na mikrometarskoj razini i obrada velikom-brzinom
Lagani dijelovi moraju biti precizniji u pogledu veličine i položaja od težih. Na primjer, pogreška okruglosti provrta cilindra u bloku cilindra motora mora biti unutar 1 μm. Ako nije, klipni prstenovi će se brže istrošiti i motor će trošiti više benzina. Da bi CNC obrada funkcionirala, potrebno je poboljšati ove tehnologije:
Sustav za kontrolu kretanja s visokom preciznošću
S linearnim motorom i petljom povratne sprege od rešetkastog ravnala, CNC alatni stroj može poboljšati točnost pozicioniranja na ± 0,001 mm. Na primjer, LASERTEC 65 3D pet-obradni centar s pet osi tvrtke DMG MORI koristi laserski interferometar za nadoknadu toplinske deformacije u stvarnom vremenu. Ovo održava preciznost obrade kontrolne ruke od aluminijske legure dosljednom na ± 0,003 mm.
Korištenje tehnologije rezanja velike brzine (HSC).
Možete skratiti vrijeme obrade dok još uvijek dobivate točne rezultate povećanjem brzine vretena (20000–40000rpm) i posmaka (10–30m/min). Tehnologija-glodanja velike brzine koristi se za ubrzavanje proizvodnje kotača od aluminijske legure za Toyotu Camry. Ovo skraćuje vrijeme potrebno za proizvodnju jednog komada sa 45 minuta na 18 minuta i čini da hrapavost površine prelazi s Ra1,6 μm na Ra0,4 μm.
Detekcija i kontrola u zatvorenoj petlji online
Koristite mrežne alate za otkrivanje kao što su laserske sonde i sonde za "ispravak otkrivanja obrade" u stvarnom vremenu. Na primjer, kada Weimaite CNC obradni centar radi na rashladnoj komori novog paketa baterija za energetsko vozilo, on koristi lasersku sondu za mjerenje veličine svakih 50 mm. Sustav zatim automatski mijenja parametre rezanja kako bi osigurao da je pogreška dubine kanala protoka manja ili jednaka 0,02 mm.
3. Fleksibilna proizvodnja: brz odgovor na skromne narudžbe i širok asortiman proizvoda
Budući da sve više ljudi želi prilagoditi svoje automobile, CNC strojna obrada mora imati mogućnost brzog prebacivanja između modela. Tradicionalni način proizvodnje stvari u velikim količinama ne može pratiti potrebu tržišta za "jednom osobom, jednim vozilom". CNC obrada mora biti fleksibilna na sljedeće načine:
Modularna učvršćenja i mehanizam za brzu izmjenu alata
S upotrebom uređaja za pozicioniranje nulte točke i uređaja za automatsku promjenu alata (ATC), vrijeme potrebno za prebacivanje je prešlo sa sati na minute. Na primjer, pri izradi komponenti za stare modele Porschea, standardizirana biblioteka učvršćenja i 24-bitna biblioteka alata koriste se za brzu izmjenu između 52.000 različitih vrsta dijelova. Time se trošak izmjene jednog dijela smanjuje za 60%.
Pametno programiranje i knjižnica digitalne umjetnosti
Napravite digitalnu knjižnicu procesa koja sadrži svojstva materijala, rute alata i parametre rezanja. Zatim upotrijebite AI algoritme za automatsku izradu najboljeg plana obrade. Na primjer, softver Siemens NX CAM može predložiti putanje alata ovisno o obliku dijelova. Ovo smanjuje vrijeme programiranja za pola, a broj probnih rezova za 30%.
Usluga na jednom- mjestu i zajednički rad u cijelom opskrbnom lancu
Blisko surađujte s dobavljačima površinske obrade, toplinske obrade i drugih usluga i ponudite sve te usluge na jednom mjestu, od CNC obrade do eloksiranja i prskanja. Na primjer, Weimaite je skratio vrijeme isporuke za prilagođene dijelove sa 15 dana na 7 dana okupivši 50 dobavljača površinske obrade u tom području. Time se zadovoljavaju hitne potrebe klijenata koji su još uvijek u fazi istraživanja i razvoja.
