Како ЦНЦ обрада може побољшати конзистентност аутомобилских делова?

一,Главна идеја иза ЦНЦ технологије обраде је да променимо начин на који размишљамо о стварима са „на основу искуства“ у „податке{0}}“.
Традиционална механичка обрада зависи од способности и знања људи који на њој раде, а завршава се ручном променом подешавања машине. Овај режим има два велика проблема: прво, људски фактори могу да доведу до промене грешака (на пример, незамена истрошених алата на време, варијације положаја стезања, итд.), и друго, тешко је добити исте резултате обраде из различитих серија и машина. На пример, када користите типичан струг за обраду радилица, морате се уверити да су димензије тачне тако што ћете их стезати и мерити ручно више пута. Опсег грешке је често већи од ± 0,1 мм, а резултати обраде могу бити веома различити у зависности од тога ко то ради.
Са нумеричком контролом технологије обраде, инструкције компјутерског програма контролишу резне алате и механичка кретања. Ово је велика промена са „ручног искуства“ на „податке{1}}вођено“. Главни део поступка је
Дигитално моделирање: израда 3Д модела предмета са ЦАД софтвером и постављање важних параметара као што су храпавост површине и толеранције димензија;
Планирање процеса: Користите ЦАМ софтвер да направите путање алата и побољшате параметре резања укључујући брзину помака, дубину сечења и брзину вретена.
Слање програма: Пошаљите упутства за Г-код ЦНЦ алатној машини да контролишете машинску обраду више-оси.
Откривање на мрежи: систем контроле квалитета са уграђеним-сензорима који прати процес обраде у реалном времену и аутоматски исправља грешке.
На пример, када обрађујете блокове цилиндара мотора, ЦНЦ обрадни центар са пет-осних делова може да ради више-машинску обраду рупа цилиндра, пролаза за уље, рупа са навојем и још много тога одједном. Ово избегава поновљене грешке стезања и задржава грешку цилиндричности отвора цилиндра на 0,005 мм, што је много боље од старог процеса од 0,02 мм.
2, Најважнији технолошки приступ за постизање конзистентније ЦНЦ обраде
1. Машинска обрада са више-оси: смањује број пута које морате да стегнете и отклања непрецизност позиционирања.
Да би се радиле различите врсте површинске обраде, традиционална обрада треба да стегне делове заједно више пута. Сваки пут када се стегну, можда неће бити на правом месту. На пример, традиционалним методама су потребна три корака стезања за обраду кућишта мењача, што може додати и до 0,15 мм грешке. Насупрот томе, пето{4}}осна ЦНЦ обрада треба само један корак стезања да би се завршила сва површинска обрада, а грешка позиционирања може да се задржи на 0,01 мм.
У овом случају, аутомобилска компанија користи пето{0}}осну ЦНЦ машинску обраду за прављење алуминијумских блокова цилиндара мотора. Стопа отпада је опала са 12% на 0,8%, а тачност димензија је порасла за 85% у поређењу са ранијим приступима.
2. Технологија сечења велике брзине (ХСМ): побољшање подешавања сечења и одржавање стабилног квалитета обраде
Велика{0}}брзина сечења (до 3000 м/мин или више) и брзина помака (до 400%) смањују силу сечења и топлотну деформацију, што одржава квалитет обраде стабилним. Приликом сечења сечива од легуре титанијума, на пример, нормална брзина резања је само 800 м/мин, а храпавост површине Ра је већа или једнака 1,6 μм. Сечење великом{7}}брзином може смањити храпавост површине на Ра мању или једнаку 0,4 μм и учинити да алати трају три пута дуже.
Технички принцип: Када сечете великом брзином, температура у зони сечења расте, материјал постаје мекши, а сила сечења опада. У исто време, струготине се формирају брже, што значи да се превођење топлоте до радног предмета дешава брже, што помаже у ограничавању термичке деформације.
3. Прилагодљива контрола и компензација{1}}у реалном времену: промените подешавања у ходу да бисте се бавили променама у материјалу
Различите серије материјала за аутомобилске компоненте (као што су легуре алуминијума и челик велике{0}}врсте) имају различите карактеристике перформанси (као што су тврдоћа и жилавост). Традиционалну производњу треба зауставити и почети често да би се мењали параметри. ЦНЦ систем има сензоре (као што су сензори силе и сензори температуре) који прате ствари као што су сила резања, вибрације, температура и друге карактеристике у реалном времену. Затим аутоматски мења брзину помака, дубину сечења и друга подешавања како би се осигурало да је обрада увек иста.
Приликом обраде челичних радилица велике чврстоће{0}}ЦНЦ систем примећује брз пораст силе сечења и одмах снижава брзину помака за 20% како би заштитио алате од оштећења, а притом задржао конзистентне димензије.
4. Дигитална инспекција и следљивост квалитета: успостављање затвореног-система контроле
Коришћењем алата за детекцију на мрежи као што су ласерски скенери и машине за мерење координата, обрада нумеричке контроле може да оствари затворену-контролу „повратне информације о детекцији обраде“. На пример, приликом производње зупчаника, ЦНЦ машина алатка може аутоматски да провери грешку у профилу зуба када се обрада заврши. Ако пређе ограничење, програм компензације ће поново обрадити делове, пазећи да сви одговарају спецификацијама дизајна. МЕС систем такође прати параметре обраде и инспекцијске податке за сваки део како би се могао пратити квалитет.
Подршка за податке: Дигитална инспекција једног произвођача мењача смањила је непрецизност профила зубаца зупчаника са 0,008 мм на 0,003 мм и стопу одбацивања са 8% на мање од 1%.
3, пример из стварног-света: Коришћење ЦНЦ обраде да би се суштински делови аутомобила одржали доследним.
1. Обрада радилице мотора: пето-осна веза и брзо сечење
Радилица је веома важан покретни део мотора, а колико добро пристаје одређује колико добро мотор ради. Традиционална израда укључује неколико процеса, много стезаљки и много грешака. Одређено предузеће користи ЦНЦ обрадни центар са пет-осни и чини ствари конзистентнијим радећи следеће:
Урадите сву површинску обраду у једном стезању да бисте смањили грешке у позиционирању;
За сечење велике{0}}брзине, параметри оптимизације су: брзина помака до 1200 мм/мин, дубина сечења од 0,5 мм и храпавост површине Ра < 0,4 μм.
Компензација онлајн детекције: Након обраде, аутоматски проверите коаксијалност врата вретена и врата клипњаче. Ако је грешка превелика, рута алата ће се одмах променити.
Ефекат: Циклус обраде радилице је смањен за 60%, уједначеност димензија је побољшана за 90%, а стопа отпада се креће од 5% до 0,2%.
2. Обрада зупчаника мењача: брушење зупчаника и брушење се раде заједно
Прецизност профила зубаца зупчаника има директан утицај на то колико добро раде и колико буке праве. У традиционалној рукотворини, ваљање зупчаника и брушење се обављају одвојено, уз много циклуса стезања. Брушење зупчаника такође може изазвати топлотну деформацију. Да би ствари биле конзистентније, одређена компанија користи ЦНЦ машине за обраду зупчаника и композитне машине за брушење са следећим технологијама:
Синхрона обрада: Хоббинг и брушење се раде на истој машини како не би требало да се стеже двапут;
Прилагодљиво млевење: Аутоматски промените притисак брушења у зависности од тога колико је чврст материјал зупчаника да се спречи да се превише загреје и не промени облик.
Дигитална симулација близанаца: Користите виртуелно окружење да симулирате процес обраде и пронађете најбоље путање алата и подешавања.
Грешка у профилу зубаца зупчаника је смањена са ± 0,012 мм на ± 0,005 мм, бука је смањена за 3 дБ, а ефикасност производње је порасла за 40%.