Millised on CNC-töötlemise eelised autotööstuse uurimis- ja arendustegevuse etapis?

1. Disaini kontrollimine: virtuaalsete mudelite õigeks muutmine tahketeks osadeks
Disaini kontrollimine on autode uurimis- ja arendustegevuse varases etapis kõige olulisem osa, et tagada projekteerimise võimalikkus. Traditsioonilist töötlust tuleb esmalt katsetada, tehes käsitsi savimudeleid või põhivorme, kuid nende meetodite puhul on probleeme, sealhulgas madal täpsus, pikad tsüklid ja kallid hinnad. Digitaalsed tootmisprotseduurid CNC-töötlustehnoloogias võimaldavad disainimudeleid täpselt tõlkida füüsilisteks toodeteks.
Viie-teljega sidemetöötlus lahendab keeruliste struktuuridega kaasnevad probleemid.
Näiteks mootori silindriplokis on õlikanalid, veetunnelid ja silindriaugud, mis kõik ei asu sirgjooneliselt. Traditsioonilist töötlemist tuleb mitu korda kinnitada ja positsioneerida, mille tulemuseks võib olla üle 0,1 mm ebatäpsus. Kliimaseadme telje pöörlemisühendus võimaldab viie-teljega CNC-töötluskeskusel teha ühe kinnitusega mitme-tahulist töötlemist. See hoiab silindri ava silindrilisuse vea 0,005 mm piires ja parandab õli läbipääsu asendi täpsust ± 0,02 mm-ni. See tagab, et võimalikud häiretega seotud probleemid leitakse projekteerimise kontrollimise etapis.
Kiire{0}}lõikamine vähendab kontrollimiseks kuluvat aega.
Tüüpiline käigukasti hammasrataste töötlemise protseduur nõuab järkjärgulist--sammulist töötlemist, mis võib kesta kuni kaks nädalat. Lõikeparameetreid optimeerides (spindli kiirus 3000 p/min, ettenihke kiirus 1200 mm/min) vähendab CNC suure{5}kiire lõikamise tehnoloogia ühe tüki töötlemiseks kuluvat aega 8 tunnini. Veebituvastustehnoloogia annab ka reaalajas-sisendi hambaprofiili probleemide kohta, mis võimaldab disainimeeskonnal lõpetada kolm iteratiivset optimeerimisvooru vähem kui 48 tunniga.
Kohanemisvõime mitme materjaliga julgustab uusi disainiideid.
CNC-mehaaniline töötlemine töötab paljude materjalidega, sealhulgas alumiiniumisulamid, ülitugev{0}teras ja komposiitmaterjalid. See muudab kergete toodete väljatöötamise lihtsamaks. Uute energiasõidukite akuplokkide uurimis- ja arendustegevuses saab CNC-mehaaniline töötlemine tagada, et süsinikkiust komposiitmaterjalid ja alumiiniumsulamid sobivad ideaalselt kokku. Erinevate materjalide soojuspaisumiskoefitsiente simuleerides ja konstruktsioonilahendusi täpsustades saab ära hoida masstootmises materjalide ühilduvuse probleemidest tulenevaid kvaliteedivigu.
2. Näidiste tootmine: võimalus teha kiiresti muudatusi madalate kuludega ja suure tõhususega
Prototüübi etapp on oluline lüli disaini ja masstootmise vahel. Peamine eesmärk on näidata kogu disaini kavatsust võimalikult madalate kuludega. CNC-töötlus pakub mitmeid tootmisvõimalusi, mis muudavad näidiste valmistamise kiireks ja lihtsaks:
Üksiktootmine vähendab proovitootmise kulusid.
Traditsiooniliste vormide valmistamine maksab palju (üks komplekt võib maksta sadu tuhandeid jüaane) ja nende vahetamine võtab kaua aega. CNC-töötlemisel kasutatakse "hallitusvaba valmistamise" meetodit, mis võimaldab kiiresti toota üksikuid proove otse metallitoorikuid või 3D-printimise toorikuid töödeldes. See vähendab kulusid rohkem kui 60% võrreldes traditsiooniliste meetoditega. Näiteks kui teatud autotööstuse ettevõte valmistas uut vedrustuse õõtshooba, suutsid nad CNC-töötlemise abil esimese proovitootmise vooru lõpetada vaid kolme päevaga. See lühendas traditsiooniliste meetoditega võrreldes arendusperioodi 21 päeva võrra.
Väike{0}}paindlik partii tootmine muudab erinevate alternatiivide võrdlemise lihtsamaks.
CNC-masinad saavad kiiresti lülituda programmide ja vormide vahel, et kontrollida samal ajal alternatiivseid disainiskeeme. Näiteks võib uurimis- ja arendusmeeskond autouste sisepaneelide valmistamisel töötada korraga viie alternatiivse stiiliskeemi kallal. CNC-mõõtmissüsteemi kasutamine pinnakvaliteedi, koostu kliirensi ja muude andmete võrdlemiseks muudab parima disaini kiire valimise lihtsaks. Nii ei viivita areng ühes skeemis tehtud vigade tõttu.
Funktsionaalne integratsioonitöötlus parandab kontrollimise terviklikkust.
CNC-töötlus võib teha "mitme{0}}protsessiga töötlemist ühe kinnitusega". Näiteks piduriketaste valmistamisel võib viie-teljelise hoovaga töötlemiskeskus muuta ketta pinna tasaseks, soojuse hajumise ava õigesse kohta ja dünaamilise tasakaaluaugu üheaegselt. See tagab, et näidis töötab täpselt samamoodi kui masstoodetud osa, ja väldib etappide töötlemisel tekkivaid vigu.
3. Protsessi optimeerimine:{1}}tootmisseadete peenhäälestus andmete põhjal
Protsessi optimeerimine on vajalik kogu uurimis- ja arendusfaasis, et leida parimad töötlemisparameetrid. See tagab, et tootmine püsib masstootmise etapis stabiilsena. Kuna CNC-töötlus on digitaalne, on see suurepärane viis protsesside optimeerimiseks:
Parameetrite dünaamiline kohandamine on võimalik{0}}reaalajas andmete kogumisega.
CNC-tööpinkidel on jõuandur ja temperatuuriandur, mis suudavad lõikejõul, spindli vibratsioonil ja muudel andmetel reaalajas silma peal hoida ning need üle tööstusliku interneti MES-süsteemi saata. Näiteks väntvõlli töötlemisel saab süsteem automaatselt ettenihkekiirust 20% võrra alandada ja jahutusvedeliku voolukiirust muuta, kui märkab lõikejõu kiiret tõusu. See kaitseb tööriistu ja hoiab töötluse stabiilsena.
Digitaalne kaksiktehnoloogia kiirendab valideerimisprotsessi.
Uurimis- ja arendusmeeskond võib kasutada virtuaalset töötlemismudelit, et testida lõikamisprotsessi erinevate seadistustega enne selle tegelikku tegemist. See võimaldab neil näha, millised probleemid võivad tekkida, nagu tööriista kulumine ja kuumuse deformatsioon. Konkreetne autoettevõte kasutab digitaalset kaksiktehnoloogiat, et parandada uute mootorite ühendusvarraste lõikamismarsruute. See on vähendanud detailide töötlemiseks kuluvat aega 15% ja pikendanud tööriistade eluiga 40%.
AI meetod paneb tööle parameetrite adaptiivse optimeerimise
Mõned kaasaegsed CNC-süsteemid on varustatud masinõppemoodulitega, mis suudavad varasemate töötlemisandmete põhjal automaatselt leida parimad parameetrite kombinatsioonid. Näiteks alumiiniumsulamist velgede valmistamisel muudavad AI-algoritmid dünaamiliselt lõikekiirust ja etteandekiirust, hinnates erinevate materjalipartiide kõvaduse ja sitkuse erinevusi, tõstes seeläbi toote kvalifitseerimismäära 92%-lt 98%-le.
4. Andmete põhjal: Sujuva digitaalse suletud ahela loomine teadus- ja arendustegevuse ning masstootmise vahel
CNC-mehaaniline töötlemine on kriitiline lüli uurimis- ja arendustegevuse ning masstootmise vahel, kuna see on digitaalne ja ühendab andmeid täieliku protsessi kvaliteedikontrolli saavutamiseks:
G-koodi standardimine tagab, et kujunduse eesmärk saadetakse õigesti.
Pärast seda, kui CAM-tarkvara muudab CAD-i projekteerimisandmed G--koodiks, saab need saata otse CNC-tööpinkidesse ilma vigadeta, mis juhtuksid siis, kui keegi neid käsitsi programmeeriks. Konkreetne autofirma on loonud standardse G-kooditeegi, et erinevate tarnijate CNC-seadmeid saaks töödelda samal viisil. See tagab, et masstootmise etapis järgitakse rangelt uurimis- ja arendustegevuse etapis seatud protsessi parameetreid.
Veebituvastussüsteemi kasutamine kvaliteetse jälgitavuse tagamiseks
CNC-tööpinkidega on kaasas laserskanner ja koordinaatmõõtmismasin, mis suudab reaalajas leida töötlusmõõtmed ja edastada teabe kvaliteedijuhtimissüsteemi. Näiteks käigukasti korpuse freesimisel jälgib süsteem automaatselt iga augu asendi töötlemisaega, tööriista kulumist ja suuruse erinevusi. See loob tervikliku kvaliteedifaili, mida saab kasutada protsessi juhtimiseks kogu masstootmise ajal.
Paindlikud tootmisliinid muudavad uurimis- ja arendustegevuse tulemuste kiireks muutmise uuteks toodeteks lihtsaks.
Paindliku tootmisliini loomiseks, mis võimaldab valmistada nii uurimis- ja arendusnäidiseid kui ka{0}}masstoodanguna osi, saate ühendada CNC-masinad automatiseeritud seadmetega, nagu AGV-autod ja robotid. Konkreetne uus energiasõidukite ettevõte kasutas masstootmisprotsessi katsetamiseks uurimis- ja arendustegevuse etapis paindlikku tootmisliini. See lühendas uue auto turule toomiseks kulunud aega kolme kuu võrra.