Яка різниця між обробкою з ЧПУ та традиційною механічною обробкою в автомобільній промисловості?

一,Головна зміна в технології – від «штучного досвіду» до «цифрового інтелекту».
1. Зміни в методах контролю обробки, які викликають проблеми
Традиційна механічна обробка залежить від здібностей і досвіду людей, які керують машинами. Вони закінчують роботу, змінюючи вручну параметри машини, такі як швидкість подачі та глибина різання. Людські змінні мають великий вплив на його точність. Наприклад, під час обробки колінчастого вала на стандартному токарному верстаті ви повинні переконатися, що розміри правильні, кілька разів затиснувши його та вимірявши вручну. Діапазон похибок часто перевищує ± 0,1 мм. За допомогою програмного забезпечення CAD/CAM обробка з числовим керуванням створює три{6}}вимірні моделі, перетворює шляхи обробки в інструкції G-коду та використовує систему числового керування для автономного керування рухами інструментів, досягаючи мікрометрової-точності (± 0,001 мм до ± 0,01 мм). Наприклад, під час обробки блоку циліндрів двигуна п’яти-осевий обробний центр з ЧПК може одночасно виконувати багато-обробку отворів циліндрів, масляних каналів, різьбових отворів тощо. Це запобігає повторним помилкам затискання та зберігає помилки циліндричності отвору циліндра в межах 0,005 мм, що значно покращує герметичність і надійність двигуна.
2. Великий крок вперед у тому, як можна використовувати матеріали та наскільки складними можуть бути процеси.
Важко працювати з матеріалами, які є дуже твердими та міцними, такими як загартована сталь і титанові сплави, оскільки традиційна механічна обробка обмежена жорсткістю ріжучих інструментів і потужністю верстатів. Наприклад, під час фрезерування алюмінієвих сплавів по-старому-швидкість різання часто менше 800 м/хв. Високошвидкісні обробні центри з ЧПК-з іншого боку використовують ріжучі інструменти, покриті твердим сплавом. Ці інструменти можуть різати зі швидкістю понад 3000 м/хв, збільшувати швидкість подачі в чотири рази та запобігати термічній деформації за рахунок точного розпилення охолоджуючої рідини, що дозволяє точно формувати леза з титанового сплаву. Акумуляторні лотки для автомобілів з новим енергоспоживанням мають бути виготовлені з легких алюмінієвих сплавів. Обробка з ЧПУ покращує параметри різання таким чином, що використовується 85% матеріалу замість 65%, а час, необхідний для виготовлення однієї деталі, скорочується на 60%.
3. Можливість змінити те, як працює виробництво
У традиційній обробці використовується режим «спеціальна машина, виділена», який має тривалий цикл налаштування обладнання (зазвичай 4–8 годин). Через це важко задовольнити потреби дрібно-серійного та багато-виробництва. Наприклад, під час зміни моделей автомобілів на традиційній виробничій лінії необхідно модифікувати кріплення та налаштувати верстати, що може коштувати сотні тисяч юанів через втрачений час виробництва. Обробка з ЧПК може вимкнути обладнання менш ніж за годину та запустити «гнучкі виробничі одиниці (FMC)» завдяки повторному використанню програми та модульній конструкції кріплення. Наприклад, одна компанія, яка виробляє автомобільні запчастини, має виробничу лінію з ЧПК, яка поєднує роботизоване завантаження та розвантаження з автоматичними системами виявлення та компенсації, щоб виготовляти більше 200 різних варіантів колінчастих валів одночасно. Загальна ефективність обладнання (OEE) зросла до 85%, що на 40% більше, ніж у старому способі.
2, Різні сценарії застосування: від «загального виробництва» до «-налаштування високого класу»
1. Обробляйте основні частини з великою обережністю
Механічна обробка з числовим керуванням є основною частиною виготовлення основних деталей, таких як двигуни, трансмісії та шасі для автомобілів. наприклад:
Колінчастий вал двигуна: використовуючи п’яти{0}}технологію обробки з’єднань головної цапфи та шатунної цапфи можна обробляти одночасно шляхом динамічної зміни кута інструменту. Шорсткість поверхні Ra менше або дорівнює 0,4 мкм, а втомна міцність підвищується на 20%.
Трансмісійна передача: фрезерний верстат з ЧПК і онлайн-система виявлення працюють разом, щоб утримувати похибку профілю зуба в межах 0,003 мм і знижувати рівень шуму на 3-5 дБ.
Легкі конструктивні деталі: підрамник із алюмінієвого сплаву виготовляється за допомогою -охолоджувальної обробки з ЧПК під високим тиском, що робить процес утричі ефективнішим і знижує витрати на матеріали на 15%.
2. Традиційна переробна промисловість може вижити, оскільки має мінімальну додану вартість і прості структурні частини.
Традиційна обробка все ще має економічні переваги під час виготовлення деталей правильної форми та мінімальних потреб у точності, як-от гальмівні диски та втулки коліс. Наприклад, одна лінія, яка виготовляє гальмівні диски, поєднує звичайні токарні верстати з ЧПК (не повнофункціонального типу) з технологією гравітаційного лиття. Це робить кожну деталь на 18% дешевшою, ніж повна обробка з ЧПУ. Але щоб якість не сильно змінювалася, необхідно збільшити кількість ручних перевірок (50 одиниць кожної зміни). Крім того, звичайна обробка все ще широко використовується в не-стандартних ситуаціях, як-от пробне-виробництво окремої частини та ремонт прес-форм, оскільки легко адаптувати обладнання та швидко реагувати.
3, індустріальна модернізація: від «ефективності однієї машини» до «системної інтеграції»
1. Розумне зростання обробки з ЧПК
Обробка з ЧПК переходить від «автоматизації одного верстата» до «системного інтелекту» завдяки поєднанню промислового Інтернету та цифрових подвійних технологій. Наприклад,
Прогнозне технічне обслуговування: датчики фіксують дані про вібрацію та температуру верстатів у режимі реального часу, а алгоритми штучного інтелекту використовують ці дані, щоб передбачити, коли інструменти зношуються та коли обладнання виходить з ладу, скорочуючи час простою на 50%.
Адаптивна обробка: автоматично змінюйте налаштування на основі твердості матеріалу та сили різання. Наприклад, під час обробки високо{1}}сталі швидкість подачі автоматично знижується, а швидкість потоку охолоджуючої рідини збільшується. Завдяки цьому інструменти можуть служити втричі довше.
Цифровий двійник: створіть віртуальне середовище для моделювання процесу обробки, вдосконалення траєкторії руху інструментів і конструкції пристосувань, а також скорочення часу, необхідного для створення прототипу, з двох тижнів до трьох днів.
2. Змінюється спосіб традиційної обробки
Компанії традиційного машинобудування досягли значного технологічного прогресу завдяки «перетворенню числового керування» завдяки ефектам технології числового керування. наприклад:
Оновлення обладнання: звичайні верстати отримають системи ЧПК і сервоприводи, перетворюючи їх на дешеві верстати з ЧПК, які коштують лише 30% від вартості нового обладнання;
Оптимізація процесу: використовуйте екологічні методи, як-от високо-швидкісне та сухе різання, щоб скоротити використання охолоджувальної рідини на 80% і зменшити витрати на довкілля;
Навчання персоналу: навчаючи людей виконувати «операції з числовим керуванням» і «програмувати», ви підвищуєте рівень кваліфікації своєї робочої сили та усуваєте розрив в ефективності між традиційною обробкою та обробкою з числовим керуванням.