Які частини системи підвіски автомобіля вимагають обробки з ЧПУ?

1. Вимоги до сортування та обробки основних частин підвісних систем
У систему підвіски входять три основні частини: пружні елементи, амортизатори і рульові механізми. Кожен модуль має важливі деталі, які потрібно обробити з ЧПУ.
Частини направляючого механізму
Як «шарнір», який з’єднує колеса з кузовом, важіль керування повинен бути здатним справлятися з поздовжньою силою, поперечною силою та гальмівним моментом. Положення монтажного отвору безпосередньо впливає на характеристики вирівнювання коліс, як-от кут розвалу та кут повороту. Обробка з ЧПУ може гарантувати, що допуск на отвір менше або дорівнює ± 0,05 мм, що запобігає нерівномірному зношенню шин через помилки в складанні. Наприклад, фрезерування з ЧПК використовується для виготовлення переднього нижнього важеля керування Tesla Model 3. Це робить його на 15% легшим і на 30%-довшим.
Поворотний кулак: Поворотний кулак складається з основного отвору для шпильки, опорної поверхні втулки колеса та кронштейна гальмівного супорта. Якість його обробки безпосередньо впливає на відчуття керма та стабільність гальм. Поворотний кулак BMW X5 використовує інтегральну ковку та технологію п’яти{3}}точної обробки з ЧПУ, що робить його на 20% легшим і на 25% жорсткішим, ніж конструкція з роздільним зварюванням.
Тяга стабілізатора: ця деталь з’єднує стійку стабілізатора та важіль підвіски за допомогою різьби. Різьбофрезерування з ЧПУ може зробити профіль зуба з точністю до ± 0,01 мм, що гарантує, що міцність з’єднання проходить 100 000 випробувань на втому.
Деталі, які підтримують еластичні елементи
Сидіння пружини: площину посадкового місця пружини слід підтримувати в межах менше або дорівнює 0,02 мм, щоб уберегти пружину від дивних звуків. Це пояснюється тим, що посадочне місце пружини є місцем, де встановлені спіральні пружини або пневматичні пружини. Фрезерування з числовим керуванням може виконувати як обробку посадочної поверхні, так і точне позиціонування отвору за один крок, що скорочує кількість затискань заготовки.
Кронштейн амортизатора: ця деталь має витримувати силу удару амортизатора, а її зварну конструкцію потрібно закріпити для деформації за допомогою обробки з ЧПУ. Наприклад, після зварювання кронштейн амортизатора Toyota Corolla обробляється з точною ЧПУ, щоб переконатися, що вертикальність між кронштейном і поверхнею кріплення кузова становить < 0,05 мм.
Частини складних конструкцій
Важіль підвіски з багатьма ланками: щоб зробити їх легкими та міцними, шатуни багато-систем підвіски (наприклад, п’яти{1}}задня підвіска) мають бути оброблені з ЧПУ. Шатун заднього підрамника Audi A8 виготовлено з алюмінієвого сплаву, який був відкований та відфрезерований на ЧПУ. Це робить його на 40% легшим і на 20% жорсткішим у згинанні.
Поршень пневматичної підвіски: поршень системи пневматичної підвіски має бути оброблений на верстаті з ЧПК, щоб забезпечити точну структуру камери. Це гарантує, що характеристика жорсткості пневматичної ресори відповідає критеріям конструкції. Для виготовлення поршня пневматичної ресори для Mercedes Benz S{2}}Class використовується обробка з ЧПУ. Поверхня ущільнення повітряної камери Ra менше або дорівнює 0,4 мкм.
2. Технологічні переваги обробки з ЧПК для виготовлення підвісних деталей
Вміння обробляти складні поверхні
Деталі підвіски часто мають тривимірні поверхні (як-от монтажна поверхня кульового шарніра важеля керування), некруглі отвори (як-от отвір для розташування гальмівного супорта поворотного кулака) і тонкі-структури (як-от важелі підвіски з алюмінієвого сплаву). Традиційні методи обробки потребують більш ніж одного затискача або унікальних пристосувань, тоді як п’яти-обробні центри з ЧПК можуть виконувати багатогранну обробку лише одним затискачем, з’єднуючи осі кондиціонера. Верстат з п’ятьма- осьами може одночасно виконувати точну обробку основного отвору під штифт, поверхні встановлення втулки колеса та поверхні розміщення гальмівного супорта, виготовляючи поворотні кулаки. Це гарантує, що похибка коаксіальності кожної частини становить менше 0,02 мм.
Підвищення адаптивності матеріалів
Деталі підвіски повинні бути легкими і міцними. Високо-сталь (наприклад, 42CrMo), алюмінієвий сплав (як-от 6061-T6) і магнієвий сплав (як-от AZ91D) є одними з найпоширеніших матеріалів. Змінюючи такі параметри різання, як швидкість обертання шпинделя та швидкість подачі, обробка з ЧПК може виконувати точні різання різноманітних матеріалів.
Важіль керування, виготовлений із алюмінієвого сплаву: із застосуванням високо-швидкісного фрезерування (швидкість > 10000 об/хв) для зниження термічної деформації та шорсткості поверхні Ra Менше або дорівнює 0,8 мкм;
Високо-сталева рульова тяга: технологія низько{1}}температурного різання (температура ріжучої рідини встановлюється на рівні від -5 до 5 градусів Цельсія) запобігає затвердінню та збільшує термін служби інструменту.
Підрамник із магнієвого сплаву: технологія мікрозмащування (MQL) зменшує кількість ріжучої рідини, яка потрапляє в навколишнє середовище, і силу різання, щоб матеріал не ставав крихким.
Підвищення ефективності та гнучкості виробництва
Обробка з ЧПК може швидко переходити між різними моделями продукту, змінюючи програму з ЧПК. Це робить його чудовим для виготовлення невеликих кількостей персоналізованих виробів у різноманітних стилях. Наприклад, налаштування геометрії підвіски нового шасі транспортного засобу з енергопостачанням потрібно змінити, оскільки батарея відрізняється. За допомогою обробки з ЧПУ можна виготовляти нові деталі за 48 годин, але традиційні процедури лиття потрібно переформовувати, що займає кілька місяців. Крім того, верстати з ЧПК можуть компенсувати деформацію матеріалу та знос інструменту в режимі реального часу за допомогою онлайн-вимірів і технології адаптивної обробки. Це підвищує рівень кваліфікації обробки вище 99,5%.
3. Типовий кейс для заявки
Випадок 1: Робота над підрамником Volvo XC 90
Volvo XC90 має інтегровану-литий підрамник із алюмінієвого сплаву, і кроки для його виготовлення є такими:
Груба обробка: скористайтеся три-фрезерним верстатом з ЧПК, щоб позбутися останнього фрагмента-лиття під тиском і залишити припуск на точну обробку 0,5 мм;
Точна обробка: п’яти{0}}осьовий обробний центр використовується для точної обробки монтажної поверхні підрамника, отворів для з’єднання важеля керування та ребер підсилення. Це гарантує, що поверхня буде рівною з точністю до 0,03 мм, а отвори будуть в межах ±0,02 мм.
Тестування: використовуйте координатно-вимірювальну машину (CMM), щоб перевірити всі важливі розміри, а потім надішліть дані назад до системи CAM, щоб покращити шлях обробки.
Цей метод робить підрамник на 45% легшим і на 10% жорсткішим, що допомагає XC90 отримати п’ять-зірочок безпеки від Euro NCAP.
Випадок 2: Обробка поршня пневматичної підвіски для BYD Han EV
Поршень пневматичної підвіски BYD Han EV повинен витримувати високий тиск і добре ущільнюватися. Послідовність обробки виглядає наступним чином:
Токарна обробка: використовуйте токарний верстат з ЧПУ для обробки торця поршня та зовнішнього кола. Переконайтеся, що циліндричність менше або дорівнює 0,005 мм.
Обробка шляхом фрезерування: п’ятиосьовий верстат використовується для виготовлення ущільнювальної канавки повітряної камери, яка має допуск на ширину канавки менше або дорівнює ± 0,01 мм. Поверхня оброблена технологією мікродугового оксидування, щоб зробити її більш стійкою до зношування та корозії.
Поршень витримує тиск 3 МПа і витримує 2 мільйони циклів, що дозволяє Han EV підняти шасі на 150 мм.