Kā CNC apstrāde var uzlabot automobiļu detaļu konsekvenci?

一, CNC apstrādes tehnoloģijas galvenā ideja ir mainīt veidu, kā mēs domājam par lietām, no “pieredzes balstītas” uz “vadīts uz datiem{0}}”.
Tradicionālā mehāniskā apstrāde ir atkarīga no to cilvēku spējām un zināšanām, kuri ar to strādā, un tā tiek pabeigta, manuāli mainot iekārtas iestatījumus. Šim režīmam ir divas lielas problēmas: pirmkārt, cilvēka faktori var izraisīt kļūdas izmaiņas (piemēram, laicīgi nenomainot nolietotos instrumentus, iespīlēšanas izvietojuma izmaiņas utt.), otrkārt, ir grūti iegūt vienādus apstrādes rezultātus no dažādām partijām un iekārtām. Piemēram, ja kloķvārpstu apstrādei izmantojat tipisku virpu, jums ir jāpārliecinās, vai izmēri ir pareizi, tos vairākas reizes saspiežot un izmērot ar roku. Kļūdu diapazons bieži ir lielāks par ± 0,1 mm, un apstrādes rezultāti var būt ļoti atšķirīgi atkarībā no tā, kurš to dara.
Ar ciparu vadības apstrādes tehnoloģiju datorprogrammu instrukcijas kontrolē griezējinstrumentus un mehāniskās kustības. Šīs ir lielas izmaiņas no "manuālās pieredzes" uz "vadīto ar datiem"{1}}. Procedūras galvenā daļa ir
Digitālā modelēšana: priekšmetu 3D modeļu veidošana ar CAD programmatūru un svarīgu parametru, piemēram, virsmas raupjuma un izmēru pielaides, iestatīšana;
Procesa plānošana: izmantojiet CAM programmatūru, lai izveidotu instrumenta ceļus un uzlabotu griešanas parametrus, tostarp padevi, griešanas dziļumu un vārpstas ātrumu.
Programmas nosūtīšana: nosūtiet G-koda instrukcijas uz CNC darbgaldu, lai kontrolētu vairāku-asu savienojuma apstrādi.
Tiešsaistes noteikšana: kvalitātes kontroles sistēma ar iebūvētiem{0}}sensoriem, kas reāllaikā vēro apstrādes procesu un automātiski novērš kļūdas.
Piemēram, apstrādājot dzinēja cilindru blokus, piecu{0}}asu CNC apstrādes centrs var vienlaikus veikt daudzšķautņainu cilindru caurumu, eļļas caurumu, vītņotu caurumu un citu{1}apstrādi. Tas ļauj izvairīties no atkārtotām iespīlēšanas kļūdām un saglabā cilindra urbuma cilindriskuma kļūdu 0,005 mm robežās, kas ir daudz labāk nekā vecais process ar 0,02 mm.
2, vissvarīgākā tehnoloģiskā pieeja, lai padarītu CNC apstrādi konsekventāku
1. Vairāku-asu savienojuma apstrāde: samazina saspiešanas reižu skaitu un novērš pozicionēšanas neprecizitātes.
Lai veiktu dažāda veida virsmas apstrādi, tradicionālajai apstrādei ir jāsaspiež kopā detaļas daudzas reizes. Katru reizi, kad tās tiek piespraustas, tās var nebūt īstajā vietā. Piemēram, tradicionālajām metodēm ir nepieciešami trīs iespīlēšanas posmi, lai apstrādātu pārnesumkārbas korpusu, kas var palielināt kļūdu līdz 0,15 mm. Turpretim piecu-asu CNC apstrādei ir nepieciešams tikai viens iespīlēšanas solis, lai pabeigtu visu virsmas apstrādi, un pozicionēšanas kļūdu var saglabāt līdz 0,01 mm.
Šajā gadījumā automašīnu uzņēmums izmanto piecu{0}}asu CNC apstrādi, lai izgatavotu alumīnija dzinēja cilindru blokus. Lūžņu līmenis ir samazinājies no 12% līdz 0,8%, un izmēru precizitāte ir palielinājusies par 85%, salīdzinot ar iepriekšējām pieejām.
2. Ātrgaitas griešanas (HSM) tehnoloģija: uzlabo griešanas iestatījumus un saglabā apstrādes kvalitāti stabilu
Liela -ātruma griešana (līdz 3000 m/min vai vairāk) un padeves ātrums (līdz 400%) ir mazāks griešanas spēks un siltuma deformācija, kas nodrošina stabilu apstrādes kvalitāti. Piemēram, griežot titāna sakausējuma asmeņus, parastais griešanas ātrums ir tikai 800 m/min un virsmas raupjums Ra ir lielāks vai vienāds ar 1,6 μm. Liela -ātruma griešana var samazināt virsmas raupjumu līdz Ra mazākam vai vienādam ar 0,4 μm, un instrumenti kalpo trīs reizes ilgāk.
Tehniskais princips: griežot lielā ātrumā, griešanas zonā paaugstinās temperatūra, materiāls kļūst mīkstāks un samazinās griešanas spēks. Tajā pašā laikā skaidas veidojas ātrāk, kas nozīmē, ka siltuma vadīšana uz sagatavi notiek ātrāk, kas palīdz ierobežot termisko deformāciju.
3. Adaptīva vadība un reāllaika kompensācija-: mainiet iestatījumus lidojumā, lai tiktu galā ar izmaiņām materiālā.
Dažādām automašīnu detaļu materiālu partijām (piemēram, alumīnija sakausējumam un augstas -izturības tēraudam) ir atšķirīgas veiktspējas īpašības (piemēram, cietība un stingrība). Tradicionālā ražošana ir jāpārtrauc un bieži jāuzsāk, lai mainītu parametrus. CNC sistēmai ir sensori (piemēram, spēka sensori un temperatūras sensori), kas reāllaikā uzrauga tādas lietas kā griešanas spēks, vibrācija, temperatūra un citas īpašības. Pēc tam tas automātiski maina padeves ātrumu, griešanas dziļumu un citus iestatījumus, lai nodrošinātu, ka apstrāde vienmēr ir vienāda.
Apstrādājot augstas -izturības tērauda kloķvārpstas, CNC sistēma pamana strauju griešanas spēka pieaugumu un nekavējoties samazina padeves ātrumu par 20%, lai aizsargātu instrumentus no bojājumiem, vienlaikus saglabājot konsekventus izmērus.
4. Ciparu pārbaude un kvalitātes izsekojamība: slēgtas -cilpas kontroles sistēmas izveide
Izmantojot tiešsaistes noteikšanas rīkus, piemēram, lāzerskenerus un koordinātu mērīšanas iekārtas, ciparu vadības apstrāde var nodrošināt slēgtu{0}}cikla vadību "atklāšanas atgriezeniskās saites apstrādei". Piemēram, kad tiek ražoti zobrati, CNC darbgalds var automātiski pārbaudīt zoba profila kļūdu pēc apstrādes. Ja tas pārsniedz ierobežojumu, kompensācijas programma sāks apstrādāt detaļas, pārliecinoties, ka tās visas atbilst konstrukcijas specifikācijām. IZM sistēma arī seko katras daļas apstrādes parametriem un pārbaudes datiem, lai varētu izsekot kvalitātei.
Atbalsts datiem: viena pārnesumkārbas ražotāja digitālā pārbaude samazināja zobrata zoba profila neprecizitāti no 0,008 mm līdz 0,003 mm un noraidīšanas līmeni no 8% līdz mazāk nekā 1%.
3. Reāls{1}}pasaules piemērs: CNC apstrādes izmantošana, lai saglabātu konsekventas automašīnas galvenās daļas.
1. Dzinēja kloķvārpstas apstrāde: piecu-asu savienojums un ātra griešana
Kloķvārpsta ir ļoti svarīga kustīga dzinēja daļa, un no tā, cik labi tā iederas, ir atkarīgs, cik labi dzinējs darbojas. Tradicionālā meistarība ietver vairākus procesus, daudz skavu un daudz kļūdu. Konkrēts uzņēmums izmanto piecu-asu CNC apstrādes centru un padara lietas konsekventākas, veicot tālāk norādītās darbības.
Veiciet visu virsmas apstrādi ar vienu iespīlēšanu, lai samazinātu pozicionēšanas kļūdas;
Ātrai griešanai-optimizācijas parametri ir: padeves ātrums līdz 1200 mm/min, griešanas dziļums 0,5 mm un virsmas raupjums Ra < 0,4 μm.
Tiešsaistes noteikšanas kompensācija: pēc apstrādes automātiski pārbaudiet vārpstas kakla un savienojošā stieņa kakla koaksialitāti. Ja kļūda ir pārāk liela, instrumenta maršruts tiks nekavējoties mainīts.
Ietekme: Kloķvārpstas apstrādes cikls tiek samazināts par 60%, izmēru viendabīgums tiek uzlabots par 90%, un metāllūžņu daudzums samazinās no 5% līdz 0,2%.
2. Pārnesumkārbas zobratu apstrāde: zobratu griešana un slīpēšana tiek veikta kopā
Zobu profila precizitātei ir tieša ietekme uz to, cik labi tie darbojas un cik daudz trokšņa tie rada. Tradicionālajā amatniecībā zobratu velmēšana un slīpēšana tiek veikta atsevišķi, izmantojot daudz iespīlēšanas ciklu. Zobu slīpēšana, iespējams, arī izraisa siltuma deformāciju. Lai padarītu lietas konsekventākas, noteikts uzņēmums izmanto CNC zobratu slīpēšanas un slīpēšanas iekārtas ar šādām tehnoloģijām:
Sinhronā apstrāde: slīpēšana un slīpēšana tiek veikta vienā un tajā pašā iekārtā, lai izvairītos no divreiz iespīlēšanas;
Adaptīvā slīpēšana: automātiski mainiet slīpēšanas spiedienu atkarībā no zobrata materiāla cietības, lai tas nesakarstu un nemainītu formu.
Digitālā dvīņu simulācija: izmantojiet virtuālo vidi, lai simulētu apstrādes procesu un atrastu labākos instrumentu ceļus un iestatījumus.
Zobu zoba profila kļūda ir samazinājusies no ± 0,012 mm līdz ± 0,005 mm, troksnis ir samazinājies par 3 dB, un ražošanas efektivitāte ir palielinājusies par 40%.