1. Opgradering af materialetilpasningsevne: går fra traditionelle metaller til kompositmaterialer
Materiel innovation er den vigtigste del af at gøre biler lettere. Brugen af nye materialer inklusive aluminiumlegering, magnesiumlegering og kulfiberkompositmaterialer er vokset meget. For eksempel er aluminiumslegering kun en-tredjedel så tæt som stål, men den kan være så stærk som 200-600 MPa, hvilket gør den til det mest populære valg til kropskonstruktionsdele. Men disse materialer har brug for særlig pleje, når de bliver CNC-bearbejdet:
Forbedring af skæreværktøjer og indstillinger
Aluminiumslegeringer har en tendens til at efterlade spåner, så du skal bruge diamantbelagte- eller PCD skæreværktøjer og skære ved høje hastigheder (10.000-20.000 rpm) og lave fremføringer (0,05-0,2 mm/r). Den integrerede-støbte bundplade på Tesla Model Y består for eksempel af 6061 aluminiumslegering. Ved at forbedre værktøjsbanen reduceres bearbejdningstiden med 30 %, mens overfladeruheden holder sig inden for Ra0,8 μm.
Et stort skridt fremad inden for teknologien til forarbejdning af kompositmaterialer
Når du arbejder med kulfiberforstærket polymer (CFRP), skal du håndtere problemer som delaminering og grater. Ultralydsvibrationsstøttet teknologi er nødvendig for CNC-bearbejdning for at sænke skærekraften og forhindre fibre i at knække ved at vibrere ved en høj frekvens (20–40 kHz). Til fremstilling af CFRP-karosseridele til BMW i3 bruges en fem--akset CNC-værktøjsmaskine og ultralydsskæreværktøjer sammen. Dette gør processen 40 % mere effektiv og materialeforbruget 85 % højere.
Evne til at behandle mange materialer på én gang
Når man designer noget, der er let, betyder det ofte at forbinde materialer, der ikke er ens, såsom hybridkonstruktioner lavet af aluminiumsstål og aluminium CFRP. CNC-bearbejdning skal arbejde med mange forskellige materialer. For at gøre dette skal skæreparametrene og kølemetoderne ændres, så materialerne ikke ændrer form, da de har forskellige termiske udvidelseskoefficienter. For eksempel har Audi e-trons batteribakke en hybridstruktur lavet af aluminium og stål. CNC-bearbejdningscentret klemmer de to materialer sammen, således at forbindelsesoverfladen er flad til inden for 0,05 mm.
2. Forbedring af både nøjagtighed og hastighed: kontrol på mikrometerniveau og høj-bearbejdning
Letvægtsdele skal være mere nøjagtige med hensyn til størrelse og placering end tungere. For eksempel skal rundhedsfejlen i cylinderboringen i en motorcylinderblok holdes inden for 1 μm. Hvis den ikke er det, bliver stempelringene slidt hurtigere, og motoren vil bruge mere benzin. For at CNC-bearbejdning skal fungere, skal disse teknologier forbedres:
System til styring af bevægelse med høj præcision
Med en lineær motor og en feedbackloop fra en gitterlineal kan CNC-værktøjsmaskinen forbedre positioneringsnøjagtigheden til ± 0,001 mm. For eksempel bruger LASERTEC 65 3D fem--bearbejdningscentret fra DMG MORI et laserinterferometer til at kompensere for termisk deformation i realtid. Dette holder bearbejdningspræcisionen af styrearmen af aluminiumslegering ensartet på ± 0,003 mm.
Brug af High Speed Cutting (HSC) teknologi
Du kan forkorte bearbejdningstiden, mens du stadig får nøjagtige resultater ved at øge spindelhastigheden (20.000–40.000 rpm) og tilspændingshastigheden (10–30 m/min). Høj-fræseteknologi bruges til at fremskynde fremstillingen af aluminiumsfælge til Toyota Camry. Dette reducerer tiden det tager at fremstille et enkelt stykke fra 45 minutter til 18 minutter og får overfladeruheden til at gå fra Ra1,6 μm til Ra0,4 μm.
Registrering og kontrol i et lukket kredsløb online
Brug online detektionsværktøjer som lasersonder og sonder til at udføre "behandlingsdetektionskorrektion" i realtid. For eksempel, når Weimaite CNC-bearbejdningscentret arbejder på kølekammeret i en ny energikøretøjsbatteripakke, bruger den en lasersonde til at måle størrelsen for hver 50 mm. Systemet ændrer derefter automatisk skæreparametrene for at sikre, at flowkanalens dybdefejl er mindre end eller lig med 0,02 mm.
3. Fleksibel produktion: hurtig reaktion på beskedne ordrer og en bred vifte af produkter
Fordi flere og flere mennesker ønsker at tilpasse deres biler, skal CNC-bearbejdning være i stand til hurtigt at skifte mellem modeller. Den traditionelle måde at lave ting i store mængder på kan ikke følge med markedets behov for "én person, ét køretøj." CNC-bearbejdning skal kunne være fleksibel på følgende måder:
Modulære armaturer og en mekanisme til hurtigt at skifte værktøj
Med brugen af nulpunktspositioneringsarmaturer og automatiske værktøjsskifteanordninger (ATC) er den tid, det tager at skifte, gået fra timer til minutter. For eksempel, når man laver komponenter til gamle Porsche-modeller, bruges et standardiseret fixturbibliotek og et 24-bit værktøjsbibliotek til hurtigt at bytte mellem 52.000 forskellige typer dele. Dette reducerer omkostningerne ved at skifte en del med 60 %.
Smart programmering og et digitalt kunstbibliotek
Lav et digitalt bibliotek af processer, der indeholder materialeegenskaber, værktøjsruter og skæreparametre. Brug derefter AI-algoritmer til automatisk at oprette den bedste bearbejdningsplan. For eksempel kan Siemens NX CAM-software foreslå værktøjsstier afhængigt af delenes form. Dette reducerer programmeringstiden til det halve og antallet af prøveudskæringer med 30 %.
One{0}}stop-service og samarbejde gennem hele forsyningskæden
Arbejd tæt sammen med leverandører af overfladebehandling, varmebehandling og andre tjenester, og tilbyder alle disse tjenester på ét sted, fra CNC-bearbejdning til anodisering og sprøjtning. For eksempel har Weimaite reduceret leveringstiden for specialtilpassede dele fra 15 dage til 7 dage ved at samle 50 overfladebehandlingsleverandører i området. Dette imødekommer de presserende behov hos kunder, der stadig er i forsknings- og udviklingsstadiet.
