Что такое обработка с ЧПУ и какую роль она играет в автомобильном производстве?

一,Сердце технологии обработки с ЧПУ: переход от механического управления к цифровой революции
Основная идея обработки на станках с ЧПУ заключается в использовании цифровых сигналов вместо ручного управления для управления параметрами резки, траекторией движения и другими действиями станков с помощью заранее-запрограммированных инструкций. Его техническая система состоит из трех основных частей:
Цифровая система обучения
Преобразуйте геометрическую форму деталей, процесс обработки, траекторию движения инструмента и другую информацию в цифровые сигналы, понятные станкам с ЧПУ. Это делается с использованием стандартного G-кода ISO и M-кода. Например, при пяти-механической обработке три линейные оси X/Y/Z и две оси вращения A/B должны двигаться идеально синхронно, чтобы продолжать резку пространственных поверхностей.
Сервосистема управления с очень высокой точностью.
В серводвигателях используются шариковые винты или линейные двигатели для преобразования цифровых сигналов в движения длиной всего несколько микрометров. Современные станки с ЧПУ могут позиционировать детали с точностью ± 0,001 мм и делать это снова с точностью лучше ± 0,0005 мм. Это соответствует требованиям допусков для таких важных деталей, как канавки поршневых колец двигателя.
Интеллектуальная база данных процессов
Интегрированные алгоритмы оптимизации параметров резания, компенсации износа инструмента, коррекции термической деформации и т. д. Например, при работе с корпусами цилиндров из алюминиевого сплава система может автоматически изменять скорость шпинделя (с 3000 об/мин до 12 000 об/мин) и скорость подачи в зависимости от твердости материала и материала инструмента. Это гарантирует, что обработка будет эффективной и качественной.
2, Обработка с числовым программным управлением в автомобильном производстве: полный охват от разработки прототипа до массового производства
1. Литье сложных деталей с высокой точностью.
Технология обработки с числовым программным управлением преодолела геометрические ограничения традиционных станков и стала эталоном в производстве основных автомобильных компонентов.
Система двигателя. Пяти-обрабатывающий центр с рычажным механизмом позволяет одновременно выполнять сложную обработку поверхности камеры сгорания, впускных и выпускных каналов, а также корпуса цилиндра. Это повышает тепловой КПД двигателя более чем на 5%. Люксовый бренд использует обработку на станках с ЧПУ, чтобы поддерживать погрешность цилиндрическости цилиндра на уровне менее 0,003 мм, что значительно сокращает расход масла.
В области коробки передач зубошлифовальные станки с ЧПУ могут допускать погрешности профиля шестерни менее 0,008 мм и ошибки ориентации зубьев менее 0,005 мм. Это снижает рывки при переключении передач на 40%. Метод интерполяции с ЧПУ гарантирует, что шероховатость контактной поверхности Ra конического кольца синхронизатора коробки передач с двойным сцеплением (DCT) составляет 0,4 м.
Система шасси: натяжной станок с ЧПУ сокращает время, необходимое для обработки рычага поворотного кулака, со 120 до 35 минут. В то же время система онлайн-измерений, исправляющая ошибки обработки в режиме реального времени, повышает уровень сертификации продукции до 99,2%.
2. Эффективность производства значительно повышается
При обработке с числовым программным управлением используются три основных технологических направления, чтобы изменить способ производства автомобилей:
Обработка много-рычажных механизмов. Автопроизводитель использует девяти-станок с ЧПУ для изготовления лопаток турбокомпрессора. Это сокращает предыдущий 12-этапный процесс обработки до трех этапов и сокращает время, необходимое для изготовления одной детали, с 45 минут до 8 минут.
Интеграция автоматизированных производственных линий: станки с ЧПУ, роботы и тележки AGV используются для создания гибких производственных единиц (FMC), что позволяет осуществлять «беспилотное» непрерывное производство. Линия по производству аккумуляторных батарей конкретной компании, производящей новые энергетические автомобили, сокращает время, необходимое для изготовления каждого изделия, до 90 секунд за счет объединения обрабатывающего центра с ЧПУ и системы визуального контроля.
Интеллектуальное улучшение процессов: технология цифровых двойников делает возможной виртуальную отладку, что сокращает время, необходимое для написания программ ЧПУ для новых моделей автомобилей, на 60%. С помощью симуляционных исследований один производитель редукторов сократил скорость износа инструментов на 35%, сэкономив более 20 миллионов юаней в год на расходах на инструменты.
3. Новый взгляд на контроль качества
Цифровые возможности обработки с ЧПУ значительно улучшают контроль качества при производстве автомобилей:
Полная система отслеживания процесса. Система MES получает в реальном времени-данные от каждого станка с ЧПУ, такие как нагрузка на шпиндель, температура резания, спектр вибрации и т. д. Эти данные используются для создания файла качества «один элемент, один код». Благодаря анализу больших данных один завод по производству двигателей смог снизить уровень утечек в блоке цилиндров с 0,8% до 0,02%.
Адаптивная технология обработки: станки с ЧПУ с датчиками обратной связи по усилию могут изменять параметры резки на лету. При работе с высокопрочными стальными рычагами подвески система автоматически регулирует скорость подачи в зависимости от изменения твердости материала. Это делает обработку на 90% более последовательной.
Обнаружение в режиме онлайн с управлением по замкнутому-контуру. Обрабатывающий центр с ЧПУ оснащен встроенным лазерным сканером, который позволяет регулировать коррекцию обнаружения обработки в замкнутом контуре. Используя эту технологию, производитель зубчатых колес сократил время, необходимое для поиска ошибок в профиле зуба, с 15 минут на деталь до 3 секунд на деталь. Результаты обнаружения отправляются обратно в программу обработки для ремонта.