Quins són els avantatges del mecanitzat CNC a l'etapa de recerca i desenvolupament d'automoció?

1. Verificació del disseny: Convertir correctament models virtuals en peces sòlides
La verificació del disseny és la part més important de les primeres etapes de recerca i desenvolupament d'automòbils per assegurar-se que els dissenys són possibles. La mà d'obra tradicional s'ha de provar primer fent models d'argila o motlles bàsics a mà, però aquests mètodes tenen problemes com ara poca precisió, cicles llargs i preus cars. Els procediments de fabricació digital en tecnologia de mecanitzat CNC permeten traduir amb precisió els models de disseny a productes físics.
El mecanitzat d'enllaços de cinc-eixos supera els problemes que comporten estructures complicades.
Per exemple, el bloc de cilindres del motor té passadissos d'oli, túnels d'aigua i forats de cilindres que no estan tots en línia recta. El mecanitzat tradicional s'ha de subjectar i col·locar diverses vegades, cosa que pot suposar una imprecisió de més de 0,1 mm. L'enllaç de rotació de l'eix A/C permet que el centre de mecanitzat CNC de cinc -eixos faci un mecanitzat de múltiples-faces en una sola subjecció. Manté l'error de cilindricitat del forat del cilindre a 0,005 mm i millora la precisió de la posició del pas de l'oli a ± 0,02 mm. Això garanteix que es puguin trobar possibles problemes d'interferència durant l'etapa de verificació del disseny.
El tall d'alta-velocitat redueix el temps que triga a comprovar qualsevol cosa.
El procediment típic de tallat d'engranatges per fer engranatges de caixa de canvis requereix un mecanitzat pas a pas que pot trigar fins a dues setmanes. Mitjançant l'optimització dels paràmetres de tall (velocitat de l'eix de 3000r/min, velocitat d'avanç de 1200 mm/min), la tecnologia de tall d'alta velocitat - CNC redueix el temps que es necessita per mecanitzar una sola peça a 8 hores. La tecnologia de detecció en línia també proporciona informació-en temps real sobre problemes de perfil dental, cosa que permet a l'equip de disseny acabar tres rondes d'optimització iterativa en menys de 48 hores.
L'adaptabilitat a múltiples materials fomenta noves idees de disseny.
El mecanitzat CNC treballa amb una àmplia gamma de materials, com ara aliatges d'alumini, acer d'alta-resistencia i materials compostos. Això facilita el desenvolupament de productes lleugers. En la investigació i el desenvolupament de carques de bateria de vehicles energètics nous, el mecanitzat CNC pot assegurar-se que els materials compostos de fibra de carboni i els aliatges d'alumini s'ajustin perfectament. Simulant els coeficients d'expansió tèrmica de diversos materials i perfeccionant el disseny estructural, es poden prevenir errors de qualitat derivats de problemes de compatibilitat de materials en la fabricació en massa.
2. Producció de mostres: la capacitat de fer canvis ràpidament a baix cost i amb gran eficiència
L'etapa del prototip és un enllaç important entre el disseny i la fabricació en massa. L'objectiu principal és mostrar tota la intenció del disseny al menor cost possible. El mecanitzat CNC ofereix múltiples opcions de producció que fan que la fabricació de mostres sigui ràpida i senzilla:
La producció d'una sola peça redueix els costos de producció de prova.
Fer motlles tradicionals costa molt (un sol conjunt pot costar centenars de milers de iuans) i es necessita molt de temps canviar-los. El mecanitzat CNC utilitza el mètode de "fabricació sense motlles", que permet la producció ràpida de mostres d'una sola peça mitjançant el processament directe de blancs metàl·lics o d'impressió en 3D. Això redueix els costos en més d'un 60% en comparació amb els mètodes tradicionals. Per exemple, quan una determinada empresa d'automoció estava fent un nou braç oscil·lant de suspensió, van poder acabar la primera ronda de fabricació de mostres en només tres dies mitjançant mecanitzat CNC. Això va reduir el període de desenvolupament en 21 dies en comparació amb els mètodes tradicionals.
La producció flexible-per lots petits facilita la comparació de diferents alternatives.
Les màquines CNC poden canviar ràpidament entre programes i motlles per comprovar simultàniament esquemes de disseny alternatius. Com a exemple, l'equip d'R+D pot treballar en cinc esquemes d'estil alternatius al mateix temps quan es fabriquen panells interiors de portes de cotxes. L'ús d'un sistema de mesura CNC per comparar la qualitat de la superfície, l'espai lliure del muntatge i altres dades fa que sigui fàcil triar el millor disseny ràpidament. D'aquesta manera, el desenvolupament no es retardarà per errors en un esquema.
El processament d'integració funcional millora la integritat de la verificació.
El mecanitzat CNC pot fer un "mecanitzat multi-procés amb una subjecció". Per exemple, quan es fabriquen discs de fre, un centre de mecanitzat d'enllaç de cinc -eixos pot fer que la superfície del disc sigui plana, el forat de dissipació de calor al lloc correcte i el forat d'equilibri dinàmic alhora. D'aquesta manera, s'assegura que la mostra funcioni exactament igual que la peça-produïda en massa i s'evita errors que s'acumulen en el mecanitzat per passos.
3. Optimització del procés:-ajusteu la configuració de fabricació en funció de les dades
L'optimització del procés és necessària durant tota la fase d'investigació i desenvolupament per trobar els millors paràmetres de processament. Això s'assegurarà que la producció es mantingui estable durant la fase de producció en massa. Com que el mecanitzat CNC és digital, és una bona manera d'optimitzar els processos:
L'ajust dinàmic dels paràmetres és possible amb la recollida de dades-en temps real.
Les màquines eina CNC tenen un sensor de força i un sensor de temperatura que poden vigilar la força de tall, la vibració del cargol i altres dades en temps real i enviar-les al sistema MES a través d'Internet industrial. Per exemple, quan es mecanitza un cigonyal, el sistema pot reduir automàticament la velocitat d'alimentació en un 20% i canviar el cabal de refrigerant si nota un augment ràpid de la força de tall. Això protegeix les eines i manté estable el mecanitzat.
La tecnologia digital bessona accelera el procés de validació.
L'equip d'R+D pot utilitzar un model de mecanitzat virtual per provar el procés de tall amb diferents configuracions abans de fer-ho de debò. Això els permet veure quins problemes poden sorgir, com ara el desgast de les eines i la deformació per calor. Una empresa d'automòbils en particular està emprant la tecnologia de bessons digitals per millorar les rutes de tall de les noves bielles del motor. Això ha reduït un 15% el temps necessari per mecanitzar les peces i augmentar la vida útil de les eines en un 40%.
El mètode AI fa que l'optimització adaptativa de paràmetres funcioni
Alguns sistemes CNC moderns inclouen mòduls d'aprenentatge automàtic que poden trobar automàticament les millors combinacions de paràmetres basades en dades de mecanitzat anteriors. Per exemple, en la fabricació de llantes d'aliatge d'alumini, els algorismes d'IA modifiquen dinàmicament la velocitat de tall i la velocitat d'alimentació avaluant les diferències de duresa i tenacitat de diferents lots de materials, augmentant en conseqüència la taxa de qualificació del producte del 92% al 98%.
4. Basat en dades: Creació d'un bucle tancat digital fluid entre la recerca i el desenvolupament i la fabricació massiva
El mecanitzat CNC és un enllaç crític entre la investigació i el desenvolupament i la producció en massa, ja que és digital i connecta dades per aconseguir un control complet de la qualitat del procés:
L'estandardització del codi G-assegura que la intenció del disseny s'envia correctament.
Després que el programari CAM converteix les dades de disseny CAD en codi G-, es pot enviar directament a les màquines-eina CNC sense cap error que es produiria si algú el programés a mà. Una empresa d'automoció específica ha creat una biblioteca de codi G-estàndard perquè els equips CNC de diferents proveïdors es puguin processar de la mateixa manera. Això garanteix que els paràmetres del procés establerts durant l'etapa d'investigació i desenvolupament es segueixin estrictament en l'etapa de producció en massa.
Ús d'un sistema de detecció en línia per fer que la traçabilitat de qualitat funcioni
Les màquines eina CNC inclouen un escàner làser i una màquina de mesura de coordenades que poden trobar les dimensions de mecanitzat en temps real i proporcionar la informació al sistema de gestió de la qualitat. Per exemple, quan es fresa la carcassa de la caixa d'engranatges, el sistema fa un seguiment automàtic del temps de mecanitzat, el desgast de l'eina i les diferències de mida de cada posició del forat. Això crea un fitxer de qualitat complet que es pot utilitzar per controlar el procés durant tota la producció en massa.
Les línies de producció flexibles faciliten la transformació ràpida dels resultats d'investigació i desenvolupament en nous productes.
Per crear una línia de fabricació flexible que pugui fer mostres de recerca i desenvolupament i peces produïdes en massa-, podeu connectar màquines CNC amb unitats automatitzades com ara cotxes AGV i robots. Una empresa particular de vehicles d'energia nova va utilitzar una línia de fabricació flexible per provar el procés de producció massiva durant l'etapa d'investigació i desenvolupament. Això va reduir en tres mesos el temps necessari per llançar un nou automòbil.