Welche Teile des Fahrzeugaufhängungssystems erfordern eine CNC-Bearbeitung?

1. Anforderungen an die Sortierung und Verarbeitung der Hauptteile von Aufhängungssystemen
Das Aufhängungssystem besteht aus drei Hauptteilen: elastische Elemente, Stoßdämpfer und Lenkmechanismen. Jedes Modul verfügt über wichtige Teile, die CNC-bearbeitet werden müssen.
Teile des Führungsmechanismus
Als „Gelenk“, das die Räder und die Karosserie verbindet, muss der Querlenker Längskräfte, Querkräfte und Bremsmomente aufnehmen können. Die Position des Montagelochs hat direkten Einfluss auf die Radausrichtungseigenschaften, wie den Sturzwinkel und den Nachlaufwinkel. Durch die CNC-Bearbeitung kann sichergestellt werden, dass die Lochtoleranz kleiner oder gleich ± 0,05 mm ist, wodurch verhindert wird, dass Reifen aufgrund von Montagefehlern ungleichmäßig abgenutzt werden. Beispielsweise wird CNC-Fräsen verwendet, um den vorderen unteren Querlenker des Tesla Model 3 herzustellen. Dadurch ist er 15 % leichter und 30 % langlebiger.
Achsschenkel: Der Achsschenkel besteht aus dem Hauptbolzenloch, der Montagefläche für das Radnabenlager und der Bremssattelhalterung. Die Qualität der Bearbeitung hat direkten Einfluss auf das Lenkgefühl und die Stabilität der Bremsen. Der Achsschenkel des BMW
Verbindungsstück für Stabilisator: Dieses Teil verbindet Stabilisatorstange und Querlenker über Gewinde. Durch CNC-Gewindefräsen kann das Zahnprofil auf ± 0,01 mm genau gemacht werden, wodurch sichergestellt wird, dass die Verbindungsfestigkeit 100.000 Ermüdungstests besteht.
Teile, die elastische Elemente tragen
Federsitz: Die Ebenheit des Federsitzes sollte höchstens 0,02 mm betragen, um zu verhindern, dass die Federvorspannung seltsame Geräusche verursacht. Dies liegt daran, dass im Federsitz Spiralfedern oder Luftfedern eingebaut sind. Beim numerisch gesteuerten Fräsen können sowohl die Bearbeitung der Sitzfläche als auch die präzise Lochpositionierung in einem Schritt erfolgen, wodurch das Werkstück weniger oft eingespannt werden muss.
Stoßdämpferhalterung: Dieses Teil muss der Aufprallkraft des Stoßdämpfers standhalten und seine Schweißkonstruktion muss durch CNC-Bearbeitung gegen Verformung fixiert werden. Beispielsweise wird die Stoßdämpferhalterung eines Toyota Corolla nach dem Schweißen mit CNC-Präzision bearbeitet, um sicherzustellen, dass die Vertikalität zwischen der Halterung und der Karosseriemontagefläche < 0,05 mm beträgt.
Teile von Strukturen, die kompliziert sind
Querlenker mit vielen Gliedern: Um sie leicht und stabil zu machen, müssen die Verbindungsstangen von Mehrlenker-Aufhängungssystemen (z. B. Fünflenker-Hinterradaufhängung) CNC-bearbeitet werden. Die Verbindungsstange des hinteren Hilfsrahmens des Audi A8 besteht aus einer Aluminiumlegierung, die geschmiedet und CNC-gefräst wurde. Dadurch ist es im gebogenen Zustand 40 % leichter und 20 % steifer.
Luftfederkolben: Der Kolben des Luftfedersystems muss CNC-gefräst werden, um eine präzise Kammerstruktur zu gewährleisten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Steifigkeitskennlinie der Luftfeder den Konstruktionskriterien entspricht. Bei der Herstellung des Luftfederkolbens für die Mercedes-Benz S--Klasse kommt CNC-Bearbeitung zum Einsatz. Die Luftkammer-Dichtfläche Ra ist kleiner oder gleich 0,4 μm.
2. Die technologischen Vorteile der CNC-Bearbeitung für die Herstellung von aufgehängten Teilen
Fähigkeit zur Bearbeitung komplexer Oberflächen
Aufhängungsteile haben oft dreidimensionale Oberflächen (wie die Kugelgelenk-Befestigungsfläche des Querlenkers), nicht runde Löcher (wie das Bremssattel-Positionsloch des Achsschenkels) und dünnwandige Strukturen (wie Aufhängungsarme aus Aluminiumlegierung). Herkömmliche Bearbeitungsmethoden erfordern mehr als eine Klemme oder einzigartige Vorrichtungen, während CNC-Bearbeitungszentren mit fünf -Achsen durch die Verbindung der A/C-Achsen vielfältige Bearbeitungen mit nur einer Klemme durchführen können. Eine Fünf-Achsen-Werkzeugmaschine kann gleichzeitig die Präzisionsbearbeitung des Hauptbolzenlochs, der Radnaben-Montagefläche und der Bremssattel-Platzierungsfläche durchführen und gleichzeitig Achsschenkel herstellen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Koaxialitätsfehler jedes Teils weniger als 0,02 mm beträgt.
Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Materialien
Teile der Aufhängung müssen sowohl leicht als auch stabil sein. Hochfester Stahl (wie 42CrMo), Aluminiumlegierungen (wie 6061-T6) und Magnesiumlegierungen (wie AZ91D) sind einige der am häufigsten verwendeten Materialien. Durch die Änderung von Schnittparametern wie Spindelgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit können bei der CNC-Bearbeitung präzise Schnitte in einer Vielzahl von Materialien ausgeführt werden.
Querlenker aus Aluminiumlegierung: Verwendung von Hochgeschwindigkeitsfräsen (Drehzahl > 10.000 U/min), um thermische Verformung und Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,8 μm zu verringern;
Spurstange aus hochfestem Stahl: Die Niedertemperatur-Schneidtechnologie (die Temperatur der Schneidflüssigkeit ist auf -5 bis 5 Grad Celsius eingestellt) verhindert Kaltverfestigung und verlängert die Standzeit des Werkzeugs.
Hilfsrahmen aus Magnesiumlegierung: Verwendung der Mikroschmierungstechnologie (MMS), um die Menge an Schneidflüssigkeit, die in die Umgebung gelangt, und die Schnittkraft zu verringern, um zu verhindern, dass das Material spröde wird.
Verbesserung der Effizienz und Flexibilität in der Produktion
Bei der CNC-Bearbeitung kann durch Ändern des CNC-Programms schnell zwischen verschiedenen Produktmodellen gewechselt werden. Dadurch eignet es sich hervorragend für die Herstellung kleiner Mengen personalisierter Produkte in verschiedenen Stilrichtungen. Beispielsweise müssen die Einstellungen der Aufhängungsgeometrie eines Fahrgestells eines neuen Energiefahrzeugs geändert werden, da die Batterieanordnung anders ist. Mit der CNC-Bearbeitung können neue Teile in 48 Stunden hergestellt werden, herkömmliche Gussverfahren müssen jedoch umgeformt werden, was mehrere Monate dauert. Darüber hinaus können CNC-Werkzeugmaschinen mithilfe von Online-Messungen und adaptiver Bearbeitungstechnologie Materialverformungen und Werkzeugverschleiß in Echtzeit ausgleichen. Dadurch steigt die Zerspanungsqualifizierungsquote auf über 99,5 %.
3. Eine typische Fallstudie für eine Anwendung
Fall 1: Arbeiten am Hilfsrahmen eines Volvo XC 90
Der Volvo XC90 verfügt über einen integrierten Druckguss-Hilfsrahmen aus einer Aluminiumlegierung. Die Schritte zur Herstellung sind wie folgt:
Grobbearbeitung: Verwenden Sie eine drei{0}Achsen-CNC-Fräsmaschine, um das letzte Stück Druckgussrohling zu entfernen und eine Präzisionsbearbeitungszugabe von 0,5 mm zu belassen.
Präzisionsbearbeitung: Für die Präzisionsbearbeitung der Installationsfläche für den Hilfsrahmen, der Löcher für die Querlenkerverbindung und der Verstärkungsrippen wird ein Bearbeitungszentrum mit fünf -Achsen verwendet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Oberfläche bis auf 0,03 mm flach ist und die Löcher innerhalb von ±0,02 mm liegen.
Testen: Überprüfen Sie mit einem Koordinatenmessgerät (KMG) alle wichtigen Abmessungen und senden Sie die Daten dann zurück an das CAM-System, um den Bearbeitungspfad zu verbessern.
Durch diese Methode wird der Hilfsrahmen um 45 % leichter und 10 % steifer, was dazu beiträgt, dass der XC90 eine fünf{3}}Sicherheitsbewertung von Euro NCAP erhält.
Fall 2: Bearbeitung des Luftfederkolbens für den BYD Han EV
Der Luftfederungskolben des BYD Han EV muss hohem Druck standhalten und gut abdichten. Der Verarbeitungsablauf ist wie folgt:
Drehbearbeitung: Zur Bearbeitung der Kolbenstirnfläche und des Außenkreises eine CNC-Drehmaschine verwenden. Stellen Sie sicher, dass die Zylindrizität kleiner oder gleich 0,005 mm ist.
Bearbeitung durch Fräsen: Zur Herstellung der Luftkammer-Dichtungsnut wird eine fünf{0}}Achsen-Werkzeugmaschine verwendet, die eine Nutbreitentoleranz von weniger als oder gleich ± 0,01 mm aufweist. Die Oberfläche wird mit der Mikrolichtbogenoxidationstechnologie behandelt, um sie widerstandsfähiger gegen Verschleiß und Korrosion zu machen.
Der Kolben hält einem Druck von 3 MPa stand und hält 2 Millionen Zyklen durch, wodurch das Chassis des Han EV um 150 mm angehoben werden kann.