Warum müssen Automobilteile CNC-bearbeitet werden?

1. Bearbeitung komplexer Formen: Über die Grenzen traditioneller Handwerkskunst hinausgehen
Die Formen von Autoteilen werden immer komplizierter, insbesondere die der Hauptteile wie Motoren und Getriebesysteme. Die Innenseiten dieser Teile weisen häufig Merkmale wie mehrfach gekrümmte Oberflächen, tiefe Aussparungen und Löcher auf, die nicht perfekt rund sind. Beispielsweise hat die Formgenauigkeit der Brennkammer, des Einlasskanals, des Auslasskanals und anderer Teile des Motorzylinderblocks einen direkten Einfluss darauf, wie gut der Motor Kraftstoff verbrennt und wie viel Schadstoffe er ausstößt. Die Positionsgenauigkeit der Kraftstoffeinspritzlöcher und Zündkerzenlöcher an der Zylinderwand muss auf Mikrometerebene kontrolliert werden. Die alte Arbeitsweise erfordert viele Schritte, was bedeutet, dass Werkzeuge und Vorrichtungen häufig gewechselt werden müssen. Dies verlangsamt nicht nur die Arbeit, sondern macht es auch schwierig sicherzustellen, dass komplexe Oberflächen präzise bearbeitet werden.
Mithilfe der mehrachsigen Verbindungstechnologie, wie z. B. Bearbeitungszentren mit fünf{1}Achsenverbindung, ermöglicht die numerische Steuerungsbearbeitung eine präzise Steuerung von Schneidwerkzeugen im dreidimensionalen Raum. Bei der Herstellung von Turboladerschaufeln kann eine fünfachsige Werkzeugmaschine gleichzeitig die Translationsachse (X/Y/Z) und die Rotationsachse (A/B) ändern. Dadurch schneidet das Werkzeug immer im besten Winkel in das Material ein, was die präzise Formung komplizierter räumlicher Flächen ermöglicht. Mit „einmaliges Spannen und mehrstufige Bearbeitung“ vermeiden Sie Positionierungsfehler, die bei mehrmaligem Spannen auftreten können. Dadurch wird auch die Bearbeitungszeit um mehr als 60 % verkürzt und gleichzeitig sichergestellt, dass die Oberflächengenauigkeit der Schaufel den Standards für strömungsmechanisches Design entspricht.
2. Hochpräzise Kontrolle: Erfüllt strenge Herstellungsstandards
Die für Autoteile erforderliche Genauigkeit ist vom üblichen Millimeterbereich auf den Mikrometerbereich gestiegen. Der Koaxialitätsfehler zwischen dem Hauptzapfen der Kurbelwelle und dem Pleuelzapfen muss beispielsweise innerhalb von 0,005 mm gehalten werden. Ist dies nicht der Fall, kann es zu Vibrationen, Verschleiß und anderen Problemen kommen, die die Lebensdauer des Motors verkürzen. Die herkömmliche Verarbeitung hängt vom Können der Bediener ab, was zu großen Abweichungen bei der Genauigkeit führen kann. CNC-Werkzeugmaschinen hingegen verwenden Regelsysteme, um die Werkzeugposition und Bearbeitungsparameter in Echtzeit im Auge zu behalten. Sie verwenden außerdem Fehlerkompensationstechnologie, um Dinge wie thermische Verformung und Werkzeugverschleiß zu bewältigen und die Bearbeitungsgenauigkeit innerhalb von ± 0,002 mm zu halten.
CNC-Wälzfräsmaschinen und Zahnradschleifmaschinen arbeiten zusammen, um Getriebezahnräder herzustellen, wobei Dinge wie die Form des Zahnrads, die Richtung der Zähne und die Zahnteilung sehr genau gesteuert werden können. Durch die Online-Messung und Anpassung des Feedbacks haben die Verteilung der Kontaktstellen und die Laufruhe des Getriebes ein weltweit fortgeschrittenes Niveau erreicht. Dadurch wurden die Geräuschentwicklung und die Ausfallrate des Getriebes deutlich reduziert. Diese Fähigkeit zur Bearbeitung mit hoher Genauigkeit ist eine grundlegende Garantie für die Zuverlässigkeit von Automobilprodukten.
3. Effiziente Produktion: entsprechend dem Markttrend, viele verschiedene Arten von Produkten in winzigen Chargen herzustellen
Das Automobilgeschäft wird immer wettbewerbsintensiver. Die Produktaustauschzyklen verkürzen sich auf nur noch 3 bis 5 Jahre und die Nachfrage nach einzigartigen Teilen steigt. Spezialisierte Werkzeugmaschinen können viele Dinge herstellen, aber sie sind nicht sehr vielseitig und es ist schwierig, schnell zwischen Produkttypen zu wechseln. Allzweck-Werkzeugmaschinen sind anpassungsfähig, aber nicht sehr effizient. Durch die Änderung des Bearbeitungsprogramms im Modus „Software Defined Manufacturing“ kann die numerisch gesteuerte Bearbeitung die Bearbeitungsanforderungen verschiedener Teile erfüllen, ohne dass Vorrichtungen oder Werkzeuge gewechselt werden müssen. Das bedeutet, dass eine Maschine für viele verschiedene Dinge verwendet werden kann.
Beispielsweise können auf derselben Produktionslinie verschiedene Teile für Autos hergestellt werden, etwa Schwingen, Achsschenkel, Querlenker usw. Durch die Entwicklung und Optimierung von Werkzeugwegen wird die Zeitspanne, in der die Geräte nicht verwendet werden, verkürzt und die Geräteauslastung steigt auf über 85 %. Die CNC-Bearbeitung ist außerdem sehr automatisiert und kann mit Robotern, AGVs und anderen Maschinen zusammenarbeiten, um flexible Produktionslinien zu schaffen, die Tag und Nacht laufen können. Die Tagesleistung einer Linie ist mehr als dreimal so hoch wie bei bisherigen Verfahren, was die Herstellungskosten senkt.
4. Qualitätsstabilität: Schaffung eines nachverfolgbaren Produktionssystems
Die Qualität von Autoteilen hängt direkt von der Fahrsicherheit ab und muss daher leicht rückverfolgbar sein. Mithilfe digitaler Programmierung und Datenaufzeichnung werden bei der numerisch gesteuerten Bearbeitung die Bearbeitungsparameter (wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Werkzeugverschleiß usw.) für jeden Vorgang in Echtzeit im numerischen Steuerungssystem verwaltet. Dadurch entsteht eine vollständige Produktionsdatei. Sobald Qualitätsprobleme festgestellt werden, können diese sofort mit bestimmten Prozessen und Tools in Verbindung gebracht, nach den Ursachen der Probleme untersucht und Schritte zur Verbesserung eingeleitet werden.
Wenn beispielsweise CNC-Werkzeugmaschinen zur Herstellung von Airbag-Hüllen für Automobile verwendet werden, überprüfen sie mithilfe eines Online-Erkennungssystems alle wichtigen Maße, wie die Dicke der Wände und die Größe der Öffnung in der Hülle. Die Daten werden dann automatisch an das Qualitätskontrollsystem gesendet. Wenn eine Produktcharge zu groß ist, sperrt das System möglicherweise schnell das fehlerhafte Werkstück und ruft das Verarbeitungsprotokoll ab, um das genaue Werkzeug oder Programmsegment zu finden, wodurch Probleme mit der Chargenqualität verhindert werden. Dieser Modus der „vorbeugenden Qualitätskontrolle“ hat die Zertifizierungsrate von Autoteilen auf über 99,9 % erhöht.