آیا ماشینکاری CNC برای تولید انبوه قطعات خودرو مناسب است؟

1. اصل فنی: حرکت از تک فرآوری به تولید کامپوزیت
ایده اصلی ماشینکاری CNC استفاده از کد G از قبل برنامه ریزی شده- برای کنترل حرکت ماشین ابزار است که به شما امکان می دهد مواد را با دقت بالا حذف کنید. سه مرحله اصلی توسعه فناوری را پشت سر گذاشته است:
ماشین‌کاری پایه سه-محور: ماشین‌ابزارهای اولیه CNC فقط می‌توانستند سه محور خطی (X/Y/Z) را به هم متصل کنند، که برای فرزکاری سطوح صاف یا ساده خوب بود اما برای ساخت قطعات پیچیده خودرو مناسب نبود.
فناوری اتصال چند محوری: ظهور پنج مرکز ماشین‌کاری-محور بدین معنی است که ماشین‌ابزار اکنون می‌تواند دو محور دوار (محور A/B یا C) را همزمان کنترل کند و امکان برش مداوم سطوح فضایی را فراهم کند. اتصال پنج محوری می تواند سطح پیچیده کانال های ورودی و خروجی را در یک حرکت در حین ماشینکاری سیلندر موتور و محفظه احتراق ایجاد کند. این چرخه ماشینکاری را از 120 دقیقه به 35 دقیقه کاهش می دهد و تحمل را در ± 0.003 میلی متر نگه می دارد.
ترکیب فرآیندهای ماشینکاری: ماشین ابزارهای مدرن CNC می توانند چندین کار مختلف مانند تراشکاری، فرز، سوراخ کاری، ضربه زدن و غیره را انجام دهند، همه با یک گیره. به عنوان مثال، یک سازنده گیربکس خاص از یک ابزار دستگاه CNC نه محور- برای ترکیب ماشینکاری پروفیل دندانه دنده، پخ زدن، سوراخ کردن و سایر مراحل در یک فرآیند استفاده می کند. این کار زمان پردازش یک قطعه را از 45 دقیقه به 8 دقیقه کاهش می دهد و خطاهای گیره را سه بار کاهش می دهد.
این نسخه جدید از فناوری، ماشین‌کاری CNC را از یک «اجراکننده تک کار» به «پلت‌فرم یکپارچه چند وظیفه‌ای» تغییر می‌دهد که تولید انبوه را ممکن می‌سازد.
2. کارایی تولید: یافتن تعادل مناسب بین تولید انعطاف پذیر و صرفه جویی در مقیاس
نیاز اصلی برای تولید انبوه یافتن تعادل بین «بازده بالا» و «هزینه کم» است. ماشینکاری CNC این کار را با استفاده از روش های زیر انجام می دهد:
تغییر سریع: برای جابجایی کالاها در ماشین‌ابزارهای تخصصی سنتی، باید وسایل و دستگاه‌ها را دوباره طراحی کنید، که ممکن است روزها یا حتی هفته‌ها طول بکشد. برای تعویض محصولات، ماشین‌ابزارهای CNC فقط نیاز به تغییر کد کامپیوتر دارند که این کار فقط چند ساعت طول می‌کشد. برای مثال، خط تولید سینی باتری یک شرکت خودروهای انرژی‌زای جدید می‌تواند با اتصال یک مرکز ماشین‌کاری CNC و یک سیستم بازرسی بصری، زمان تغییر از سینی خودروی سوخت‌رسان به سینی خودروی الکتریکی را به دو ساعت کاهش دهد. ظرفیت تولید سالانه نیز تا 30 درصد قابل تغییر است.
ادغام خطوط تولید خودکار: برای ساخت واحدهای تولیدی انعطاف پذیر (FMC)، ماشین آلات CNC، ربات های صنعتی و چرخ دستی های AGV استفاده می شود. این امکان تولید مداوم "بدون سرنشین" را فراهم می کند. از طریق استفاده از ماشین‌های چرخ دنده CNC و ربات‌ها برای بارگیری و تخلیه، یک سازنده گیربکس خاص چرخه تولید را به 90 ثانیه در هر قطعه کاهش داده و بازده کلی تجهیزات (OEE) را به 92 درصد افزایش داده است.
بهینه‌سازی فرآیند هوشمند: فناوری دوقلوی دیجیتال، اشکال‌زدایی مجازی را برای توسعه برنامه‌های CNC مدل‌های جدید خودرو 60 درصد سریع‌تر می‌کند. با استفاده از تجزیه و تحلیل شبیه سازی، یک موتور ساخت خاص نرخ سایش ابزار را برای ماشینکاری بلوک سیلندر تا 35 درصد کاهش داده است و بیش از 20 میلیون یوان در سال در هزینه ابزار صرفه جویی می کند.
3. کنترل کیفیت: حرکت از بازرسی دستی به یک حلقه بسته دیجیتال
استانداردهای پایداری کیفیت در قطعات خودرو تقریباً خیلی سخت است. ماشینکاری CNC از فناوری های زیر برای ارائه کنترل کامل کیفیت فرآیند استفاده می کند:
شناسایی آنلاین-کنترل حلقه بسته: مراکز ماشینکاری CNC از اسکنرهای لیزری برای دستیابی به کنترل حلقه بسته-تصحیح تشخیص پردازش استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، هنگام پردازش بازوهای تعلیق فولادی با استحکام بالا، سیستم به طور خودکار نرخ تغذیه را بر اساس میزان سختی مواد تنظیم می کند. این باعث می شود که پردازش تا 90٪ سازگارتر باشد و نرخ صلاحیت محصول 99.2٪ باشد.
سیستم برای ردیابی کامل فرآیند: سیستم MES اطلاعات زمانی واقعی در مورد داده‌های ماشین‌کاری هر ابزار CNC مانند بار دوک، دمای برش، طیف ارتعاش و غیره دریافت می‌کند. این یک فایل با کیفیت "یک مورد، یک کد" ایجاد می کند. از طریق تجزیه و تحلیل داده های بزرگ، یک کارخانه موتور خاص توانست نرخ نشتی بلوک سیلندر را از 0.8٪ به 0.02٪ کاهش دهد.
فناوری برای ماشینکاری تطبیقی: حسگرهای بازخورد اجباری در ماشین‌ابزارهای CNC به آنها اجازه می‌دهد پارامترهای برش را در لحظه تغییر دهند. این فناوری مسیر ابزار را در زمان واقعی بر اساس نحوه تغییر شکل مواد در هنگام پردازش صفحات دوقطبی پیل سوختی تغییر می دهد. این امر تحمل ضخامت دیواره نازک- را در ± 0.005 میلی متر نگه می دارد.
4. هزینه-اثربخشی: بازی سرمایه گذاری بلند مدت و بازگرداندن سریع پول
راه اندازی ماشینکاری CNC در ابتدا هزینه زیادی دارد، اما مزایای طولانی مدت زیادی دارد:
منحنی کاهش هزینه واحد: با رشد تولید، هزینه ماشینکاری CNC در هر واحد بسیار کاهش می یابد. به عنوان مثال، زمانی که خط تولید CNC یک تولید کننده توپی چرخ معین بیش از 50000 قطعه در سال تولید می کرد، هزینه هر قطعه در مقایسه با روش های ریخته گری سنتی 18 درصد کاهش یافت و نرخ ضایعات از 12 درصد به 2 درصد کاهش یافت.
اقتصاد دسته‌های کوچک و متوسط-: ماشین‌کاری CNC ارزان‌تر از ماشین‌ابزارهای تخصصی برای قطعاتی است که در دسته‌های 10000 تا 100000 واحدی در سال ساخته می‌شوند. به عنوان مثال، یک سازنده دیسک های ترمز سفارشی از یک خط تولید انعطاف پذیر CNC استفاده کرد تا حداقل مقدار سفارش را از 5000 قطعه به 500 قطعه کاهش دهد و زمان تحویل را تا 40٪ کاهش دهد.
ظرفیت CNC برای تعویض سریع حالت "تولید بر اساس تقاضا" را تسهیل می کند، که به کاهش هزینه های موجودی کمک می کند. ماشینکاری سفارشی CNC به پورشه کمک کرده است تا فروش 52000 قطعه خودروی تاریخی را سه برابر سرعت بخشد و هزینه های ذخیره سازی را تا 65 درصد کاهش دهد.