Dlaczego produkcja samochodów w coraz większym stopniu opiera się na pięcioosiowej obróbce CNC?

1. Zasada techniczna: Połączenie wieloosiowe-pomaga w przypadku skomplikowanych problemów związanych z obróbką.
Obróbka CNC w pięciu-osiach opiera się na technologii sterowania pięcioma-osiami, która dodaje dwie osie obrotowe (A/B/C) do typowych trzech-osi (X/Y/Z). Dzięki temu narzędzie może zbliżyć się do przedmiotu obrabianego pod dowolnym kątem i umożliwić precyzyjne frezowanie skomplikowanych powierzchni. Ten postęp technologiczny uwzględnia trzy główne ograniczenia konwencjonalnej obróbki-trzyosiowej:
Obróbka głębokich wgłębień i pochyłych powierzchni: tradycyjne-obrabiarki trójosiowe wymagają dłuższych oprawek narzędziowych i narzędzi skrawających, co może powodować drgania i wzajemne uderzenia narzędzi. Obrabiarki pięcioosiowe-mogą skrócić narzędzia i zwiększyć stabilność obróbki poprzez większe obracanie wrzeciona lub przedmiotu obrabianego. Na przykład podczas wycinania obudowy turbosprężarki pięcioosiowa-obrabiarka wykorzystuje funkcję głowicy wahliwej, aby utrzymać narzędzie pod kątem prostym do powierzchni obróbki. Dzięki temu narzędzie nie przeszkadza i wydłuża jego żywotność o 40%.
Obrabiarki pięcioosiowe-mogą wykonywać obróbkę wielostronną-za pomocą tylko jednego mocowania, co oznacza, że ​​problemy z pozycjonowaniem nie powtarzają się. Na przykład pięcioosiowe-centrum obróbcze może jednocześnie wykonywać precyzyjną obróbkę najważniejszych części bloku cylindrów silnika, takich jak otwór wrzeciona, otwór w cylindrze i kanał olejowy. Tolerancje mieszczą się w granicach ± ​​0,003 mm, a dokładność montażu zwiększa się o 30%.
Obróbka pięcioosiowa-poprawia położenie narzędzia, zwiększając względną prędkość liniową pomiędzy narzędziem z końcówką kulistą a przedmiotem obrabianym. Zmniejsza to obszar „nieefektywnego skrawania”, w którym prędkość linii środkowej narzędzia wynosi zero. Obrabiarka pięcioosiowa-może spowodować, że chropowatość powierzchni form zderzaków pojazdów wzrośnie z Ra3,2 μm do Ra0,8 μm. Eliminuje to potrzebę późniejszego polerowania.
2. Zapotrzebowanie branży: technologiczne zapotrzebowanie na lekkość i wysoką-wydajność
W miarę jak przemysł samochodowy zmierza w kierunku lżejszych, bardziej elektrycznych i inteligentniejszych samochodów, projektowanie części staje się coraz trudniejsze i wymaga bardziej precyzyjnego i wydajnego przetwarzania.
Obróbka lekkich materiałów: aby móc używać lekkich materiałów, takich jak stopy aluminium i materiały kompozytowe z włókna węglowego, pięcioosiowe obrabiarki muszą być sterowane z dużą precyzją. Na przykład pięcioosiowa obrabiarka- wykorzystuje technologie-frezowania z dużą prędkością i obróbki powierzchni, aby uzyskać odpowiedni kształt stopu aluminium 6061, spełniając jednocześnie-standardy wytrzymałości i ochrony przed korozją. Odbywa się to podczas tworzenia obudowy akumulatora pojazdu elektrycznego.
Tworzenie rzeczy o skomplikowanych konstrukcjach: obudowa silnika, żeberka odprowadzające ciepło elektronicznego układu sterowania i inne części pojazdów nowej generacji charakteryzują się cienkimi ściankami, głębokimi wgłębieniami i otworami. Obrabiarki pięcioosiowe-mogą formować te części za jednym razem, łącząc wiele osi i stosując sterowanie adaptacyjne. Skraca to cykl obróbki o 60%.
Wymagania dotyczące-części o wysokiej wydajności: do wytworzenia wirników turbosprężarki,-wahaczy zawieszenia o wysokiej wytrzymałości i innych części z dokładnością na poziomie mikrometra- wymagana jest obróbka pięcioosiowa. Jeden z producentów wykorzystuje pięcioosiową obrabiarkę-do wykonania wirnika turbosprężarki, który utrzymuje precyzję profilu łopatki w granicach ± ​​0,01 mm. Dzięki temu silnik pracuje o 5% lepiej.
3. Efektywność-kosztowa: znalezienie równowagi między-krótkoterminowymi zyskami a długoterminowymi-inwestycjami
Obrabiarki pięcioosiowe są na początku drogie, ale zapewniają wiele-terminowych korzyści:
Krzywa redukcji kosztu jednostkowego: wraz ze wzrostem skali produkcji koszt obróbki pięciu-osi w przeliczeniu na jednostkę szybko spada. Na przykład, gdy pewien producent piast kół wytwarzał ponad 50 000 sztuk rocznie, koszt jednostkowy spadł o 18% w porównaniu z tradycyjnymi metodami odlewania, a odsetek złomów spadł z 12% do 2%.
Ekonomiczność małych i średnich-partii: obróbka pięcioosiowa-jest tańsza niż specjalistyczne obrabiarki w przypadku części, które produkują od 10 000 do 100 000 sztuk rocznie. Elastyczna linia produkcyjna składająca się z pięciu-osi pozwoliła producentowi tarcz hamulcowych na zamówienie skrócić minimalną wielkość zamówienia z 5000 do 500 sztuk i skrócić czas dostawy o 40%.
Optymalizacja kosztów zapasów: pięcioosiowa-maszyna może szybko się przestawiać, co umożliwia produkcję „na-żądanie”. Porsche czterokrotnie zwiększyło tempo sprzedaży 52 000 zabytkowych części samochodowych i obniżyło koszty przechowywania o 65% dzięki zastosowaniu dostosowanej do indywidualnych potrzeb obróbki pięcioosiowej.