Er CNC-bearbeiding egnet for masseproduksjon av bildeler?

1. Teknisk prinsipp: Gå fra enkeltbehandling til komposittproduksjon
Hovedideen med CNC-maskinering er å bruke forhånds-programmert G-kode for å kontrollere bevegelsen til verktøymaskinen, som lar deg fjerne materialer med høy nøyaktighet. Den har gått gjennom tre hovedstadier av teknologisk utvikling:
Grunnleggende maskinering med tre-akser: Tidlige CNC-maskiner kunne bare koble sammen tre lineære akser (X/Y/Z), noe som var greit for fresing av flate eller enkle overflater, men ikke for å lage intrikate bildeler.
Multi-aksekoblingsteknologi: Fremveksten av fem-akse maskineringssentre betyr at maskinverktøy nå kan kontrollere to roterende akser (A/B- eller C-akse) samtidig, noe som muliggjør kontinuerlig skjæring av romlige overflater. Fem-aksekoblinger kan lage den kompliserte overflaten av inntaks- og eksoskanalene på én gang mens motorsylinderen og forbrenningskammeret bearbeides. Dette kutter bearbeidingssyklusen fra 120 minutter til 35 minutter og holder toleransen innenfor ± 0,003 mm.
Kombinere maskineringsprosesser: Moderne CNC-maskinverktøy kan gjøre flere forskjellige ting, som dreiing, fresing, boring, tapping og mer, alt med én klemme. For eksempel bruker en bestemt girkasseprodusent en ni-akse CNC-maskinverktøy for å kombinere tannhjulsprofilbearbeiding, fasing, avgrading og andre trinn i én prosess. Dette reduserer tiden det tar å behandle ett stykke fra 45 minutter til 8 minutter og reduserer klemfeil med tre ganger.
Denne nye versjonen av teknologien endrer CNC-maskinering fra en "enkeltoppgaveutfører" til en "multi-oppgave integrert plattform", som gjør masseproduksjon mulig.
2. Produksjonseffektivitet: finne den rette balansen mellom fleksibel produksjon og stordriftsfordeler
Hovedbehovet for masseproduksjon er å finne en balanse mellom «høy effektivitet» og «lav kostnad». CNC-maskinering gjør dette ved å bruke følgende metoder:
Rask bytte: For å bytte ut varer på tradisjonelle spesialiserte maskinverktøy, må du redesigne inventar og jigger, noe som kan ta dager eller til og med uker. For å bytte produkter trenger CNC-maskiner bare å endre datakoden, noe som tar bare noen få timer. For eksempel kan et nytt energikjøretøyselskaps produksjonslinje for batteribrett kutte tiden det tar å bytte fra et drivstoff-kjøretøysbrett til et elektrisk kjøretøybrett til bare to timer ved å koble et CNC-bearbeidingssenter og et visuelt inspeksjonssystem. Den årlige produksjonskapasiteten kan også endres med inntil 30 %.
Integrasjon av automatiserte produksjonslinjer: For å bygge fleksible produksjonsenheter (FMC), brukes CNC-maskinverktøy, industriroboter og AGV-vogner. Dette gjør det mulig å ha «ubemannet» kontinuerlig produksjon. Gjennom bruk av CNC-girslipemaskiner og roboter for å laste og losse, har en spesifikk girkasseprodusent kuttet produksjonssyklusen ned til 90 sekunder per stykke og hevet den totale utstyrseffektiviteten (OEE) til 92 %.
Smart prosessoptimalisering: Digital tvillingteknologi gjør virtuell feilsøking 60 % raskere for utvikling av nye bilmodellers CNC-programmer. Ved å bruke simuleringsanalyse har en spesifikk motorproduksjon redusert verktøyslitasjeraten for sylinderblokkbearbeiding med 35 %, og sparer mer enn 20 millioner yuan i året på verktøyutgifter.
3. Kvalitetskontroll: Gå fra manuell inspeksjon til en digital lukket sløyfe
Standardene for kvalitetsstabilitet i bildeler er nesten for strenge. CNC-maskinering bruker følgende teknologier for å gi full prosesskvalitetskontroll:
Nettbasert kontroll med lukket-sløyfe: CNC-bearbeidingssentre bruker laserskannere for å oppnå lukket-sløyfekontroll av prosesseringsdeteksjonskorreksjon. For eksempel, når du behandler opphengsarmer i høy-stål, justerer systemet automatisk matehastigheten basert på hvor hardt materialet er. Dette gjør behandlingen mer konsistent med 90 % og får en produktkvalifiseringsgrad på 99,2 %.
System for full prosesssporbarhet: MES-systemet får sanntidsinformasjon- om maskineringsdataene til hver CNC-maskinverktøy, for eksempel spindelbelastning, skjæretemperatur, vibrasjonsspektrum og så videre. Dette oppretter en "ett element, en kode" kvalitetsfil. Gjennom stordataanalyse klarte en bestemt motorfabrikk å kutte lekkasjeraten til sylinderblokken fra 0,8 % til 0,02 %.
Teknologi for adaptiv maskinering: Force-feedback-sensorer på CNC-maskiner lar dem endre skjæreparametere i farten. Teknologien endrer verktøybanen i sanntid basert på hvordan materialet endrer form mens det behandler brenselcelle bipolare plater. Dette holder tykkelsestoleransen for tynne-vegger innenfor ± 0,005 mm.
4. Kostnads-effektivitet: Spillet om å investere på lang sikt og få penger tilbake raskt
CNC-maskinering koster mye å sette opp i begynnelsen, men det har mange fordeler på lang sikt:
Nedgangskurve for enhetskostnad: Etter hvert som produksjonen vokser, synker kostnadene for CNC-bearbeiding per enhet mye. For eksempel, når CNC-produksjonslinjen til en viss hjulnavprodusent laget mer enn 50 000 stykker i året, gikk kostnaden per stykke ned med 18 % sammenlignet med tradisjonelle støpemetoder, og skrapprosenten gikk ned fra 12 % til 2 %.
Økonomien til små og mellomstore-partier: CNC-maskinering er billigere enn spesialiserte maskinverktøy for deler som lages i partier på 10 000 til 100 000 enheter hvert år. For eksempel brukte en produsent av tilpassede bremseskiver en CNC fleksibel produksjonslinje for å kutte minimumsbestillingsmengden fra 5000 deler til 500 stykker og kutte leveringstiden med 40 %.
CNCs kapasitet til å raskt bytte over letter «on{0}}demand production»-modusen, som bidrar til å redusere lagerkostnadene. Tilpasset CNC-bearbeiding har hjulpet Porsche med å øke hastigheten på salget av 52 000 historiske bildeler med tre ganger og kutte lagringskostnadene med 65 %.