Hva er rollen til CNC-maskinering i chassiskomponenter til biler?

1. Teknisk funksjon: Dobbel forsikring om nøyaktighet og hastighet
Ved å kontrollere bevegelsen av verktøymaskiner gjennom dataprogrammering, kan CNC-maskinering oppnå maskineringsnøyaktighet på mikrometernivå (± 0,001 mm), som er langt bedre enn tidligere mekaniske maskineringsmetoder. Følgende tre ting viser de viktigste fordelene:
Evne til å lage kompliserte strukturer
Chassisdeler inkluderer vanligvis tre-dimensjonale overflater, hull som ikke er helt runde og vegger som er veldig tynne (slike svingarmer og styreknoker). Det er vanskelig for tradisjonelle støpe- eller stemplingsmetoder å møte deres behov for dimensjonsnøyaktighet. Med bruk av en A/C-akse-roterende kobling, kan CNC-bearbeidingssenteret med fem-akser utføre multi-bearbeiding i én fastspenning. For eksempel, når du bearbeider en styreknoke, kan den utføre presisjonsbearbeiding av hovedtapphullet, hjulnavets installasjonsoverflate og bremseklaveposisjoneringsoverflaten samtidig, og sørge for at koaksialitetsfeilen for hver del er mindre enn eller lik 0,02 mm. Dette forbedrer nøyaktigheten av sammenstillingen betydelig.
Tilpasningsevne av materialer
Deler av chassiset må være både lett og sterkt. Aluminiumslegering (som 6061-T6), magnesiumlegering (som AZ91D) og høy-stål (som 42CrMo) er alle vanlige materialer. Ved å justere skjæreparametere som spindelhastighet og matehastighet, kan CNC-bearbeiding kutte forskjellige materialer svært nøyaktig. Høyhastighetsfresing (hastighet > 10 000 rpm) kan for eksempel redusere termisk deformasjon og sørge for at overflateruheten Ra er mindre enn eller lik 0,8 μm mens du arbeider med styrearmer av aluminiumslegering. Ved skjæring av styrestenger i høy-stål kan lavtemperaturskjæreteknologi (med skjærevæsketemperaturen holdt mellom -5 og 5 grader Celsius) hindre at jobben stivner og få verktøyet til å vare lenger.
Fleksibilitet i produksjonen
Ved å endre CNC-programmet kan CNC-bearbeiding raskt skifte mellom ulike produkttyper uten å måtte bytte støpeform. Dette gjør den ypperlig for å lage små partier av tilpassede produkter med mange forskjellige alternativer. For eksempel må fjæringsgeometrien til et nytt energikjøretøy-chassis endres siden batteriarrangementet er annerledes. CNC-maskinering kan lage nye deler på 48 timer, mens tradisjonelle støpeprosedyrer må omstøpes, noe som tar flere måneder.
2. Når du skal bruke: Dekker de viktigste delene av chassiset
CNC-maskinering brukes til å lage deler til chassiset i de fire undersystemene fjæring, styring, bremser og girkasse. Her er noen spesifikke tilfeller:
suspensjonssystem
Kontrollarm: Kontrollarmen er en viktig del som forbinder hjulene med kroppen. Den må kunne håndtere langsgående kraft, sidekraft og bremsemoment. CNC-bearbeiding kan sørge for at installasjonshullet er nøyaktig innenfor ±0,05 mm, noe som vil stoppe dekkene fra å slites ujevnt på grunn av feil som er gjort under monteringen. For eksempel brukes CNC-fresing til å lage den fremre nedre kontrollarmen til Tesla Model 3. Dette gjør den 15 % lettere og 30 % lengre-varig enn tradisjonelle stemplingsmetoder.
Denne delen trenger en gjengeforbindelse mellom stabiliseringsstangen og opphengsarmen. CNC-gjengefresing kan få tannprofilpresisjonen til innenfor ± 0,01 mm, noe som sikrer at koblingsstyrken består 100 000 utmattelsestester.
styresystemet
Styreknoke: Styreknoken er den viktigste delen av styresystemet. Den må koble til hovedstifthullet, monteringsoverflaten for hjulnavets lager og bremseklavebraketten. CNC-bearbeiding med fem-akser kan fullføre bearbeidingen av forskjellige deler samtidig. For eksempel bruker styreknoken til BMW X5 integrert smiing og CNC-presisjonsbearbeidingsteknologi, som gjør den 20 % lettere og 25 % stivere enn delt sveisekonstruksjon.
Styreutstyr med gir og tannstang: For å sikre at styringen føles jevn og det ikke er noen merkelig støy, må tannstangen skjæres inn i tannprofiler med høy-presisjon (akkumulert feil i tannstigningen mindre enn eller lik 0,01 mm) ved hjelp av en CNC hobbingmaskin.
system for stopp
Bremseklavebrakett: Denne delen må kunne håndtere mye varme (større enn eller lik 300 grader) og mye trykk (større enn eller lik 10MPa) under bremsing. CNC-bearbeiding kan sørge for at boltehullsposisjonen er nøyaktig innenfor ± 0,03 mm, noe som hindrer braketten fra å splittes fra belastningen ved montering. For eksempel besto bremseklavebraketten på Mercedes Benz S-Klasse 2 millioner utmattelsestester uten å sprekke etter å ha blitt CNC-maskinert.
Skive for bremser: Selv om bremseskiver normalt er støpte, må monteringsflatene og ventilasjonssporene deres CNC-kuttes nøyaktig for å sikre at de er flate til innenfor 0,02 mm. Dette bidrar til å eliminere bremsevibrasjoner.
System for å sende signaler
Transmisjonsaksel: For å sikre jevn girkasse og støynivåer under 65dB, må den stjerne-formede hylsen og det klokkeformede-huset til universalleddet med konstant hastighet (CVJ) maskineres med høy-presisjon kulebaner (kulebanerundhet 0,005 mm) ved bruk av en CNCNC intern maskin. For eksempel kan CNC-maskinering gjøre girkasseakselen til Toyota hybridbiler 40 % bedre hos NVH.
3. Verdi for industrien: Oppmuntring til forbedring av chassisproduksjonsteknologi
CNC-maskinering er verdifull for industrien for å lage chassisdeler på tre hovedmåter:
Gjør produktene mer konkurransedyktige
Høy-bearbeiding bidrar til å øke hastigheten på montering og feilsøking. CNC-bearbeiding av Audi A8s kontrollarm for luftfjæring reduserer for eksempel tiden det tar å sette sammen bilen med 30 % og reduserer kostnadene ved å lage hver bil med 120 dollar.
Oppmuntre design som er lette
CNC-maskinering kan hjelpe med topologioptimaliseringsdesign, som hul struktur og forsterkningsribbelayout. For eksempel er den bakre underrammen til Volvo XC90 laget av CNC-maskinert hulstruktur i aluminiumslegering, noe som gjør den 45 % lettere og 10 % stivere enn en tradisjonell stålunderramme.
CNC-maskinverktøy kan bruke sensorer og industriell Internett-teknologi for å overvåke og samle inn data om prosesseringsprosessen i sanntid. Dette bidrar til å gjøre intelligent produksjon mulig. Ved å plassere vibrasjonssensorer i CNC-bearbeidingssentre, har General Motors gjort prediksjon av verktøyslitasje 95 % mer nøyaktig og total utstyrseffektivitet (OEE) 18 % bedre.