一 Избор на правилните материали и адаптиране на процеса: ключът към издръжливостта
1. Алуминиевата сплав е лека и не ръждясва.
Ниската плътност и превъзходната топлопроводимост правят алуминиевата сплав най-добрият избор за по-леки автомобили. Алуминиевата сплав е страхотна за обработка с ЦПУ, защото реже добре и може да се обработва при високи скорости (до 20 000 rpm). Обработката с анодиране също създава плътен оксиден филм, който прави материала 3 до 5 пъти по-устойчив на корозия от солена пръска. Tesla Model S, например, има рамка на каросерията, изработена изцяло от алуминий, която е направена с помощта на CNC обработка. Тялото издържа пет пъти по-дълго от стоманените тела след 2000 часа тестване със солен спрей.
2. Подобряване на устойчивостта на износване на стомана с висока -якост
За артикули с високо{0}}натоварване като трансмисионни валове и зъбни колела, обработката с ЦПУ намалява термичната деформация чрез управление на параметри на рязане като скорост на рязане и скорост на подаване. Той също така интегрира операции за термична обработка като карбуризиране и закаляване, за да направи твърдостта на повърхността 58-62HRC. Активният зъбен диск е основната част от активен зъбен редуктор от определена фирма. Изработен е чрез CNC и йонно азотиране с тлеещ разряд, което го прави 40% по-устойчив на износване и 60% по-малко вероятно да се повреди.
3. Формоване на композитни материали с висока точност
Композитите, подсилени с въглеродни влакна (CFRP), се използват все повече и повече в областта на превозните средства с нова енергия. CNC машинната обработка използва пет-технология за свързване на оси за оформяне на сложни повърхности наведнъж, което предотвратява възникването на грешки при затягане няколко пъти. Например, определена тава за батерии на електрически превозни средства е направена както от CFRP, така и от алуминиева сплав. След CNC обработка, той е 25% по-здрав и 30% по-лек.
2, Технология на инструмента и параметри на рязане: основното нещо, което прави нещата издръжливи
1. Материали и покрития за инструменти
Режещи инструменти, изработени от твърда сплав: При рязане на алуминиеви сплави, режещите инструменти от твърда сплав с покритие (като TiAlN покритие) издържат три пъти по-дълго и имат повърхностна грапавост Ra По-малка или равна на 0,8 μm.
CBN режещи инструменти, изработени от кубичен борен нитрид: CBN режещите инструменти могат да режат стомана бързо (до 4000 mm/min), без да повредят инструмента и с по-малко смени на инструмента.
Режещи инструменти, изработени от поликристален диамант (PCD): При обработка на цилиндрови глави от алуминиева сплав силата на рязане на PCD инструментите се намалява наполовина и гладкостта на повърхността се подобрява с едно ниво. Това спира изтичането на цилиндъра.
2. Подобряване на параметрите на рязане
HSM, или високо{0}}скоростна обработка, чрез повишаване на скоростта на шпиндела (10000–20000rpm) и скоростта на подаване (3000–5000mm/min), количеството топлина, което се натрупва по време на рязане, е по-ниско и вероятността частите да се деформират от топлина също намалява. Например, когато се обработва определен цилиндров блок на двигателя, технологията HSM прави размерите с 85% по-точни и намалява процента на скрап от 12% на 0,8%.
Процесът на фрезоване напред: Фрезоването напред може да намали триенето между инструмента и детайла, да подобри грапавостта на повърхността с 30% и е най-добро за работа с тънко{1}}стенни части от алуминиева сплав.
3. Проектиране на геометричните параметри на режещите инструменти
Ъгли отпред и отзад: Когато работите с полимерни материали като алуминиеви сплави, повишаването на предния ъгъл (15 градуса -20 градуса) може да намали силите на рязане. Задният ъгъл (8 градуса -12 градуса) намалява износването на задната режеща повърхност.
Радиус на върха: Връх с малък радиус (R0.2-R0.5) се използва при прецизна обработка, за да се направи огледален ефект (Ra < 0.4 μm) и да се направят частите по-устойчиви на износване.
3, Технология за качествен контрол и тестване
1. Финална проверка на издръжливостта чрез машинно измерване
CNC машинните инструменти могат да измерват размерите на частите в реално време по време на процеса на фрезоване, като използват лазерни измервателни системи или координатни измервателни машини (CMM). Те могат да направят това с точност от ± 0,005 mm. След ин-инспекция на машината, линията за обработка на корпуса на скоростната кутия, например, е повишила точността на отвора на ключа с 90% и е намалила процента на грешки при сглобяване със 75%.
2. Цифрова симулация и намиране на сблъсъци
Когато използвате CAD/CAM софтуер за симулиране на пътя на обработка, може да разберете предварително дали режещите инструменти и приспособленията ще си пречат взаимно и ще подобрят параметрите на рязане. Технологията за симулация съкрати времето, необходимо за обработка на лопатка на турбокомпресор с 40%, а броят на повърхностните дефекти от 5% на 0,2%.
3. Технология за тестване, която не поврежда нещата
Ултразвуково тестване: използва се за откриване на дефекти в части от алуминиева сплав, като счупвания и пори, с чувствителност до 0,1 mm.
Тестване с рентгенови-лъчи: Проверка на заварените връзки на стоманени продукти с-висока якост, за да се уверите, че няма частични дефекти при топене.
4, Казус от практиката: Използване на обработка с ЦПУ за по-дълъг живот на автомобилните части
Случай 1: Работа върху цилиндрови блокове на двигателя от алуминиева сплав
Конкретна автомобилна компания използва пет-осен CNC обработващ център, високо-скоростно рязане и-технологии за проверка на машината, за да получи процент на първо преминаване от 99,2% за обработка на цилиндрични тела. Някои от стъпките, които трябва да се предприемат са:
Използвайте PCD челни фрези за груба обработка. Скоростта на рязане трябва да бъде 8000rpm, а скоростта на подаване трябва да бъде 3000mm/min.
CBN пробивният инструмент се използва за прецизна обработка, а грапавостта на повърхността трябва да бъде по-малка от 0,4 μm. Лазерна система за измерване компенсира термичната деформация в реално време, поддържайки точността на размерите в рамките на ± 0,01 mm.
Случай 2: Обработка на трансмисионен вал, изработен от високоякостна стомана
Подобрявайки процеса на обработка с ЦПУ, определен доставчик на части е накарал трансмисионния вал да издържи 50% по-дълго.
Настройки на рязане: скорост на шпиндела 800rpm, скорост на подаване 0,2 mm/r и дълбочина на рязане 3 mm;
Избор на правилните инструменти: комбинация от ролкови ножове CBN и свредла от твърда сплав с покритие;
Индукционното закаляване се извършва след обработка, а повърхностната твърдост е 55HRC.
