حل تشكيل فعّال ودقيق لأقراص مركبات الطاقة الجديدة

في مجال تصنيع مركبات الطاقة الجديدة، لا يُعد محور العجلة المكوِّن الأساسي الذي يحمل هيكل المركبة فحسب، بل إن تصميمه الخفيف الوزن ودقة التشغيل تؤثران بشكل مباشر على مدى المدى المقطوع بالشحنة وسلامة القيادة. واجهت إحدى الشركات الرائدة في تصنيع عجلات مركبات الطاقة الجديدة عقبة إنتاجية: بالنسبة للعجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم بمقاس 18-22 بوصة، يتطلب التصنيع التقليدي استخدام ثلاث آلات لإتمام عمليات الخراطة، والطحن، والثقب بشكل متسلسل، حيث تصل دورة معالجة القطعة الواحدة إلى 60 دقيقة. ونتيجة للتثبيت المتعدد، فإن خطأ انحراف السطح النهائي للعجلة يتجاوز 0.05 مم، ومعدل الانحراف عن التوازن الديناميكي يصل إلى 7%. وفي الوقت نفسه، يسهل تشكّل الحواف البارزة أثناء القص عالي السرعة لسبائك الألومنيوم، مما يستلزم تكاليف يدوية إضافية بنسبة 15% لعمليات التلميع اللاحقة.

موقع استخدام العميل
للتغلب على هذا المأزق، أدخلت الشركة مركز التفريز الرأسي VTC80A باستخدام الحاسب العددي من أداة Taiyun CNC، وبناء نظام تصنيع متكامل بـ"جهاز واحد متعدد الطاقة". تعتمد المعدات على هيكل صب حديد من الدرجة الجوية وهيكل دعم بنقطة الدعم الأربعة، ويتم تحسين توزيع الصلابة من خلال تحليل العناصر المحدودة. أداء تقليل الاهتزازات أعلى بنسبة 60٪ من المعيار الصناعي، ويمكنه تحمل مستقر لقوة القطع الشعاعية البالغة 12 كيلو نيوتن أثناء قطع سبائك الألومنيوم بسرعة عالية؛ ومجهزة بنظام التحكم العددي FANUC 31i-B5 ونظام تحكم مغلق بالكامل مع مسطرة شريطية شبكية، مما يحقق دقة موضعية تبلغ ± 0.01 مم ودقة موضعية متكررة تبلغ ± 0.007 مم، وتتطابق بدقة مع متطلبات التحمل للانحناء في محور العجلة وحافة العجلة والبالغة ± 0.02 مم. استجابةً لخصائص أدوات قطع سبائك الألومنيوم اللاصقة، تعتمد عمود المعدات على نظام تشحيم بالضباب الزيتي، مقترنًا بأدوات قطع مطلية بالسيراميك، ما يكبح بشكل فعال تكوّن رواسب الشظايا.

تثبيت مخصص لمحور العجلة
فيما يتعلق بالابتكار التكنولوجي، حققت المعدات نقلة نوعية في "إكمال العملية بأكملها بضغطة زر واحدة": يُمكن لمغزل الدوران المدمج (بسرعة قصوى تبلغ 1000 دورة في الدقيقة) وحامل أداة سيرفو ثماني المحطات (بزمن تغيير للأداة يبلغ 1.2 ثانية) إكمال عمليات تدوير الدائرة الخارجية، وحفر ثقوب البراغي، وشطب حواف قطع محور العجلة باستمرار. بفضل نظام تحسين معاملات القطع بالذكاء الاصطناعي، يُمكن للمعدات ضبط معدل التغذية (80-150 مم/دقيقة) وسرعة المغزل آنيًا وفقًا لمادة سبائك الألومنيوم (مثل 6061-T6)، مما يُتيح التحكم بثبات في خشونة سطح محور العجلة عند Ra0.8 ميكرومتر، دون الحاجة إلى تلميع لاحق لتلبية متطلبات المعالجة المسبقة للرش. بالنسبة لأحجام العجلات المختلفة، يُمكن للمعدات تبديل معاملات المعالجة بنقرة واحدة من خلال البرنامج، مما يُقلل وقت التحويل من ساعتين إلى 15 دقيقة.
نتائج التنفيذ تفوقت إلى حد كبير على التوقعات: تم تقليص دورة معالجة القطعة الواحدة من 60 دقيقة إلى 35 دقيقة، وازدادت القدرة الإنتاجية اليومية من 200 مجموعة إلى 380 مجموعة؛ يتم التحكم بشكل مستقر في خطأ هبوط السطح النهائي للإطار عند ≤ 0.03 مم، وانخفض معدل الانحراف عن التوازن الديناميكي من 7% إلى 0.8%، مما يستوفي معيار ISO 1940-1 G2.5؛ وبعد إلغاء عملية التلميع اليدوي، انخفضت تكلفة تصنيع العجلة الواحدة بنسبة 12%، وتم تمديد عمر الأداة بنسبة 40% بفضل تحسين المعايير؛ ويمكن لوحدة إنترنت الأشياء (IoT) الخاصة بالجهاز جمع 12 بيانات رئيسية مثل قوة القطع ودرجة حرارة المغزل في الوقت الفعلي، وبدمج خوارزميات الصيانة التنبؤية، يمكن زيادة معدل الاستخدام الشامل للجهاز من 82% إلى 95%، وتقليل وقت التوقف السنوي بمقدار 320 ساعة.
لقد غيرت VTC80A تمامًا نمط إنتاجنا. قال مدير التصنيع في الشركة: 'الآن يمكننا تلبية المتطلبات الصارمة للمركبات الكهربائية فيما يخص خفّة وزن عجلات المحور (بدقة تحكم في سماكة الجدار ± 0.1 مم)، كما يمكننا تلبية احتياجات الإنتاج السريع لعدة طرازات من المركبات، مما جعلنا نحصل على طلبات طويلة الأجل من شركات سيارات رئيسية'. يؤكد هذا المثال أن مخارط CNC الرأسية أصبحت المعدات الأساسية للتغلب على الاختناقات المزدوجة المتعلقة بالدقة والكفاءة في الإنتاج الضخم لعجلات المركبات الكهربائية من خلال الابتكار التشاركي في مجالات "صلابة العتاد + دمج العمليات + التحكم الذكي".