En el camp de la fabricació de vehicles d'energia nova, el cub de la roda no només és el component clau que suporta el cos del vehicle, sinó que el seu disseny lleuger i la precisió d'usinatge afecten directament l'autonomia del vehicle i la seguretat al conduir. Un fabricant líder de rodes per a vehicles d'energia nova es va trobar una vegada amb un coll d'ampolla en la producció: per a rodes d'aliatge d'alumini de 18-22 polzades, el procés tradicional requereix tres màquines per completar, de forma seqüencial, tornejat, fresat i perforació, amb un cicle d'usinatge per peça de fins a 60 minuts. A causa de múltiples fixacions, l'error de batiment de la cara frontal de la roda supera els 0,05 mm, i la taxa de desviació d'equilibrat dinàmic arriba al 7%. Al mateix temps, és freqüent l'aparició de vores afilades durant el tall a alta velocitat de l'aliatge d'alumini, cosa que requereix costos addicionals de mà d'obra del 15% en processos posteriors de polit.
Lloc d'ús del client
Per superar aquest dilema, l'empresa va introduir el centre d'usinatge CNC vertical VTC80A de la màquina eina Taiyun CNC i va construir un sistema d'usinatge integrat amb "única màquina, múltiples energies". L'equipament adopta un llit de ferro fosa de grau aeronàutic i una estructura de suport de quatre punts, i la distribució de rigidesa s'ha optimitzat mitjançant anàlisi per elements finits. El rendiment en reducció de vibracions és un 60 % superior a l'estàndard del sector i pot suportar de manera estable la força de tall radial de 12 kN durant el tall a alta velocitat de l'aliatge d'alumini; equipat amb el sistema CNC FANUC 31i-B5 i control totalment en bucle tancat amb regle de graella, assolint una precisió de posicionament de ± 0,01 mm i una precisió de repetició de posicionament de ± 0,007 mm, ajustant-se exactament als requisits de tolerància de la corba del cub i del llant de la roda de ± 0,02 mm. En resposta a les propietats adhesives de les eines de tall per a aliatges d'alumini, l'eix principal de l'equipament utilitza un sistema de lubricació per boira d'oli, combinat amb eines de tall recobertes de ceràmica, suprimint eficaçment la formació de acumulacions de ferritja.
Fixació personalitzada del cub de roda
Pel que fa a la innovació tecnològica, l'equip ha assolit un avenç en "completar tot el procés en un sol muntatge": el plomí integrat de torneig (velocitat màxima de 1000r/min) i el portaeines servo de 8 estacions (temps de canvi d'eina de 1,2 segons) poden completar contínuament el tornejat del cercle exterior, el forat de perforació dels perns i el xamfrà dels semielaborats de cub de roda. Mitjançant la instal·lació d'un sistema d'optimització de paràmetres de tall amb IA, l'equip pot ajustar en temps real l'avanç (80-150 mm/min) i la velocitat del plomí segons el material d'aliatge d'alumini (com ara 6061-T6), de manera que la rugositat superficial del cub de roda es pot controlar establement a Ra0,8 μm, sense necessitat de polit posterior per satisfer els requisits de pretractament per a la projecció; per a rodes de diferents mides, l'equip pot canviar els paràmetres de processament amb un sol clic mitjançant el programa, reduint el temps de canvi de 2 hores tradicionals a 15 minuts.
Els resultats de la implementació van superar àmpliament les expectatives: el cicle de processament per peça es va reduir de 60 minuts a 35 minuts, i la capacitat de producció diària va augmentar de 200 jocs a 380 jocs; l'error de batiment de la cara frontal de la roda es controla establement a ≤ 0,03 mm, i la taxa de desviació d'equilibratge dinàmic es va reduir del 7% al 0,8%, complint amb la norma ISO 1940-1 G2.5; després d'eliminar el procés de polit manual, el cost de fabricació per unitat del cub de roda es va reduir en un 12%, i la vida útil de les eines es va allargar en un 40% gràcies a l'optimització de paràmetres. El mòdul IoT del dispositiu pot recollir en temps real 12 dades clau, com ara la força de tall i la temperatura del eix portaeines. Combinat amb algorismes de manteniment predictiu, pot augmentar la taxa d'utilització global del dispositiu de l'82% al 95% i reduir el temps d'inactivitat anual en 320 hores.
El VTC80A ha canviat completament el nostre mode de producció. "El director de fabricació de l'empresa va dir: 'Ara podem complir els exigents requisits dels vehicles d'energia nova en quant a lleugeresa del buit de roda (precisió en el control del gruix de paret ± 0,1 mm), i també satisfer les necessitats de producció ràpida de múltiples models de vehicles, cosa que ens ha permès obtenir comandes a llarg termini de companyies automobilístiques principals'." Aquest cas confirma que els torns verticals CNC s'han convertit en l'equipament clau per superar els dobles embussos de precisió i eficiència en la producció massiva de rodes per a vehicles d'energia nova mitjançant la innovació col·laborativa de "rigidesa del maquinari + integració de processos + control intel·ligent".
EN
