V oblasti výroby vozidel s novými zdroji energie kola nejen nesou celkovou hmotnost vozidla, ale jejich lehká konstrukce a přesnost obrábění přímo ovlivňují dojezd a bezpečnost jízdy. Jeden přední výrobce kol pro vozidla s novými zdroji energie dříve čelil výrobnímu úzkému hrdlu: u hliníkových kol o průměru 18–22 palců vyžadovala tradiční výroba tři stroje na dokončení soustružení, frézování a vrtání postupně, přičemž cyklus zpracování jednoho dílu dosáhl až 60 minut. Kvůli opakovanému upínání přesáhl odklon čelní plochy kola 0,05 mm a odchylka dynamické rovnováhy dosáhla 7 %. Zároveň docházelo při rychlém řezání hliníkové slitiny ke vzniku otřepů, což vyžadovalo dodatečné pracovní náklady ve výši 15 % na následné leštění.
Místo použití zákazníkem
Pro vyřešení tohoto dilematu společnost zavedla svislý obráběcí centrum VTC80A CNC od výrobce Taiyun CNC, a vytvořila integrovaný obráběcí systém s „jednoústrojím víceenergetického“ charakteru. Zařízení využívá lože z litiny letecké třídy a čtyřbodovou nosnou konstrukci, přičemž tuhost je optimalizována pomocí metody konečných prvků. Odpružení je o 60 % vyšší než průmyslový standard a umožňuje stabilní odolnost vůči radiálnímu řeznému zatížení 12 kN během rychlého frézování slitin hliníku. Zařízení je vybaveno řídicím systémem FANUC 31i-B5 a úplně uzavřenou smyčkou řízení pomocí měřícího mřížkového stupnice, čímž dosahuje přesnosti polohování ± 0,01 mm a opakované přesnosti polohování ± 0,007 mm, což přesně odpovídá tolerancím požadovaným u křivosti středice a ráfku kola (± 0,02 mm). S ohledem na lepivost hliníkových třísek byl u upínacího vřetena použit systém mazání olejovou mlhou v kombinaci s nástroji s keramickým povlakem, které efektivně potlačují tvorbu nánosů třísek.
Uzpůsobené upínací zařízení pro náboj kola
Z hlediska technologických inovací dosáhlo zařízení průlomu „dokončení celého procesu při jednom upnutí": integrovaný obráběcí vřeteno (maximální otáčky 1000 ot/min) a osmipozicový servozásobník nástrojů (čas výměny nástroje 1,2 sekundy) mohou nepřetržitě provádět soustružení vnějšího obvodu, vrtání šroubovacích otvorů a broušení hran polotovarů nábojů kol. Instalací systému AI pro optimalizaci řezných parametrů může zařízení v reálném čase upravovat posuv (80–150 mm/min) a otáčky vřetena podle druhu hliníkové slitiny (např. 6061-T6), čímž lze stále udržet drsnost povrchu náboje kola na úrovni Ra0,8 μm, bez nutnosti následného leštění a splňující tak požadavky předúpravy pro nátěr; U různých velikostí kol může zařízení jediným kliknutím přepnout zpracovací parametry prostřednictvím programu, čímž se doba pře nastavení zkrátí z tradičních 2 hodin na 15 minut.
Výsledky implementace výrazně překročily očekávání: cyklus zpracování jednoho dílu se zkrátil z 60 minut na 35 minut a denní výrobní kapacita se zvýšila z 200 sad na 380 sad; odchylka běžné plochy ráfku je stále udržována na hodnotě ≤ 0,03 mm a odchylka dynamické rovnováhy se snížila z 7 % na 0,8 %, čímž jsou splněny požadavky normy ISO 1940-1 G2,5; po zrušení manuálního leštění se výrobní náklady na jeden kus zmenšily o 12 % a životnost nástroje se díky optimalizaci parametrů prodloužila o 40 %. IoT modul zařízení dokáže v reálném čase sbírat 12 klíčových dat, jako je řezná síla a teplota vřetena. V kombinaci s algoritmy prediktivní údržby lze komplexní využití zařízení zvýšit z 82 % na 95 % a roční prostoj snížit o 320 hodin.
VTC80A úplně změnil náš způsob výroby. „Ředitel výroby uvedl: „Nyní jsme schopni splnit přísné požadavky vozidel s novými zdroji energie na lehkou konstrukci disků kol (přesnost řízení tloušťky stěny ± 0,1 mm), a zároveň vyhovět potřebám rychlé výroby více modelů vozidel, čímž jsme získali dlouhodobé zakázky od hlavních automobilových společností.“ Tento případ potvrzuje, že svislé soustruhy s CNC se staly klíčovým zařízením pro překonání dvojitých bariér přesnosti a efektivity při sériové výrobě kol vozidel s novými zdroji energie prostřednictvím společné inovace ‚tuhosti hardware + integrace procesů + inteligentního řízení‘.
EN
