En el campo de la fabricación de vehículos de nueva energía, el buje de la rueda no solo es el componente central que soporta el cuerpo del vehículo, sino que su diseño ligero y la precisión del mecanizado afectan directamente al alcance del vehículo y a la seguridad en la conducción. Un fabricante líder de ruedas para vehículos de nueva energía enfrentó anteriormente un cuello de botella en la producción: para ruedas de aleación de aluminio de 18-22 pulgadas, el proceso tradicional requiere tres máquinas para completar secuencialmente los procesos de torneado, fresado y perforación, con un ciclo de procesamiento por pieza de hasta 60 minutos. Debido a los múltiples amarres, el error de desalineación de la cara frontal de la rueda supera los 0,05 mm y la tasa de desviación del equilibrado dinámico alcanza el 7 %. Al mismo tiempo, durante el corte a alta velocidad de la aleación de aluminio es frecuente la aparición de rebabas, lo que requiere costos laborales adicionales del 15 % en los procesos posteriores de pulido.
Lugar de uso del cliente
Para superar este dilema, la empresa introdujo el centro de torneado vertical CNC VTC80A de la herramienta máquina Taiyun CNC, y construyó un sistema de mecanizado integrado con "única máquina, múltiple energía". El equipo adopta una bancada de fundición de hierro de grado aeronáutico y una estructura de soporte de cuatro puntos, cuya distribución de rigidez se optimiza mediante análisis por elementos finitos. Su rendimiento de reducción de vibraciones es un 60 % superior al estándar industrial, pudiendo soportar establemente la fuerza radial de corte de 12 kN durante el mecanizado a alta velocidad de aleaciones de aluminio; equipado con el sistema CNC FANUC 31i-B5 y control totalmente en bucle cerrado mediante regla de escala de rejilla, alcanza una precisión de posicionamiento de ±0,01 mm y una precisión de repetición de posicionamiento de ±0,007 mm, cumpliendo exactamente con los requisitos de tolerancia de curvatura del buje y llanta de rueda de ±0,02 mm. En respuesta a las propiedades adhesivas del aluminio durante el mecanizado, el husillo del equipo utiliza un sistema de lubricación por neblina de aceite, combinado con herramientas de corte recubiertas de cerámica, suprimiendo eficazmente la formación de acumulaciones de virutas.
Accesorio personalizado para buje de rueda
En cuanto a la innovación tecnológica, el equipo ha logrado un avance al "completar todo el proceso en un solo amarre": el husillo de torneado integrado (velocidad máxima de 1000 r/min) y el portaherramientas servo de 8 estaciones (tiempo de cambio de herramienta de 1,2 segundos) pueden completar continuamente el torneado del círculo exterior, el taladrado de los orificios para pernos y el biselado de los semielaborados de las llantas. Al instalar un sistema de optimización de parámetros de corte por IA, el equipo puede ajustar en tiempo real la velocidad de avance (80-150 mm/min) y la velocidad del husillo según el material de aleación de aluminio (por ejemplo, 6061-T6), logrando así que la rugosidad superficial de la llanta se controle establemente en Ra0,8 μm, sin necesidad de pulido posterior para cumplir con los requisitos de pretratamiento para la pintura; para diferentes tamaños de ruedas, el equipo puede cambiar los parámetros de procesamiento con un solo clic mediante el programa, reduciendo el tiempo de cambio tradicional de 2 horas a 15 minutos.
Los resultados de la implementación superaron con creces las expectativas: el ciclo de procesamiento por pieza se redujo de 60 minutos a 35 minutos, y la capacidad de producción diaria aumentó de 200 juegos a 380 juegos; la desviación del plano frontal de la llanta está establemente controlada en ≤ 0,03 mm, y la tasa de desequilibrio dinámico se redujo del 7 % al 0,8 %, cumpliendo con la norma ISO 1940-1 G2.5; tras eliminar el proceso de pulido manual, el costo de fabricación por buje individual disminuyó un 12 %, y la vida útil de las herramientas aumentó un 40 % gracias a la optimización de parámetros. El módulo IoT del equipo puede recopilar en tiempo real 12 datos clave, como la fuerza de corte y la temperatura del husillo. Combinado con algoritmos de mantenimiento predictivo, puede incrementar la tasa de utilización integral del equipo del 82 % al 95 % y reducir el tiempo de inactividad anual en 320 horas.
El VTC80A ha cambiado completamente nuestro modo de producción. El director de fabricación de la empresa dijo: 'Ahora podemos cumplir con los estrictos requisitos de los vehículos de nueva energía en cuanto a la ligereza de las llantas (precisión de control del espesor de pared ±0,1 mm), y también satisfacer las necesidades de producción rápida de múltiples modelos de vehículos, lo que nos ha permitido obtener pedidos a largo plazo de empresas automotrices principales'. Este caso confirma que los tornos verticales CNC se han convertido en equipos esenciales para superar los dobles cuellos de botella de precisión y eficiencia en la producción en masa de ruedas para vehículos de nueva energía mediante la innovación colaborativa de "rigidez del hardware + integración de procesos + control inteligente".
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