V oblasti výroby vozidiel s novými zdrojmi energie kolesová náboj nie je len kľúčovou súčasťou nesúcou karosériu vozidla, ale jeho ľahká konštrukcia a presnosť obrábania priamo ovplyvňujú dojazd a bezpečnosť jazdy. Jeden z popredných výrobcov kolies pre vozidlá s novými zdrojmi energie kedysi čelil výrobnému úzkeho miesta: pre hliníkové kolesá s priemerom 18–22 palcov tradičná výroba vyžadovala tri stroje na postupné vykonanie sústruženia, frézovania a vŕtania, pričom cyklus spracovania jedného kusu dosahoval až 60 minút. Kvôli viacnásobnému upínaniu chyba bežnosti čelnej plochy kolesa presiahla 0,05 mm a odchýlka dynamickej rovnováhy dosiahla 7 %. Súčasne pri vysokorýchlostnom rezaní hliníkových zliatin dochádzalo k tvorbe hrán, čo si vyžadovalo dodatočné pracovné náklady vo výške 15 % na následné leštenie.
Miesto použitia zákazníkom
Na prekonanie tohto dilemy spoločnosť zaviedla CNC zvislý sústružnícky centrum VTC80A od výrobcu Taiyun CNC, a vytvorila integrovaný obrábací systém s „jedným strojom a viacerými funkciami“. Zariadenie využíva ložisko z liatiny leteckého štandardu a štvorbodovú nosnú konštrukciu, pričom tuhosť je optimalizovaná pomocou metódy konečných prvkov. Vlastnosti tlmenia vibrácií sú o 60 % vyššie než pri priemyselnom štandarde a umožňujú stabilné odolávanie rádovej rezačkej sile 12 kN počas rýchleho frézovania zliatiny hliníka. Vybavené CNC systémom FANUC 31i-B5 a úplne uzavretou slučkou riadenia cez mierkový merací systém dosahuje presnosť polohovania ± 0,01 mm a opakovanú presnosť polohovania ± 0,007 mm, čo presne zodpovedá tolerancii krivosti diskov a ráfikov kolies ± 0,02 mm. S ohľadom na lepiace vlastnosti hliníkovej zliatiny pri použití rezných nástrojov, vreteno zariadenia využíva systém mazania olejovou mlhou v kombinácii s keramickými povlakmi rezných nástrojov, čím efektívne potláča tvorbu námetov triesok.
Vypracované prípravky pre ložiská kolies
Z hľadiska technologických inovácií dosiahlo zariadenie prelom vo forme „dokončenia celého procesu pri jednom upnutí“: integrovaný sústružnícky vretenák (maximálna rýchlosť 1000 ot./min) a 8-cestný servozásuvný zariadenie (čas výmeny nástroja 1,2 sekundy) môže nepretržite vykonať sústruženie vonkajšieho obvodu, vŕtanie montážnych otvorov a fazetovanie polotovarov diskov kolies. Inštaláciou systému AI optimalizácie rezných parametrov dokáže zariadenie v reálnom čase upravovať posuv (80–150 mm/min) a otáčky vretenáka v závislosti od druhu hliníkového zliatiny (napr. 6061-T6), čím sa drsnosť povrchu disku koliesa stabilne udržuje na úrovni Ra0,8 μm, bez potreby následného leštenia a splnenia požiadaviek predúpravy na natieranie; Pri rôznych veľkostiach kolies dokáže zariadenie jedným kliknutím prepínať spracovacie parametre cez program, čím sa skráti čas prestavby zo tradičných 2 hodín na 15 minút.
Výsledky implementácie výrazne prekročili očakávania: cyklus spracovania jednej súčiastky sa skrátil z 60 minút na 35 minút a denná výrobná kapacita sa zvýšila z 200 sád na 380 sád; Bočná výchylka príruby kotúča je stabilne regulovaná na ≤ 0,03 mm a odchýlka dynamickej rovnováhy sa znížila zo 7 % na 0,8 %, čím sa splní štandard ISO 1940-1 G2,5; Po zrušení manuálneho procesu leštenia sa výrobné náklady na jeden kolesový disk znížili o 12 % a životnosť nástrojov sa vďaka optimalizácii parametrov predĺžila o 40 %. IoT modul zariadenia môže v reálnom čase zbierať 12 kľúčových údajov, ako sú rezná sila a teplota vretena. V kombinácii s algoritmami prediktívnej údržby možno komplexne využitie zariadenia zvýšiť z 82 % na 95 % a ročný výpadok znížiť o 320 hodín.
VTC80A úplne zmenil náš spôsob výroby. „Riadiaci riaditeľ spoločnosti povedal: „Teraz môžeme spĺňať prísne požiadavky vozidiel na novú energiu na ľahkosť kolesových nábojov (presnosť riadenia hrúbky steny ± 0,1 mm), ako aj rýchle výrobné potreby viacerých typov vozidiel, čo nám zabezpečilo dlhodobé objednávky od hlavných automobilových spoločností.“ Tento prípad potvrdzuje, že CNC zvislé sústruhy sa stali kľúčovým zariadením pri prekonávaní dvojitých obmedzení presnosti a efektivity pri hromadnej výrobe kolies vozidiel na novú energiu prostredníctvom spoločného inovovania „tuhosti hardvéru + integrácie procesov + inteligentnej kontroly“.
EN
