โซลูชันการกลึงที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำสำหรับล้อรถยนต์พลังงานใหม่

ในด้านการผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ ฮับล้อนั้นไม่เพียงแต่เป็นส่วนประกอบหลักที่รับน้ำหนักรถ แต่การออกแบบให้เบาพิเศษและความแม่นยำในการกลึงยังส่งผลโดยตรงต่อระยะทางการขับขี่และความปลอดภัยในการใช้งาน ผู้ผลิตชั้นนำรายหนึ่งของล้อรถยนต์พลังงานใหม่เคยเผชิญกับปัญหาคอขวดในการผลิต คือ สำหรับล้ออลูมิเนียมอัลลอยขนาด 18-22 นิ้ว การประมวลผลแบบดั้งเดิมต้องใช้เครื่องจักร 3 เครื่องในการกลึง กัด และเจาะตามลำดับ โดยใช้เวลาในการผลิตแต่ละชิ้นสูงสุดถึง 60 นาที เนื่องจากการจับยึดหลายครั้ง ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของการหมุนรอบหน้าปลายล้อเกินกว่า 0.05 มม. และอัตราเบี่ยงเบนของการสมดุลไดนามิกอยู่ที่ 7% นอกจากนี้ ยังมักเกิดคมติด (บาร์ร์) ขณะตัดอลูมิเนียมอัลลอยด้วยความเร็วสูง ซึ่งต้องใช้ค่าแรงเพิ่มเติม 15% สำหรับกระบวนการขัดเงาในขั้นตอนถัดไป

สถานที่ใช้งานของลูกค้า
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บริษัทฯ ได้นำเครื่องกลึงแนวตั้งแบบ CNC รุ่น VTC80A จากเครื่องมือเครื่องจักรกลซีเอ็นซีไทหยุนมาใช้ และสร้างระบบการกลึงแบบบูรณาการที่ใช้ "เครื่องจักรเดียวหลายพลังงาน" อุปกรณ์ดังกล่าวใช้โครงเครื่องหล่อเหล็กคุณภาพระดับอากาศยานและโครงสร้างรองรับสี่จุด โดยมีการปรับแต่งการกระจายความแข็งแรงให้เหมาะสมผ่านการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์อีลิเมนต์ ประสิทธิภาพในการลดการสั่นสะเทือนสูงกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมถึง 60% และสามารถทนต่อแรงตัดตามแนวรัศมีขณะตัดอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ความเร็วสูงได้อย่างมั่นคงถึง 12 กิโลนิวตัน; อุปกรณ์ติดตั้งระบบควบคุมตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ FANUC 31i-B5 และระบบควบคุมแบบวงจรปิดสมบูรณ์ด้วยไมโครสเกล ทำให้มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง ±0.01 มม. และความแม่นยำซ้ำได้ ±0.007 มม. ซึ่งตรงกับข้อกำหนดด้านช่องว่างของฮับล้อและขอบล้อที่ ±0.02 มม. อย่างแม่นยำ เพื่อตอบสนองต่อปัญหาการยึดติดของเศษชิ้นงานบนใบมีดตัดอลูมิเนียม อุปกรณ์แกนหมุนใช้ระบบหล่อลื่นด้วยหมอกน้ำมัน ร่วมกับเครื่องมือตัดที่เคลือบด้วยเซรามิก ซึ่งสามารถยับยั้งการเกิดคราบเศษชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์ยึดจับฮับล้อแบบปรับแต่งพิเศษ
ในแง่ของนวัตกรรมทางเทคโนโลยี อุปกรณ์นี้สามารถก้าวข้ามขั้นตอนการผลิตแบบเดิมด้วยแนวคิด "ดำเนินการทั้งกระบวนการในครั้งเดียวโดยไม่ต้องถอดชิ้นงาน": แกนกลึงแบบบูรณาการ (ความเร็วสูงสุด 1000 รอบ/นาที) และหัวเครื่องมือเซอร์โว 8 สถานี (ใช้เวลาเปลี่ยนเครื่องมือ 1.2 วินาที) สามารถทำการกลึงวงนอก การเจาะรูสลักเกลียว และการเว้นมุมเอียงของชิ้นงานฮับล้อได้อย่างต่อเนื่อง โดยติดตั้งระบบปรับพารามิเตอร์การตัดด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ทำให้อุปกรณ์สามารถปรับอัตราการป้อน (80-150 มม./นาที) และความเร็วของแกนหมุนได้แบบเรียลไทม์ ตามชนิดของวัสดุอลูมิเนียมผสม เช่น 6061-T6 ส่งผลให้ควบคุมค่าความหยาบผิวของฮับล้อได้อย่างคงที่ที่ระดับ Ra0.8 ไมโครเมตร โดยไม่จำเป็นต้องขัดเงาเพิ่มเติมเพื่อให้ผ่านขั้นตอนการเตรียมพื้นผิวก่อนพ่นสี; สำหรับล้อขนาดต่างๆ อุปกรณ์สามารถสลับพารามิเตอร์การประมวลผลได้เพียงคลิกเดียวผ่านโปรแกรม ลดเวลาการเปลี่ยนรูปแบบจากเดิม 2 ชั่วโมง เหลือเพียง 15 นาที
ผลการดำเนินการนั้นเกินความคาดหมายไปมาก: รอบการประมวลผลชิ้นงานแต่ละชิ้นลดลงจาก 60 นาที เหลือ 35 นาที และกำลังการผลิตต่อวันเพิ่มขึ้นจาก 200 ชุด เป็น 380 ชุด; ค่าความเบี่ยงเบนผิวปลายขอบล้อถูกควบคุมอย่างมั่นคงที่ระดับ ≤ 0.03 มม. และอัตราความคลาดเคลื่อนสมดุลแบบไดนามิกลดลงจาก 7% เหลือ 0.8% ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐาน ISO 1940-1 G2.5; หลังยกเลิกกระบวนการขัดผิวด้วยมือ ต้นทุนการผลิตฮับล้อต่อชิ้นลดลง 12% และอายุการใช้งานของเครื่องมือเพิ่มขึ้น 40% จากการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม; โมดูล IoT ของอุปกรณ์สามารถรวบรวมข้อมูลสำคัญ 12 รายการ เช่น แรงตัดและอุณหภูมิแกนหมุนแบบเรียลไทม์ เมื่อรวมกับอัลกอริธึมการบำรุงรักษาเชิงทำนาย สามารถเพิ่มอัตราการใช้งานอุปกรณ์โดยรวมจาก 82% เป็น 95% และลดเวลาหยุดทำงานต่อปีลง 320 ชั่วโมง
VTC80A ได้เปลี่ยนรูปแบบการผลิตของเราอย่างสิ้นเชิง” ผู้อำนวยการฝ่ายการผลิตของบริษัทกล่าวว่า “ตอนนี้เราสามารถตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของยานยนต์พลังงานใหม่ในด้านการลดน้ำหนักของล้อแม็ก (ความแม่นยำในการควบคุมความหนาของผนัง ±0.1 มม.) รวมทั้งตอบสนองความต้องการการผลิตอย่างรวดเร็วสำหรับรถหลายรุ่น ซึ่งทำให้เราได้รับคำสั่งซื้อระยะยาวจากบริษัทรถยนต์ชั้นนำ” กรณีนี้ยืนยันว่า เครื่องกลึงแนวตั้งแบบ CNC ได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักในการก้าวข้ามข้อจำกัดสองประการ คือ ความแม่นยำและประสิทธิภาพ ในการผลิตล้อรถยนต์พลังงานใหม่จำนวนมาก โดยผ่านนวัตกรรมร่วมกันในรูปแบบ "ความแข็งแกร่งของฮาร์ดแวร์ + การผสานกระบวนการ + การควบคุมอัจฉริยะ"