Yeni enerjili araç imalat alanında, jant merkezi sadece taşıt gövdesini taşıyan temel bileşen değil, aynı zamanda hafif tasarım ve hassas işleme doğruluğu aracın menzili ile sürüş güvenliğini doğrudan etkiler. Yeni nesil araç jantı üreten önde gelen bir firma bir kez üretim darboğazıyla karşılaşmıştı: 18-22 inç alüminyum alaşımlı jantlar için geleneksel işleme yöntemi, tornalama, frezeleme ve delmeyi sırayla tamamlayabilmek adına üç ayrı makine gerektiriyordu ve tek parça işleme süresi 60 dakikaya kadar çıkabiliyordu. Birden fazla kez bağlama yapılması sebebiyle jant yüzeyinde kaçma hatası 0,05 mm'yi aşmakta ve dinamik dengesizlik oranı %7'ye ulaşmaktaydı. Aynı zamanda alüminyum alaşımın yüksek hızlı kesimi sırasında çapak oluşumu kaçınılmaz olup, sonradan yapılan parlatma işlemleri için ek %15 işçilik maliyeti gerekiyordu.
Müşteri kullanım yeri
Bu ikilemi aşmak için şirket, Taiyun CNC takım tezgahından VTC80A CNC dikey torna merkezini tanıttı ve "tek makine çoklu eksen" ile entegre bir işleme sistemi kurdu. Ekipman, havacılık sınıfı dökme demir gövdeye ve dört nokta destek yapısına sahiptir ve sonlu elemanlar analizi ile rijitlik dağılımı optimize edilmiştir. Titreşim azaltma performansı sektör standardının %60 üzerinde olup alüminyum alaşımın yüksek hızlı talaş kaldırma sırasında oluşan 12 kN'lik radyal kesme kuvvetine kararlı bir şekilde dayanabilmektedir. FANUC 31i-B5 CNC sistemiyle ve şerit ölçerli tam kapalı çevrim kontrolle donatılmıştır ve ± 0,01 mm konumlandırma doğruluğu ile ± 0,007 mm tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğuna ulaşır; bu da jant ve jant kenarı eğrisinin ± 0,02 mm tolerans gereksinimleriyle hassas bir şekilde eşleşmesini sağlar. Alüminyum alaşım kesme takımlarının yapışkan özelliklerine karşılık olarak ekipmanın iş mili yağ sis yağlama sistemini benimsemiştir ve seramik kaplı kesici takımlarla birlikte kullanıldığında talaş birikiminin oluşumunu etkili bir şekilde bastırır.
Özel tekerlek göbeği sabitleme aparatı
Teknolojik yenilik açısından, ekipman 'bir kez bağlamada tüm süreci tamamlama' konusunda bir atılım gerçekleştirmiştir: Entegre torna mili (maksimum hız 1000 dev/dak) ve 8 istasyonlu servo takım tutucu (takım değiştirme süresi 1,2 saniye) ile tekerlek göbeği ham parçalarının dış çap tornalanması, cıvata deliklerinin delinmesi ve kenarların kırılması işlemlerini sürekli olarak tamamlayabilir. Yapay zeka kesme parametresi optimizasyon sistemi kurularak, ekipman alüminyum alaşım malzemeye (örneğin 6061-T6) göre ilerleme hızını (80-150 mm/dak) ve mil hızını gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir; bu sayede tekerlek göbeğinin yüzey pürüzlülüğü Ra0,8 μm'de kararlı bir şekilde kontrol edilir ve boyama öncesi hazırlık için ek parlatmaya gerek kalmadan ön işleme gereksinimleri karşılanır. Farklı tekerlek boyutları için ekipman, program üzerinden tek tıkla işlem parametrelerini değiştirebilir ve böylece geleneksel yöntemde 2 saate kadar çıkan değişimi yalnızca 15 dakikaya indirgeyebilir.
Uygulama sonuçları beklentilerin çok üzerine çıktı: tek parça işleme döngüsü 60 dakikadan 35 dakikaya indirildi ve günlük üretim kapasitesi 200 setten 380 sete çıkarıldı; jant uç yüz kalibrasyon hatası ≤ 0,03 mm'de kararlı bir şekilde kontrol ediliyor ve dinamik denge sapma oranı %7'den %0,8'e düşürüldü, bu da ISO 1940-1 G2.5 standardını karşılamaktadır; manuel parlatma işlemi kaldırıldıktan sonra tek bir jantın imalat maliyeti %12 azaldı ve parametre optimizasyonu sayesinde takım ömrü %40 uzatıldı. Cihazın IoT modülü kesme kuvveti ve spindle sıcaklığı gibi 12 ana veriyi gerçek zamanlı olarak toplayabilir. Tahmine dayalı bakım algoritmalarıyla birlikte kullanıldığında, cihazın kapsamlı kullanım oranını %82'den %95'e çıkartabilir ve yıllık durma süresini 320 saat azaltabilir.
VTC80A, üretim biçimimizi tamamen değiştirdi. Şirketin üretim direktörü şöyle dedi: 'Şimdi, tekerlek göbeğinin hafifletilmesi konusundaki (duvar kalınlığı kontrol doğruluğu ± 0,1 mm) yeni enerjili araçların katı gereksinimlerini karşılayabiliyoruz ve aynı zamanda birden fazla araç modelinin hızlı üretim ihtiyaçlarını da karşılıyoruz ki bu da bize ana akım otomobil şirketlerinden uzun vadeli siparişler kazandırdı.' Bu durum, CNC dikey torna makinelerinin 'donanım sertliği+işlem entegrasyonu+akıllı kontrol' ortak inovasyonu aracılığıyla yeni enerjili araç tekerleklerinin seri üretiminde hassasiyet ve verimlilik ikili darboğazını aşmada temel ekipman haline geldiğini doğrulamaktadır.