Esiste una differenza tra la lavorazione CNC nei veicoli a carburante tradizionali e nei veicoli a nuova energia?

1. Ricostruire gli oggetti di elaborazione a causa dei cambiamenti nel sistema energetico
Il motore a combustione interna, che rappresenta la principale fonte di energia per i tradizionali veicoli a benzina, ha portato all'uso classico delle macchine utensili CNC a causa della loro lavorazione. Ad esempio, il centro di lavoro con collegamento a cinque-assi deve eseguire fresature di precisione su superfici complesse come la camera di combustione e i passaggi di aspirazione e scarico. È inoltre necessario assicurarsi che l'errore di rotondità della canna del cilindro sia inferiore a 0,01 mm attraverso la foratura CNC. Per la lavorazione dell'albero motore, vengono utilizzate rettificatrici CNC per controllare la rotondità del collo del mandrino principale e del collo della biella. La precisione della bilancia dinamica deve essere 0,5 g · cm. Ora esiste un sistema completo per la lavorazione degli ingranaggi del cambio. La dentatrice esegue la sgrossatura del profilo del dente, la rasatrice migliora la precisione della superficie del dente attraverso l'interpolazione CNC e il processo di rettifica finale riduce l'errore del profilo del dente a ± 0,005 mm.
La logica di elaborazione è cambiata totalmente a causa della rivoluzione dei propulsori nelle auto a nuova energia. Ad esempio, il nucleo dello statore del motore sincrono a magnete permanente della Tesla Model 3 utilizza il processo di laminazione di fogli di acciaio al silicio da 0,35 mm. L'unità di punzonatura CNC deve perforare 200 fogli al minuto e mantenere l'altezza della bava entro 5 μ m. Gli standard per la lavorazione dell'alloggiamento del motore sono cambiati: l'errore di coassialità dovrebbe essere inferiore a 0,005 mm e la rugosità superficiale dovrebbe rimanere inferiore a Ra0,8. Questo livello di precisione ha portato a un nuovo modo di fare le cose chiamato "lavorazione composita". Le macchine utensili multi-task (MTM) devono essere in grado di eseguire operazioni di fresatura, tornitura e foratura contemporaneamente e devono essere in grado di far corrispondere la velocità del mandrino e la velocità di avanzamento in tempo reale utilizzando la programmazione dinamica.
2. La rivoluzione nella lavorazione dei materiali La struttura leggera è ciò che la guida
I materiali in lega di alluminio sono comunemente utilizzati nelle testate dei cilindri e nelle coppe dell'olio delle auto a benzina per migliorare il risparmio di carburante. Tuttavia, il taglio tradizionale è ancora il modo principale per lavorarli. Ad esempio, durante la fresatura CNC delle testate dei cilindri in lega di alluminio, è necessario gestire la forza di taglio per evitare distorsioni e utilizzare un'iniezione accurata di refrigerante per compensare la deformazione termica.
Il requisito di leggerezza per i futuri veicoli energetici mette alla prova i materiali. Il vano batteria del BYD Han EV è realizzato con stampaggio per estrusione in lega di alluminio 6061-T6. La parte difficile nel realizzarlo è che deve avere pareti sottili-(spessore 1,2 mm) e robuste allo stesso tempo. Per mantenere la deformazione della lavorazione a meno di 0,05 mm, le macchine utensili a cinque-assi richiedono la tecnologia di programmazione della compensazione del contorno 3D. L’uso di materiali compositi in fibra di carbonio dimostra che l’innovazione dei materiali sta diventando sempre più radicale. Il coperchio del pacco batteria NIO ES6 è realizzato in plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP) e la sua lavorazione CNC deve risolvere problemi come delaminazione e bave. La tecnologia di lavorazione assistita da vibrazioni a ultrasuoni riduce la forza di taglio del 40%.
3. La domanda intelligente guida il miglioramento del controllo dei processi.
L'obiettivo principale del controllo qualità per la lavorazione CNC per veicoli a carburante è la precisione dimensionale. I dispositivi di misurazione online vengono utilizzati per eseguire il controllo-a circuito chiuso. Ad esempio, la linea di lavorazione dell'albero motore del motore Volkswagen EA888 utilizza un interferometro laser per tenere d'occhio il diametro del perno principale in tempo reale, mantenendo il valore CPK a 1,67.
I nuovi veicoli energetici aggiungono prestazioni funzionali al controllo di qualità. La lavorazione della piastra terminale in lega di alluminio per il pacco batteria Ningde Times CTP 3.0 deve soddisfare sia il criterio di errore di planarità inferiore o uguale a 0,02 mm/m2 sia il requisito di resistenza agli urti. Ciò ha portato a una nuova idea chiamata “gemello digitale”, che utilizza la piattaforma Siemens NX per simulare possibili problemi come la vibrazione dell’utensile e la deformazione termica durante la programmazione. Ciò riduce il ciclo di produzione di prova da 14 giorni a 72 ore. La fabbrica di Tesla a Shanghai ha un sistema di programmazione AI che va ancora oltre. Ottimizza automaticamente il codice G-in base alle condizioni in tempo reale-della macchina utensile, consentendo alla struttura di realizzare più di 5.000 alloggiamenti del motore posteriore della Model Y al giorno.
4. La sinergia della catena industriale ha portato a nuovi modi di fare le cose.
Il sistema verticale del "fornitore principale di componenti della fabbrica di motori" che è nato quando le auto a carburante sono diventate popolari è dimostrato dal fatto che gli standard per la scelta delle attrezzature e dei processi nella lavorazione CNC sono diventati più stabili. Ad esempio, l'approccio di "produzione snella" di Toyota prevede che i fornitori debbano utilizzare marchi specifici di macchine CNC per garantire che la lavorazione sia sempre la stessa.
I rapidi cambiamenti che i veicoli a nuova energia possono apportare hanno portato a un sistema di risposta flessibile chiamato "elaborazione della programmazione della progettazione". Il database di programmazione modulare di BYD racchiude l'esperienza nella lavorazione di oltre 8.000 diversi tipi di alloggiamenti di motori in un modo che rende la programmazione di nuove parti di veicoli più efficiente del 60%. Bosch e Fanuc hanno collaborato per creare uno speciale sistema di post-elaborazione in grado di trasformare i file STEP-NC direttamente in istruzioni di lucidatura del robot. Ciò consente di lavorare gli alloggiamenti dei riduttori con perfetta precisione senza alcun aiuto umano. Questo sviluppo ha innescato una reazione a catena nel campo dei talenti. Gli ingegneri programmatori CNC che sanno lavorare con i veicoli a nuova energia guadagnano dal 35% al ​​50% in più rispetto a chi lavora nei settori tradizionali, ma mancano ancora più di 80.000 persone.