Qual é a diferença entre usinagem CNC e usinagem mecânica tradicional na indústria automotiva?

一,A principal mudança na tecnologia é de “experiência artificial” para “inteligência digital”.
1. Mudanças nos métodos de controle de processamento que causam problemas
O processamento mecânico tradicional depende das habilidades e experiência das pessoas que operam as máquinas. Eles finalizam o trabalho alterando manualmente as configurações da máquina, como taxa de avanço e profundidade de corte. As variáveis ​​humanas têm um grande efeito na sua precisão. Por exemplo, ao usinar um virabrequim em um torno padrão, você deve certificar-se de que as dimensões estão corretas, fixando-o várias vezes e medindo-o manualmente. A faixa de erro é frequentemente superior a ± 0,1 mm. Com o software CAD/CAM, a usinagem com controle numérico cria modelos-tridimensionais, transforma caminhos de usinagem em instruções de código-G e usa o sistema de controle numérico para controlar autonomamente os movimentos das ferramentas, atingindo precisão de nível-micrômetro (± 0,001 mm a ± 0,01 mm). Por exemplo, ao usinar o bloco de cilindros do motor, um centro de usinagem CNC de cinco-eixos pode fazer usinagem-multifacetada de furos de cilindro, passagens de óleo, furos roscados e muito mais, tudo de uma vez. Isto evita erros repetidos de fixação e mantém os erros de cilindricidade do furo do cilindro dentro de 0,005 mm, o que melhora muito a vedação e a confiabilidade do motor.
2. Um grande passo em frente na forma como os materiais podem ser utilizados e na sofisticação dos processos.
É um desafio trabalhar com materiais muito duros e duráveis, como aço temperado e ligas de titânio, porque a usinagem tradicional é limitada pela rigidez das ferramentas de corte e pela potência das máquinas-ferramentas. Por exemplo, ao fresar ligas de alumínio da maneira-antiga, a velocidade de corte é frequentemente inferior a 800 m/min. Os centros de usinagem CNC de alta-velocidade, por outro lado, utilizam ferramentas de corte revestidas com liga dura. Essas ferramentas podem cortar a velocidades superiores a 3.000 m/min, aumentar a taxa de avanço em quatro vezes e evitar a deformação térmica ao pulverizar com precisão o líquido refrigerante, o que permite a modelagem precisa das lâminas de liga de titânio. As bandejas de bateria para carros de nova energia precisam ser fabricadas com materiais leves de liga de alumínio. A usinagem CNC melhora os parâmetros de corte de tal forma que 85% do material é usado em vez de 65%, e o tempo necessário para produzir uma peça é reduzido em 60%.
3. A capacidade de mudar a forma como a produção funciona
O processamento tradicional usa o modo "máquina especial dedicada", que possui um longo ciclo de ajuste do equipamento (normalmente de 4 a 8 horas). Isso torna difícil atender às necessidades de fabricação de pequenos-lotes e múltiplas-variedades. Por exemplo, ao mudar modelos de automóveis numa linha de produção tradicional, é necessário modificar acessórios e ajustar máquinas-ferramentas, o que pode custar centenas de milhares de yuans em tempo de produção perdido. A usinagem CNC pode trocar equipamentos em menos de uma hora e operar "Unidades de Fabricação Flexíveis (FMC)" graças à reutilização de programas e ao design modular de acessórios. Por exemplo, uma empresa que fabrica peças de automóveis possui uma linha de fabricação CNC que combina carga e descarga robótica com detecção automática e sistemas de compensação para fabricar mais de 200 variedades diferentes de virabrequins ao mesmo tempo. A eficiência geral do equipamento (OEE) subiu para 85%, o que é 40% maior que a forma antiga.
2,Diferentes cenários de aplicação: desde "fabricação geral" até "personalização-de ponta"
1. Usinagem de peças principais com muito cuidado
A usinagem de controle numérico é uma parte importante da fabricação de peças fundamentais como motores, transmissões e chassis de carros. Por exemplo:
Virabrequim do motor: usando a tecnologia de usinagem de articulação de cinco eixos, o munhão principal e o munhão da biela podem ser usinados ao mesmo tempo, alterando o ângulo da ferramenta dinamicamente. A rugosidade da superfície é Ra menor ou igual a 0,4 μm e a resistência à fadiga aumenta 20%.
Engrenagem de transmissão: A fresadora CNC e um sistema de detecção on-line trabalham juntos para manter o erro do perfil do dente dentro de 0,003 mm e reduzir o nível de ruído em 3 a 5 dB.
Peças estruturais leves: o chassi auxiliar em liga de alumínio é feito com usinagem CNC de resfriamento de alta-pressão, o que torna o processo três vezes mais eficiente e reduz os custos de material em 15%.
2. A indústria de processamento convencional pode sobreviver, pois possui valor agregado mínimo e peças estruturais simples.
O processamento tradicional ainda apresenta vantagens de custo na fabricação de peças com formatos regulares e necessidades mínimas de precisão, como discos de freio e cubos de roda. Por exemplo, uma linha que fabrica discos de freio combina uma mistura de tornos CNC regulares (não do tipo função completa) com tecnologia de fundição por gravidade. Isso torna cada peça 18% mais barata do que a usinagem CNC completa. Mas para evitar que a qualidade mude muito, o número de inspeções manuais precisa aumentar (50 itens por turno). Além disso, o processamento convencional ainda é amplamente empregado em situações não{6}}padrão, como produção experimental de peça única-e reparo de moldes, pois é fácil adaptar o equipamento e responder rapidamente.
3, unidade de atualização industrial: de "eficiência de máquina única" para "integração de sistema"
1. O crescimento inteligente da usinagem CNC
A usinagem CNC está passando de “automação de máquina única” para “inteligência de sistema” devido à combinação de Internet industrial e tecnologia de gêmeo digital. Por exemplo,
Manutenção preditiva: Sensores capturam dados sobre vibração e temperatura da máquina-ferramenta em tempo real, e algoritmos de IA usam esses dados para prever quando as ferramentas irão se desgastar e quando o equipamento irá quebrar, reduzindo o tempo de inatividade em 50%.
Usinagem adaptativa: altere automaticamente as configurações com base na dureza do material e na força de corte. Por exemplo, durante a usinagem de aço-de alta resistência, a taxa de avanço é automaticamente reduzida e a taxa de fluxo do refrigerante é aumentada. Isso pode fazer com que as ferramentas durem três vezes mais.
Gêmeo digital: crie um ambiente virtual para simular o processo de usinagem, melhorar os caminhos das ferramentas e o design dos acessórios e reduzir o tempo necessário para fazer um protótipo de duas semanas para três dias.
2. A forma como o processamento tradicional está mudando
As empresas de usinagem tradicionais fizeram grandes avanços tecnológicos por meio da "transformação do controle numérico" devido aos efeitos da tecnologia de controle numérico. Por exemplo:
Atualização de equipamentos: máquinas-ferramentas regulares receberão sistemas CNC e dispositivos de servoacionamento, transformando-os em máquinas-ferramentas CNC baratas que custam apenas 30% do custo de novos equipamentos;
Otimização de processos: use métodos ecológicos, como corte em alta-velocidade e corte a seco, para reduzir o uso de refrigerante em 80% e diminuir os gastos com o meio ambiente;
Treinamento de pessoal: Ao ensinar as pessoas como fazer tanto a "operação de controle numérico" quanto a "programação", você aumenta o nível de habilidade de sua força de trabalho e fecha a lacuna de eficiência entre a usinagem tradicional e a usinagem de controle numérico.