Var finns CNC-bearbetning i hela fordonstillverkningsprocessen?

1. Stämplingsprocessen: CNC-formar formar kroppsramen.
Det första steget i att göra en bil är stämpling. Detta görs genom att använda en pressmaskin för att förvandla metallplåt till kroppsdelar som dörrar och motorkåpor. Vid denna tidpunkt ses CNC-bearbetningsteknik mestadels inom två områden: tillverkning av formar och styrning av pressar:
Den datoriserade revolutionen inom tillverkning av formar
Det tar några månader och är svårt att se till att formarna är korrekta när de är gjorda genom handpolering och testning. Fem-axliga CNC-bearbetningscentra kan använda hög-frästeknik för att förvandla CAD-modeller till hög-precisionsformar direkt i nuvarande biltillverkning. Till exempel använde ett globalt bilföretag Siemens 840D CNC-system för att hålla formbearbetningen inom ± 0,005 mm, vilket sänkte gaptoleransen för karossbeläggningar från industrigenomsnittet på 1,2 mm till 0,8 mm. Detta förbättrade avsevärt fordonets totala tätning och utseende.
Smart styrning av pressmaskinen
Ett styrsystem med sluten-slinga låter CNC-servopressen ändra stämplingshastigheten och tryckkurvan i realtid. Efter att ett joint venture-företag tog in Fanuc CNC-systemet gick stämplingshastigheten från 15 gånger per minut till 25 gånger per minut, och tiden det tog att byta formar gick från 2 timmar till 20 minuter. Detta innebar att varje linje kunde tillverka mer än 300 000 fordon varje år. Denna flexibla produktionskapacitet hjälper fordonsföretag att snabbt möta individuella kunders behov.
2. Svetsningsprocessen: CNC-roboten bygger byggnader med stor noggrannhet.
Svetsprocessen sätter ihop stämplade delar för att göra en vit kropp. Kvaliteten på svetsningen påverkar direkt säkerheten och NVH-prestandan för hela fordonet. Det finns två huvudtrender i användningen av CNC-bearbetningsteknik i detta skede:
Arbeta tillsammans med robotar med flera-axlar
De flesta moderna svetslinjer använder 6-axliga industrirobotar som använder numeriska styrsystem för att planera svetsfogens väg och spåra den. Ett nytt energifordonsföretag använde KUKA KRC4 CNC-systemet för att svetsa batteribrickor. Detta gjorde robotens svetsning snabbare (upp till 2m/min) och förbättrade svetskvalificeringsgraden från 92 % till 99,5 %. Ännu viktigare är att CNC-teknik låter robotar "offlineprogram", vilket låter ingenjörer testa svetsbanor i en virtuell miljö och minska tiden det tar att åtgärda problem på plats med 60 %.
Ett stort steg framåt i noggrannheten av lasersvetsning
CNC-lasersvetsmaskinen kan hantera penetration ner till 0,1 mm med strålar med hög-energitäthet. Detta gör kontinuerliga svetsar på viktiga platser som bildörrar och hjulhus. Ett high-märke använder en Tongkuai CNC-laser för att hålla svetsdeformationen inom 0,05 mm, vilket gör fordonskarossen 15 % mer vridningsstark. Detta tekniska framsteg har gjort det lättare att använda lätta material som kolfibrer och aluminiumlegeringar.
3. Beläggningsprocess: CNC-sprutning för att göra ytan bättre.
Det finns 12 processer i målningsprocessen, såsom elektrofores, mellanbeläggning och topplack. Det största problemet är att hålla filmtjockleken och miljöemissionerna konsekventa. CNC-bearbetningsteknik har kommit fram till en komplett lösning för detta område:
Smart förbättring för robotsprutning
Sprayroboten med sex-axlar har ett flödeskontrollsystem med sluten-slinga som låter dig ändra sprutpistolens vinkel och färgflödets hastighet i realtid. Ett särskilt joint venture-märke använder ABB IRC5 CNC-systemet, som sänker tjockleken på färgfilmen från ± 5 μm till ± 2 μm och höjer beläggningsutnyttjandet från 65 % till 82 %. Vissa bilföretag har tagit det ett steg längre genom att lägga till AI-visionsystem som använder CNC-kameror för att hitta kroppsproblem i realtid och tala om för robotar var de ska måla om.
Ändra miljöskyddsteknik med hjälp av numerisk kontroll
Under elektrofores kan CNC-transportörsystemet exakt hantera fordonskarossens nedsänkningstid och vinkel. Detta gör beläggningens tjocklek 30 % jämnare. En ny tillverkare av energifordon använder Siemens S7-1500 CNC-system för att hålla temperaturen på elektroforestanklösningen inom ± 0,5 grader. Detta uppfyller 12-års hållbarhetskriteriet för korrosionsskydd. Denna förmåga att hantera saker exakt hjälper till med anti-korrosionsbehandlingen av batteripaket för framtida energifordon.
4. Det sista monteringssteget: CNC-logistik gör det möjligt att göra saker på ett flexibelt sätt.
Den slutliga monteringsprocessen går ut på att sätta ihop mer än 3000 delar, och hur väl det fungerar påverkar direkt hur snabbt hela bilen kan tillverkas. Detta steg visar hur CNC-bearbetningsteknik används i logistiksystem och monteringsutrustning som är smarta:
Förbättra vägen för en AGV-bil
CNC-navigeringstekniken gör att AGV-bilar kan komma inom en centimeter från där de behöver vara. Genom att förbättra schemaläggningsalgoritmerna har ett visst bilföretag minskat tiden det tar att leverera material från 15 minuter till 8 minuter. Det är ännu mer imponerande att vissa företag har lagt till 5G+CNC-teknik, vilket gör att AGV:er kan undvika hinder och ändra sina vägar i farten. Detta har lett till en 99,9 % på-leveransgrad på komplicerade monteringslinjer.
Styr vridmomentet för smarta åtdragningsverktyg
Ett kontrollsystem med sluten-slinga låter den elektriska CNC-åtdragningspistolen hålla ett öga på vridmoment och vinkelinställningar i realtid. Atlas Copcos CNC-utrustning hjälpte ett joint venture-varumärke att höja certifieringsgraden för bultåtdragning från 98 % till 99,99 %. En vridmomentdatabas upprättades samtidigt för att hjälpa till med kvalitetsspårbarhet. Denna tekniska innovation gör det möjligt för grundläggande delar som motorer och växellådor att sättas ihop med samma noggrannhetsnivå som delar av flyg-kvalitet.