CNC 加工は自動車のプロトタイプやサンプルの製造に適していますか?

1. 伝統的な職人技の物理的限界を超えた複雑な形状の加工
一般に自動車のプロトタイプやサンプルには複雑な表面、深い空洞、不規則な穴、その他の特徴が多く含まれているため、正確かつ迅速に加工することが非常に重要になります。たとえば、燃焼室、吸気ダクト、排気ダクト、およびエンジンのシリンダ ブロックのその他の部品の形状精度は、燃料の燃焼効率と汚染の量に直接影響します。シリンダー壁の燃料噴射穴や点火プラグ穴の位置精度はマイクロメートルレベルで管理される必要があります。従来の機械加工には多くのステップがあり、工具を交換したり、治具を頻繁に調整したりする必要があります。これにより、プロセスが遅くなるだけでなく、複雑な表面を正確に加工することが困難になります。
5 軸リンケージ マシニング センターなどの多軸リンケージ技術により、数値制御加工で 3 次元空間で切削工具を正確に制御できます。-ターボチャージャーのブレードを製造する場合、5- 軸工作機械は並進軸 (X/Y/Z) と回転軸 (A/B) を同時に変更できます。これは、ツールが常に最適な角度で材料に切り込むことを意味し、複雑な空間表面の正確な形状を可能にします。 「1 回のクランプと多面的な処理」により、複数回のクランプで発生する可能性のある位置決めミスを回避できます。-これにより、ブレードの表面精度が流体力学設計の基準に一致することを確認しながら、処理時間を 60% 以上短縮できます。
2. 高精度管理：ものづくりの厳しい基準をクリア
自動車のプロトタイプやサンプルを作成する場合、量産用の部品を作成する場合よりもはるかに高い精度が要求されます。それらはマイクロメートルレベルで厳密に管理されなければなりません。例えば、クランクシャフトのメインジャーナルとコンロッドジャーナル間の同軸誤差は0.005mm未満に抑える必要があります。そうしないと、振動、摩耗、その他の問題が発生し、エンジンの寿命に影響を与える可能性があります。ギヤボックス内のギヤの異音や振動を防ぐためには、歯形、歯方向、歯ピッチが±0.001mm以内であることが必要です。これにより、ギアがスムーズに噛み合い、パワーをより効率的に伝達できるようになります。
閉ループ制御システムを使用する数値制御加工では、工具の位置と切削パラメータをリアルタイムで追跡します。-また、工作機械の熱変形や工具の摩耗などの問題に対処する誤差補正技術も採用しています。たとえば、非常に硬い材料を扱う場合、システムは工具の磨耗によるサイズの変化を補うために切断パラメータを自動的に変更できます。薄肉部品を加工する場合、切削パスを最適化して振動や変形を低減し、加工精度を ± 0.002 mm 以内に保つことができます。-この高精度制御機能は、自動車のプロトタイプおよびサンプルの信頼性の基本的な保証となります。-
3. 効率的な生産: 研究開発にかかる時間と試行錯誤のコストを削減します。
自動車市場では競争が激しく、モデルの更新間隔は 3 ～ 5 年に短縮されています。プロトタイプやサンプルを急速に変更することは、企業が顧客を獲得するために行うべき最も重要なこととなっています。従来の加工方法では、訓練を受けた人間が作業を行う必要があり、生産サイクルが長く、品質に大きな変化が生じます。一方、CNC 加工では、デジタル プログラミングと自動実行を使用して、設計を迅速に完成品に仕上げます。
たとえば、ポルシェのカスタム CNC 加工では、デジタル在庫管理を使用して、52,000 の歴史的な自動車モデルの部品の 3D モデルをシステム内に保持しています。エンジニアは、在庫切れの場合にモデルを呼び出して加工プログラムを作成するだけで済みます。これにより、生産ラインを再構築することなく、オーダーメイドの生産を数時間で完了できます。この「オンデマンド製造」モデルは、倉庫内で占めるスペースが少なくなるだけでなく、研究開発にかかる時間を数週間から数日に短縮し、試行錯誤のコストを大幅に削減します。
4. インテリジェントな統合: 研究開発プロセスのデジタル化を支援
数値制御加工は独立した技術ではありません。{0} CAD/CAM/CAE、モノのインターネット、ビッグデータ、その他のテクノロジーと連携して、インテリジェントな研究開発環境を構築します。たとえば、デジタル ツイン テクノロジーを使用して、プロトタイプ品目の機械加工プロセスの仮想バージョンを作成することができます。これにより、最適なツール パスとプロセス パラメーターを見つけて、試し切りの回数を減らすことができます。 IoT技術により、工作機械と上流・下流の設備の連携が可能になり、柔軟な生産ラインの設計も可能になります。ビッグデータ分析により、処理中に発生する品質変化の傾向を見つけることができ、プロセスの強化に役立ちます。
顧客は、構造の設計から内装の設定まで、ロールスロイスのカスタマイズの全プロセスに参加することができます。 CNC システムは CAD ソフトウェアと連携してアイテムの 3D モデルをリアルタイムで作成し、加工計画を自動的に作成します。 CAM ソフトウェアは、最適な切断設定と工具ルートを見つけるのに役立ちます。加工プロセスはオンライン検査システムを通じて 100% チェックされ、あらゆる細部が設計仕様を満たしていることが確認されます。この「エンドツーエンド」のデジタル統合により、自動車のプロトタイプとサンプルの作成方法が「エクスペリエンス主導」から「データ主導」に変わりました。-これにより、研究開発の品質と効率が大幅に向上しました。