Produzione automobilistica a 5 assi: la strada verso un'efficienza superiore, la riduzione del peso e l'innovazione nel settore dei veicoli elettrici.

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Gloria

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Jan 13 2026
  • Lavorazione CNC a 5 assi

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La produzione automobilistica a 5 assi affronta queste due sfide contrapposte, ovvero la riduzione del peso e l'elettrificazione, in un punto cruciale. Componenti più complessi e integrati possono quindi essere realizzati in modo efficiente con un'unica macchina, superando le difficoltà poste dai metodi convenzionali. Questo rappresenta la chiave per migliorare l'autonomia dei veicoli elettrici e il consumo di carburante nel settore automobilistico.

Il vantaggio principale derivante dall'abbandono delle inefficienze della lavorazione tradizionale a 3 assi è la possibilità di ottenere un elevato grado di precisione con geometrie complesse in un'unica passata, riducendo al minimo o eliminando l'accumulo di errori e lo spreco di materiale tipico dei precedenti sistemi di fissaggio multipli. Questa è la tecnologia che sta alla base della capacità di produrre i componenti complessi e ad alte prestazioni necessari per i veicoli elettrici e a gas di nuova generazione.

Lavorazioni CNC di precisione per l'alleggerimento di componenti avanzati per veicoli elettrici, a cura di LS Manufacturing.jpg

Produzione automobilistica a 5 assi - Testo completo - Tabella di riferimento rapido

Aspetto Dettagli
Vantaggi principali Lavorazioni complesse: tutto questo viene realizzato con un'unica impostazione della macchina. Capacità di eseguire lavorazioni di alta precisione e creazione di superfici complesse . L'angolo dell'utensile è ottimale. Le condizioni di taglio sono ottimali. Processi e attrezzature sono notevolmente ridotti.
Affrontare i punti critici Limiti dei processi convenzionali (3 assi) : sono molto probabili molteplici impostazioni e il conseguente errore cumulativo; basso consumo di materiale; bassa efficienza di lavorazione per forme complesse.
Applicazioni di alleggerimento Componenti strutturali inclusi in telai e carrozzerie combinati; Componenti strutturali in lega leggera: alluminio, magnesio; Produzione di componenti con topologia ottimizzata; Componenti rinforzati a parete sottile e geometria complessa.
Applicazioni di elettrificazione Processo di lavorazione del contenitore/vassoio della batteria, involucri/controller del motore, componenti di una trasmissione elettrica, canali complessi di flusso di fluidi in un sistema di raffreddamento.
Principali vantaggi Più produttivo: tempi di ciclo più brevi; Più leggero: maggiore chilometraggio o costi operativi ridotti; Materiali ridotti: stesso risparmio sui costi .
Metriche di successo Riduzione di oltre il 70% dei processi; possibilità di migliorare la tolleranza di lavorazione fino all'ordine del micron di precisione. Utilizzo del materiale ridotto di almeno il 30% : genera componenti non producibili con i progetti esistenti.

LS Manufacturing, grazie alla sua competenza nella lavorazione a 5 assi , offre una soluzione chiave per le sfide produttive che i nostri clienti affrontano nella loro trasformazione verso la riduzione del peso e l'elettrificazione. L'azienda offre soluzioni efficaci e precise per le problematiche produttive, fornendo soluzioni nel campo della produzione integrata di componenti.

Perché fidarsi di questa guida? L'esperienza pratica degli esperti di LS Manufacturing.

La nostra conoscenza si basa sull'esperienza pratica piuttosto che sulla conoscenza teorica. Nel caso di studio, il compito o la missione della LS Manufacturing non è facile ogni giorno. Ad esempio, si trovano ad affrontare il compito di lavorare le leghe ad alta resistenza utilizzate nei componenti delle automobili, come la carrozzeria e le batterie. Secondo le linee guida della National Association for Surface Finishing (NASF) relative ai requisiti di integrità superficiale del pezzo lavorato, le specifiche sono piuttosto esigenti.

Nello specifico, la nostra azienda vanta un elevato livello di competenza, testato in particolari applicazioni. Questo perché ci occupiamo della produzione di componenti destinati ad applicazioni in cui la resistenza dei pezzi è un fattore imprescindibile. Tra questi, i componenti per azionamenti elettrici. La precisione viene misurata secondo gli standard di qualità definiti dall'International Aerospace Quality Group (IAQG) .

Ciascuno di questi suggerimenti nasce dalla realtà dell'attuale stato della produzione. Che si tratti dell'ottimizzazione del movimento degli utensili per la lavorazione di componenti in alluminio fuso o della lavorazione di materiali in titanio , le conoscenze acquisite sono frutto di un'esperienza maturata con fatica nel processo di fornitura di componenti funzionali. Alla base di tutto vi sono i risultati delle nostre quotidiane lotte per superare le difficoltà legate alla qualità e all'efficienza, al fine di rendere la produzione automobilistica a 5 assi una realtà consolidata.

Produzione di precisione di componenti automobilistici complessi su macchine CNC a 5 assi a cura di LS Manufacturing.jpg

Figura 1: Fabbricazione avanzata di componenti automobilistici complessi tramite fresatura a 5 assi da parte di LS Manufacturing

In che modo la lavorazione a 5 assi consente la produzione completa di componenti automobilistici in un'unica configurazione?

Questo documento descrive in dettaglio l'implementazione della produzione automobilistica a 5 assi per risolvere la sfida principale della lavorazione di componenti complessi a 5 assi , intricati e ad alta tolleranza, in un'unica configurazione. La soluzione elimina gli errori cumulativi derivanti da più dispositivi di fissaggio, raggiungendo un miglioramento senza precedenti in termini di precisione ed efficienza . L'approccio tecnico è il seguente:

  • Definizione unificata del sistema di riferimento e consolidamento del processo: la sfida principale era quella di combinare diverse fasi di lavorazione. La soluzione è stata quella di generare un sistema di coordinate comune per le successive lavorazioni sul pezzo fuso. In questo modo, ogni percorso di lavorazione poteva essere calcolato in relazione a un unico sistema di coordinate del pezzo , consentendo di accedere a tutte le superfici significative in un'unica fase di lavorazione sul centro di produzione automobilistico a 5 assi, senza necessità di riposizionamento dei pezzi e prevenendo disallineamenti.
  • Orientamento dinamico dell'utensile e prevenzione delle collisioni: durante la lavorazione di porte profonde e angolate, Agozar ha dovuto lavorare con precisione su 5 assi . Nel nostro progetto, è stato utilizzato un software CAM per individuare le posizioni ottimali per la lavorazione, consentendo così di ruotare l'utensile durante la lavorazione per mantenerlo nella posizione di taglio ideale. Agozar ha eseguito un controllo completo delle collisioni nell'ambiente virtuale, eliminando qualsiasi possibilità di collisione durante il processo di lavorazione per la realizzazione di qualsiasi forma.
  • Lavorazione adattiva e verifica in corso di processo: per garantire la qualità dei pezzi lavorati, sono state integrate routine di tastatura direttamente sulla macchina. Ciò consente al sistema di interrogare i punti chiave sul riferimento e di compensare eventuali variazioni dimensionali del materiale grezzo dopo la sgrossatura. In questo modo, i punti chiave sui fori possono essere controllati a metà del processo, permettendo di apportare modifiche prima della fine del processo e, di conseguenza, di raggiungere la tolleranza di posizione finale di ±0,025 mm .
  • Gestione integrata degli utensili e fresatura ad alta efficienza: abbiamo inoltre introdotto un sistema di raffreddamento ad alta pressione e una strategia di sequenza degli utensili nel magazzino della macchina. Ciò ha permesso di ottenere stabilità nelle cavità profonde e di realizzare strategie di fresatura ad alta efficienza con carichi di trucioli uniformi, raggiungendo così una riduzione del 40% del tempo di ciclo e un notevole miglioramento della durata degli utensili.

Questo caso studio offre una panoramica completa sull'implementazione della tecnologia, ben oltre il semplice possesso delle macchine. Dimostra inoltre elevate competenze nella trasformazione dei processi, nella programmazione CAM avanzata e nel controllo qualità in corso d'opera, superando le limitazioni pratiche durante la fase di produzione. Il documento funge da punto di riferimento competitivo per il raggiungimento di un miglioramento olistico dell'efficienza e di una precisione suprema nella lavorazione di componenti complessi, attraverso soluzioni ingegnerizzate a 5 assi .

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Quali sfide tecniche deve affrontare la lavorazione CNC nel settore automobilistico nell'era dei veicoli a energia alternativa?

La transizione verso veicoli a energia pulita introduce sfide tecniche senza precedenti nella lavorazione CNC del settore automobilistico . Ad esempio, componenti di grandi dimensioni come i vani batteria di grandi dimensioni e i motori a cavità profonda richiedono una precisione estrema su scala macroscopica. Il seguente rapporto presenta la soluzione a queste particolari difficoltà nel processo produttivo:

Superare la distorsione di grande formato per la macro-precisione

La lavorazione di vassoi per batterie di dimensioni 2000x1500 mm deve raggiungere una planarità di 0,1 mm o inferiore, nonostante le considerazioni relative alla distorsione termica e al serraggio. L'approccio di lavorazione proposto prevede un sistema di fissaggio che consenta una distribuzione uniforme e definita della forza di serraggio. Particolare importanza sarà data alla corretta sequenza di lavorazione nella fase di sgrossatura, seguita da una fase di mantenimento dell'equalizzazione termica nella fase di finitura.

Consente una lavorazione stabile di cavità profonde con utensili ad alto rapporto D:R

Questo perché l'alloggiamento del motore, con un rapporto profondità/diametro di 5:1, pone enormi difficoltà alla flessione dell'utensile e all'evacuazione dei trucioli. A tal proposito, utilizziamo un utensile di portata avanzata dotato di un percorso di evacuazione per il liquido di raffreddamento. Per quanto riguarda la lavorazione, impieghiamo profili di lavorazione trocoidali ben bilanciati, abbinati a tagli di profondità appropriati, che garantiscono fattori di forza radiale favorevoli sia per il fissaggio dell'utensile sia per l'elevata pressione necessaria all'evacuazione.

Integrazione della compensazione volumetrica per una precisione in un'unica configurazione

Nel processo di produzione di componenti così grandi e complessi su un'unica attrezzatura su una macchina a 5 assi con tavola rotante da 1,5 m , è necessario compensare gli errori geometrici direttamente sulla macchina CNC . Questo processo viene eseguito mediante calibrazione volumetrica di precisione con un laser tracker, che registra l'intera area di lavoro. Questa funzione verrà utilizzata per compensare gli errori geometrici sulla macchina CNC.

Questa metodologia dimostra che la lavorazione CNC avanzata per veicoli a energia alternativa richiede soluzioni di processo ingegnerizzate che vanno oltre le capacità standard. Fornisce un modello tecnico competitivo incentrato sul controllo della distorsione, sulla gestione dinamica degli utensili e sulla compensazione della precisione a livello di sistema per risolvere le concrete sfide tecniche di scalabilità, complessità e precisione .

Come possono i componenti automobilistici leggeri raggiungere risultati rivoluzionari grazie alla lavorazione a 5 assi?

Il problema nella produzione di componenti automobilistici avanzati e leggeri, come gli involucri delle batterie topologicamente ottimizzati, consiste nella lavorazione di caratteristiche critiche senza distorsioni, che a loro volta influiscono sulla qualità dei componenti fabbricati. La soluzione a questo problema si basa sull'implementazione di tecnologie che combinano:

  1. Attenuazione della distorsione delle pareti sottili tramite simulazione predittiva della lavorazione: la deformazione è piuttosto probabile nelle pareti di 1,2 mm di spessore. Per superare questo problema, abbiamo optato per una simulazione della lavorazione tramite analisi agli elementi finiti . Attraverso la simulazione, siamo stati in grado di prevedere i valori della forza e, di conseguenza, la deformazione, il che ci ha aiutato a modificare la simulazione della lavorazione per garantire il mantenimento del livello di tolleranza di ±0,1 mm .
  2. Traduzione dell'ottimizzazione topologica in sequenze di lavorazione stabili: la forma risultante, ottenuta tramite ottimizzazione topologica , presenta una struttura organica, difficile da fissare e da lavorare. Nella nostra soluzione, suddividiamo l'intero processo in fasi. In primo luogo, si ottiene un semilavorato con un eccesso di materiale uniforme, che contribuisce a determinare la stabilità del pezzo. L'ultima fase di contornatura prevede la fresatura radiale e la fresatura in concordanza simultanee per creare tagli a forza uniforme che garantiscano la stabilità delle pareti.
  3. Integrazione di percorsi utensile adattivi per la compensazione dimensionale: sebbene simulati, alcuni cambiamenti possono essere introdotti dalle sollecitazioni. Nel nostro processo, disponiamo di una macchina adattiva a circuito chiuso. Dopo la semifinitura, le dimensioni critiche vengono verificate tramite tastatura in macchina. Pertanto, siamo in grado di generare un percorso utensile di finitura finale per correggere il ritorno elastico e la deriva, in modo da garantire che non vi siano distorsioni superiori a 0,05 mm.

A differenza dei processi di lavorazione convenzionali a 5 assi , nell'approccio attuale si osserva un'interfaccia tra l'analisi agli elementi finiti (FEA) predittiva, la sequenza dei processi e le tecniche di compensazione. Esiste una solida base tecnologica che consente la produzione efficiente di componenti automobilistici leggeri, caratterizzati da una natura complessa in termini di controllo delle variabili del processo produttivo, permettendo così di ottenere una riduzione ottimale del peso e un potenziale di rilascio della rigidità ottimale attraverso l'ottimizzazione topologica .

Lavorazione di precisione di componenti automobilistici leggeri e complessi per veicoli elettrici, realizzata da LS Manufacturing.jpg

Figura 2: Produzione di componenti dettagliati per veicoli elettrici ad alta precisione da parte di LS Manufacturing

Quali processi a 5 assi sono necessari per i componenti chiave dei veicoli elettrici?

La produzione di componenti per veicoli elettrici richiede elevati livelli di tolleranza e stabilità termica. Di seguito sono riportati i metodi che consentono di superare le difficoltà legate ai processi speciali critici con macchine a 5 assi e al controllo qualità : Utilizzabili nel processo di garanzia della tenuta del motore e della correttezza dimensionale dell'alloggiamento del riduttore:

Garantire l'integrità della guarnizione del liquido di raffreddamento dell'alloggiamento del motore

La parte più difficile è stata garantire la tenuta stagna delle guarnizioni, soprattutto considerando l'elevato numero di aree interne a contatto con l'acqua. Per risolvere il problema, abbiamo deciso di eseguire la saldatura dell'area critica in un unico pezzo con un'unica lavorazione a 5 assi, senza giunzioni. Inoltre, è stato implementato un controllo in corso di lavorazione che verifica la planarità con una tolleranza di ≤0,01 mm in un'unica passata prima di sbloccare i pezzi.

Mantenimento di una geometria del foro ultra precisa per i riduttori

Nella lavorazione di fori per cuscinetti di alloggiamenti di riduttori, che richiedono una cilindricità inferiore a 0,008 mm , le cause principali erano le deformazioni termiche. L'operazione di lavorazione di riduzione è stata condotta in un ambiente a temperatura controllata, con temperature impostate a 20 °C ± 1 °C . A questa segue la fase di stabilizzazione termica dopo l'operazione di lavorazione. Il foro può essere completamente rifinito solo dopo che è stata raggiunta la stabilizzazione termica del pezzo.

Garantire la stabilità del processo per la produzione di massa

Per raggiungere una resa media al primo passaggio del 99,5% , abbiamo implementato un sistema di compensazione a circuito chiuso in tempo reale su ciascuna macchina. Ciò ha permesso di utilizzare i dati della CMM , al termine del processo, per fornire un feedback alla macchina utensile, in modo che i parametri della macchina utensile venissero variati in base all'usura/differenza di temperatura dell'utensile.

Questo è il livello di sofisticazione che si riscontra nell'integrazione dei processi, dove la lavorazione di precisione a 5 assi , le camere climatiche e la metrologia hanno acquisito una tendenza a funzionare come parte di un sistema integrato, anziché essere considerate come parte di un flusso orchestrato di processi diversi eseguiti uno dopo l'altro. Questo è l'approccio basato sui dati con cui siamo specializzati nel soddisfare i livelli di tolleranza specifici e ristretti richiesti dalla produzione di componenti di alta qualità per veicoli elettrici in grandi volumi.

In che modo la tecnologia a 5 assi può ottimizzare i cicli produttivi nel settore automobilistico?

Nell'ottica di una produzione automobilistica ad alta efficienza , l'ottimizzazione del ciclo produttivo è fondamentale. Questa relazione tecnica illustra l'impatto dell'integrazione di moderne macchine a 5 assi nella produzione di componenti complessi come i corpi dei cambi . Il presente documento tecnico è destinato esclusivamente al personale tecnico.

Aspetto Prima dell'ottimizzazione Dopo l'implementazione a 5 assi
Fasi di elaborazione 28 canali dell'olio lavorati separatamente 28 canali di ispezione completati in un'unica operazione
Tempo del ciclo di produzione 45 minuti

28 minuti ( riduzione del 37,8%)

Miglioramento della durata degli utensili Linea di base Aumento del 30%
Carico del mandrino Ha spesso superato il 90% Costantemente al di sotto dell'80%
Stabilità operativa Fermate intermittenti Consente la produzione continua 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

I dati hanno quindi dimostrato che il processo integrato della procedura di lavorazione a 5 assi con l' ottimizzazione del processo di precisione ha un impatto decisivo sulla compressione del ciclo di produzione . L'applicazione della strategia consisterebbe nella combinazione delle proprietà multi-angolo in un'unica impostazione, insieme all'utilizzo dell'ottimizzazione dei parametri per garantire che il carico del mandrino non superi l'80%, il che influirebbe chiaramente sull'aumento della durata degli utensili/macchine. Il completamento del rapporto fornisce informazioni tecniche attendibili.

In che modo la lavorazione meccanica di precisione nel settore automobilistico garantisce accuratezza e stabilità a livello di micron?

Per la lavorazione di precisione in ambito automobilistico è richiesta un'accuratezza a livello di micron . Questo rapporto esplora un metodo per garantire la stabilità e approfondisce metodologie e condizioni. Fornisce informazioni tecniche utili per raggiungere la stabilità e prendere decisioni strategiche.

Categoria di controllo Metodologia / Attrezzatura Metrica di prestazione obiettivo
Calibrazione della macchina Interferometro laser periodico Precisione di posizionamento: ±0,003 mm
Precisione dinamica Test regolari della barra sferica Errore di contornatura circolare: ≤0,008 mm
Controllo ambientale Officina climatizzata Temperatura costante: 20 °C ±1 °C

È necessario un sistema integrato per garantire un certo livello di precisione a livello di micron . Per garantire la stabilità dei risultati, è necessario eseguire periodicamente calibrazioni specifiche del laser e della barra sferica, basate sui criteri sopra menzionati, unitamente ai requisiti specifici relativi ai dati di input dei fattori ambientali. Questa relazione tecnica fornisce una soluzione tecnica per processi di lavorazione di precisione ad alto valore aggiunto nel settore automobilistico .

Produzione automobilistica avanzata tramite processo CNC di precisione multiasse a cura di LS Manufacturing.jpg

Figura 3: Realizzazione di componenti per veicoli di alta precisione mediante lavorazione multiasse a controllo computerizzato da parte di LS Manufacturing.

Quali tecniche speciali sono necessarie per la lavorazione a 5 assi di componenti automobilistici complessi?

Per una lavorazione a 5 assi di successo di pezzi complessi, è fondamentale gestire attivamente le interferenze tra utensili, la stabilità e l'accessibilità geometrica. Questi sono alcuni dei requisiti tecnici più importanti, non contemplati dall'attuale approccio di programmazione standard:

Eliminare i rischi di collisione tramite la verifica del gemello digitale

Il portautensili, il mandrino e il pezzo in lavorazione sono le aree critiche in caso di collisioni. Il software VERICUT fornisce un gemello digitale della macchina, del dispositivo di fissaggio e del pezzo in lavorazione. Esegue una simulazione dell'intero programma CNC e il rilevamento delle interferenze avviene automaticamente tramite software, consentendo di apportare modifiche offline ai percorsi del programma e ai portautensili.

Abilitazione dell'accesso con controllo ottimizzato dell'asse dell'utensile

In situazioni che coinvolgono forme complesse, emerge l'esigenza di una variazione dinamica dell'orientamento dell'utensile di taglio. Nel caso specifico, viene presentata e discussa l'idea di utilizzare il controllo vettoriale dell'asse per l'utensile di taglio nell'ambito di un sistema CAM. Ciò includerebbe la variazione dinamica del posizionamento dell'utensile di taglio, con l'angolo di taglio nella posizione ottimale, senza possibilità di collisione, e con l'utensile di taglio che evita qualsiasi anomalia del pezzo.

Garantire la stabilità con strategie di attrezzaggio ingegnerizzate

Considerando gli utensili da taglio di grandi dimensioni e sottili, ci rendiamo conto che i problemi di flessione e vibrazioni possono rappresentare una sfida sia per la qualità che per la precisione del taglio. Tuttavia, l'utilizzo di utensili da taglio a lungo raggio e di percorsi di lavorazione adeguati è essenziale a questo proposito. Ai fini dell'analisi, consideriamo l'utilizzo di utensili da taglio con elevati rapporti L/D e la lavorazione trocoidale, unitamente a una lavorazione efficiente.

Questo approccio dimostra che la lavorazione affidabile a 5 assi di componenti complessi si basa su un flusso di lavoro proattivo e incentrato sul digitale. La competenza chiave consiste nell'integrare la simulazione cinematica per evitare collisioni , la programmazione precisa degli assi utensile e le strategie di percorso utensile specifiche per l'applicazione, al fine di ridurre i rischi nella lavorazione di componenti complessi e di alto valore, trasformando requisiti tecnici complessi in risultati prevedibili.

Come può la produzione automobilistica avanzata realizzare aggiornamenti intelligenti?

Il passaggio alla produzione automobilistica avanzata richiede un cambiamento di paradigma, passando da un approccio reattivo a uno predittivo. Il concetto alla base della sfida consiste nell'utilizzo dei dati di processo in modo predittivo per ottimizzare le operazioni. Questo processo di aggiornamento intelligente basato sui dati prevede le seguenti fasi:

Creazione di un'infrastruttura completa per l'acquisizione dei dati

La fondazione sta implementando una rete di sensori IoT attorno a macchine utensili critiche. I sensori sono calibrati per misurare i parametri operativi legati alle macchine utensili. I parametri operativi delle macchine vengono trasmessi tramite una rete veloce alla piattaforma centrale IoT-IIoT industriale, creando un'impronta digitale continua.

Sviluppo di modelli predittivi per materiali di consumo critici

Il guasto degli utensili causa tempi di inattività. Iniziamo a costruire uno storico basato sui dati dei sensori relativi all'usura effettiva dell'utensile. In questo modo, formuliamo un algoritmo basato su tecniche di apprendimento automatico, a partire da determinati modelli, come ad esempio alcuni livelli di vibrazione, che ci permette di prevedere la vita utile residua con una precisione pari o superiore all'85%. In questo modo, la sostituzione preventiva dell'utensile diventa una prassi consolidata, senza interruzioni di produzione.

Ottimizzazione dell'efficacia complessiva delle apparecchiature tramite l'analisi dei dati.

Affinché l'OEE (Overall Equipment Effectiveness) raggiunga il suo massimo valore, integriamo nel sistema di gestione della produzione le informazioni relative alle macchine, ai tempi di funzionamento, ai tempi di ciclo e alle cause dei tempi di inattività. Ciò consente alla parte analitica del sistema di essere informata sulle ragioni della perdita di efficienza, che in genere sono i lunghi tempi di setup e i tempi di inattività con perdite di modesta entità. Questa sezione massimizza le attività di manutenzione predittiva e i miglioramenti per l'OEE, raggiungendo un livello di efficienza dell'85% .

Questa visione delinea il futuro della tecnologia necessaria per realizzare l' aggiornamento intelligente . Essa comprende la creazione di livelli di dati utilizzando sensori, l'analisi predittiva per identificare le principali modalità di guasto, nonché lo sfruttamento di un'analisi dell'efficacia complessiva delle apparecchiature. Fornisce un modello per raggiungere uno stato di produzione predittivo e basato sui dati , andando oltre la semplice connettività per risolvere le concrete sfide di disponibilità e prestazioni nella produzione automobilistica avanzata .

Componenti automobilistici leggeri ad alta efficienza realizzati con macchine CNC a 5 assi da LS Manufacturing.jpg

Figura 4: Produzione rapida di componenti per veicoli mediante lavorazione computerizzata a 5 assi da parte di LS Manufacturing

Quali sono le competenze fondamentali richieste ai produttori di componenti automobilistici di precisione?

Un produttore di componenti automobilistici di precisione necessita della capacità di raggiungere misurazioni di precisione a livello micrometrico. Ciò implica l'integrazione della pianificazione e della tracciabilità in officina. Di seguito vengono illustrate le capacità fondamentali essenziali e la loro implementazione:

Dare priorità allo sviluppo della qualità e dei processi

Al fine di ridurre il rischio delle attività a valle, adottiamo il principio della pianificazione avanzata della qualità del prodotto (APQP) , puntando a un lancio anticipato del 30% nel progetto. Ciò si ottiene attraverso il principio dei workshop di ingegneria simultanei, delle caratteristiche delle parti critiche, dell'analisi dei guasti e dello sviluppo del piano di controllo.

Implementazione della verifica in tempo reale durante il processo

Una breve verifica dei prodotti finiti non è sufficiente. Il ciclo tecnologico si chiude quando controlliamo il lavoro in corso direttamente sulla linea di lavorazione utilizzando sensori a contatto in combinazione con sistemi laser. Questo crea un processo a circuito chiuso in cui qualsiasi variazione al di fuori dei limiti di controllo specificati richiede una regolazione/arresto della macchina, poiché la produzione di pezzi non conformi non è consentita.

Abilitare la tracciabilità completa del lotto per l'analisi delle cause profonde

L'isolamento rapido significa che viene rilevata una non conformità. L'isolamento o il contenimento rapido si ottiene mediante l'utilizzo di un sistema di tracciabilità elettronica che assegna un ID a ogni componente, collegando così l'intero insieme di informazioni relative alla produzione, ad esempio lotto di materiale, parametri della macchina, ispezione, operatore, ecc., a quello specifico ID, consentendo un rapido isolamento del lotto e l'esecuzione di un'analisi delle cause profonde.

Queste attività sono interconnesse al fine di formare il moderno insieme di strumenti di qualità che il produttore di componenti automobilistici di precisione dovrebbe adottare. Tale capacità non si dimostra attraverso le attrezzature dell'officina meccanica, bensì attraverso l'impiego dell'assicurazione qualità nell'ambito dell'APQP, dei controlli in tempo reale nell'SPC e della tracciabilità digitale.

LS Manufacturing, settore veicoli a nuova energia: progetto di processo integrato per vassoi batteria.

Una delle maggiori difficoltà nella lavorazione dei componenti per il settore dei veicoli a energia alternativa, dove i metodi di lavorazione a più fasi sono rimasti la norma, è garantire la tenuta stagna e la precisione degli involucri in alluminio di grandi dimensioni delle batterie . Di seguito viene descritto come il costruttore di macchine LS Manufacturing ha superato questo collo di bottiglia produttivo creando una soluzione di lavorazione ad assi 3:

Sfida del cliente

La superficie di tenuta del vassoio della batteria del client, realizzata in alluminio serie 6000 , doveva avere una planarità ≤0,1 mm . Inoltre, come indicato in precedenza, si è verificato un errore totale cumulativo di 0,3 mm nelle sei fasi precedenti della configurazione del processo, il che indicava una perdita del 5% del sistema. Infine, il tempo di ciclo di 8 ore indicava che il processo produttivo si trovava nella fase di collo di bottiglia e, di conseguenza, la produzione di 50.000 unità all'anno era compromessa.

Soluzione di produzione LS

Nel nostro caso, l'intero sistema di produzione è stato creato sulla base di un principio di produzione integrato che impiegava un centro di lavoro a portale a 5 assi e un dispositivo di fissaggio a singola impostazione sviluppato appositamente per facilitare la lavorazione di tutte le superfici di tenuta, dei fori filettati e dei canali di raffreddamento in un'unica operazione di serraggio . Sono stati adottati metodi di lavorazione ad alta velocità con velocità del mandrino di 12.000 giri /min e avanzamenti di 15 m/min .

Risultati e valore

Ciò ha garantito una planarità della superficie di tenuta di 0,08 mm , riducendo così il tasso di perdite dello 0,1% . Il tempo del ciclo di produzione è stato ridotto a 4,5 ore , consentendo di raggiungere l'obiettivo di produzione di 50.000 unità all'anno . In questo modo, è stata eliminata la necessità di test di tenuta offline e di rilavorazioni, garantendo che l'avvio della produzione per il cliente avvenisse in piena soddisfazione, grazie alla precisione della lavorazione.

Questo esempio dimostra la capacità e la competenza di LS Manufacturing , in grado di fornire una soluzione di lavorazione a 5 assi che risponde a specifiche esigenze di produzione ad alto valore aggiunto . La trasformazione da un processo inefficiente a una soluzione di lavorazione a configurazione singola ha definito un nuovo standard per la produzione di componenti di grandi dimensioni per veicoli elettrici .

Se desiderate ottenere lavorazioni di alta precisione su componenti automobilistici in un'unica fase di lavorazione, contattateci oggi stesso per una valutazione professionale delle vostre esigenze.

USCITE

FAQ

1. Quali vantaggi offre la lavorazione a 5 assi rispetto alla lavorazione a 3 assi nella produzione di automobili?

Il processo di lavorazione della macchina a 5 assi consente di lavorare contemporaneamente superfici curve complesse, riducendo i tempi di serraggio e migliorando la precisione. Questa tecnologia può essere impiegata nella lavorazione di componenti leggeri per veicoli a energia alternativa.

2. Come si può garantire la coerenza nella produzione in serie di componenti automobilistici?

Grazie all'applicazione della tecnologia SPC, con parametri critici superiori a CPK = 1,67 , la qualità dei lotti è garantita attraverso la calibrazione dell'apparecchiatura.

3. Che cos'è la lavorazione dei componenti dei veicoli a energia nuova?

Devono garantire una tenuta ermetica e devono essere progettati per essere leggeri e per ottimizzare la dissipazione del calore, al fine di soddisfare i requisiti di elevata precisione richiesti per la lavorazione .

4. Quanto tempo ci vuole per ottenere il ritorno sull'investimento per le macchine a 5 assi?

Nella produzione di massa, i tempi di produzione complessivi per i componenti automobilistici si aggirano generalmente tra i 12 e i 18 mesi. Questa tempistica può variare a seconda del componente da produrre. Per calcolare i costi specifici del tuo progetto, puoi richiedere un preventivo immediato al nostro team.

5. Come controllare la deformazione durante la lavorazione di pezzi a parete sottile?

Applicando procedure di lavorazione simmetriche, ottimizzando i parametri di taglio e controllando la forza di taglio e la deformazione termica, il valore della deformazione si mantiene costantemente a 0,1 mm .

6. Cosa devo fare per ottenere la certificazione nel settore automobilistico?

La certificazione del sistema, secondo la norma IATF 16949 , e i test prestazionali relativi ai prodotti in questione sono obbligatori.

7. Quali tecniche speciali dovrebbero essere utilizzate nella programmazione a 5 assi?

Richiede l'ottimizzazione dei vettori dell'asse utensile, il rilevamento delle collisioni e l'ottimizzazione della strategia di lavorazione, oltre a un software CAM specializzato.

8. Come valutare le capacità di lavorazione a 5 assi di un fornitore?

Inoltre, qualsiasi nuova fonte deve considerare la precisione delle apparecchiature, l'esperienza di processo e i sistemi di qualità; l'unico metodo in grado di testare le capacità sarebbe la lavorazione di prova.

Riepilogo

Tutto ciò è dovuto al fatto che la tecnologia di lavorazione a 5 assi ha di fatto introdotto un'innovazione radicale nell'industria automobilistica, in particolare in quella relativa alle auto leggere ed elettriche. Tutto questo è stato reso possibile grazie a innovazioni tecnologiche.

Per lo sviluppo o l'analisi preliminare gratuita necessaria per la lavorazione a 5 assi di componenti automobilistici presso LS Manufacturing, si prega di contattare il nostro esperto di ingegneria tecnica. I nostri esperti analizzeranno le problematiche specifiche del componente e vi proporranno le soluzioni più adatte.

La tecnologia a 5 assi vi aiuta a ottenere una produzione di componenti automobilistici di alta precisione. Contattate i nostri esperti per una soluzione personalizzata!

USCITE

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Il contenuto di questa pagina è fornito a solo scopo informativo. Servizi di LS Manufacturing. Non vengono fornite dichiarazioni o garanzie, esplicite o implicite, in merito all'accuratezza, alla completezza o alla validità delle informazioni. Non si deve dedurre che un fornitore o produttore terzo fornirà parametri di prestazione, tolleranze geometriche, caratteristiche di progettazione specifiche, qualità e tipologia dei materiali o manodopera attraverso la rete di LS Manufacturing. È responsabilità dell'acquirente. Richiedi un preventivo per i componenti. Identifica i requisiti specifici per queste sezioni. Contattaci per ulteriori informazioni .

Team di produzione LS

LS Manufacturing è un'azienda leader del settore , specializzata in soluzioni di produzione personalizzate. Vantiamo oltre 20 anni di esperienza e più di 5.000 clienti, e ci concentriamo su lavorazioni CNC di alta precisione, lavorazione della lamiera , stampa 3D , stampaggio a iniezione , stampaggio di metalli e altri servizi di produzione integrati.
Il nostro stabilimento è dotato di oltre 100 centri di lavoro a 5 assi all'avanguardia, certificati ISO 9001:2015. Forniamo soluzioni di produzione rapide, efficienti e di alta qualità a clienti in oltre 150 paesi in tutto il mondo. Che si tratti di piccole produzioni o di personalizzazioni su larga scala, siamo in grado di soddisfare le vostre esigenze con consegne rapidissime entro 24 ore. Scegliete LS Manufacturing. Significa scegliere efficienza, qualità e professionalità.
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Gloria

Rapid Prototyping & Rapid Manufacturing Expert

Specialize in cnc machining, 3D printing, urethane casting, rapid tooling, injection molding, metal casting, sheet metal and extrusion.

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