Gehäuse zur CNC-Bearbeitung von Aluminiumteilen einer amerikanischen Angelgerätemarke: Durchbruch bei der Präzisionsfertigung von Kernkomponenten von Angelrollen

Kunden- und Projekthintergrund

Kundenprofil

Der Kunde ist ein amerikanisches Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Herstellung hochwertiger Angelausrüstung konzentriert. Zu den Kernprodukten zählen Angelrollen (Handle Reels) und Peripheriezubehör. Da die Nachfrage der Verbraucher nach leichter und langlebiger Outdoor-Ausrüstung steigt, plant der Kunde die Einführung einer innovativen Angelrolle.

Projektanforderungen

Der Kunde beauftragte die Entwicklung einer Aluminium-Kernkomponente für eine große Angelrolle (Handle Reels) mit folgenden Anforderungen:

• Leichtbauweise: Verwenden Sie Aluminium 6061-T6, um sicherzustellen, dass die Komponente auf der Wasseroberfläche schwimmt und das Angelerlebnis verbessert.
• Komplexe Strukturverarbeitung: Bei runden Bauteilen mit größerem Durchmesser ist eine präzise Formgebung der Hohlräume, Seitenrillen und Bodenkonturen erforderlich.
• Multiprozess-Zusammenarbeit: Durchbrechen Sie die Einschränkungen der herkömmlichen Fünf-Achsen-Verarbeitung und erreichen Sie eine vollständige Prozessoptimierung von der Grobbearbeitung bis zur Oberflächenbehandlung.

Produkttechnologieanalyse

Kernmaterial: Leistungsvorteile von Aluminium 6061-T6

1. Leicht: Die Dichte beträgt nur 2,7 g/cm³, 60 % leichter als Stahl, erfüllt die Anforderungen des Schwebens.
2. Hohe Festigkeit: Nach der Wärmebehandlung erreicht die Zugfestigkeit von T6 275 MPa und kann hohen Belastungen in einer Meerwasserumgebung standhalten.
3. Korrosionsbeständigkeit: Durch eine Harteloxierung (wie sie auch bei ähnlichen Produkten auf Amazon zum Einsatz kommt) wird die Oberflächenhärte auf über HV300 erhöht und die Widerstandsfähigkeit gegen Salzsprühkorrosion verbessert.

Wichtige technische Indikatoren

Produktionsherausforderungen und -lösungen

Herausforderung 1: Verarbeitungsbeschränkungen bei großen kreisförmigen Strukturen

• Problem: Kreisförmige Teile mit einem Durchmesser von mehr als 200 mm können mit herkömmlichen Fünf-Achs-Maschinen nicht in einem Durchgang bearbeitet werden, und herkömmliche Vorrichtungen neigen zur Verformung.
• Lösung:

1. Schrittweiser Aushöhlungsprozess: Beim ersten Verfahren werden CNC-Gongs verwendet, um nach und nach innere Materialien zu entfernen und äußere Stützstrukturen beizubehalten.
2. Kundenspezifisches Vorrichtungsdesign: Entwickeln Sie 3D-gedruckte Vorrichtungen aus Onyx-Material, um durch Nutzung seiner hohen Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit die Positionierungsgenauigkeit komplexer Oberflächen sicherzustellen.

Herausforderung 2: Hohe Anforderungen an Werkzeuge in der Präzisionsbearbeitung

• Problem: Beim Hohlschneiden muss die Verschleißfestigkeit des Werkzeugs um mehr als das Dreifache erhöht werden, und die Lebensdauer herkömmlicher Klingen ist unzureichend.
• Lösung:

1. Importierte Werkzeugauswahl: Verwenden Sie Hartmetallklingen und Beschichtungstechnologie zur Verbesserung der Antihaftwirkung und verlängern Sie die Werkzeuglebensdauer um 40 %.
2. Schnittparameteroptimierung: Bestimmen Sie durch Simulation die optimale Vorschubgeschwindigkeit (800 mm/min) und Schnitttiefe (0,2 mm), um den Werkzeugverschleiß zu reduzieren.

Herausforderung 3: Effizienz und Qualitätskontrolle bei der Zusammenarbeit mehrerer Prozesse

• Problem: Die kumulierten Positionierungsfehler zwischen den drei Prozessen beeinträchtigen die endgültige Maßgenauigkeit.
• Lösung:

1. Digitales Produktionsmanagement: Echtzeitüberwachung des Gerätestatus, dynamische Anpassung der Verarbeitungsparameter und Sicherstellung der Fehlerbeseitigung bei der Prozessverbindung <000000>le; 0,005 mm.
2. Online-Erkennungsintegration: Laserscanning hinzufügen (Genauigkeit ± 0,002 mm) nach der Fünf-Achsen-Bearbeitung, um Maßabweichungen in Echtzeit auszugleichen.

Lösung für die kollaborative Verarbeitung mehrerer Prozesse

Angesichts der strukturellen Eigenschaften großer kreisförmiger Aluminiumteile übernimmt das Projekt drei Kernprozesse, die zusammenarbeiten und realisiert die vollständige Prozesspräzisionskontrolle von der Grobbearbeitung bis zur Feinbearbeitung durch Geräteauswahl und Prozessanbindung:

Erster Prozess: CNC-Computer-Gong-Innenhohlraumaushöhlung

• Verwenden Sie ein großes Bearbeitungszentrum, um das innere Material des Bauteils schrittweise zu entfernen und die äußere Stützstruktur beizubehalten, um eine Verformung zu vermeiden. Durch schichtweises Schneiden (die Tiefe jeder Schicht wird auf 2–3 mm begrenzt) wird in der kreisförmigen Kavität mit einem Durchmesser von mehr als 200 mm eine Bearbeitungszugabe von 5 mm freigehalten, wodurch die Grundlage für die anschließende Präzisionsformung gelegt wird.

Zweiter Prozess: Fünfachsige Werkzeugmaschinenoberflächenpräzisionsbearbeitung

• Nutzen Sie die Mehrwinkelbearbeitungsfunktion der CNC-Werkzeugmaschine mit fünfachsiger Verkettung, um die Seitennut und die Bodenkontur des Bauteils zu formen. ± 120 ° Die Schwenkwinkelbearbeitung wird durch importierte Hartmetall-Kugelkopffräser (Durchmesser 12 mm) erreicht, und das hochpräzise Schneiden komplexer Oberflächen wird in einem einzigen Durchgang abgeschlossen (die Oberflächenrauheit wird auf Ra kontrolliert). <000000>le; 0.8 μ m) und löst das Problem von Mehrwinkelkonturen, die mit herkömmlichen dreiachsigen Werkzeugmaschinen nicht bearbeitet werden können.

Abschließender Prozess: CNC-Drehbearbeitung und Oberflächenbehandlung

• Hochpräzise CNC-Drehmaschinen werden verwendet, um die Bearbeitung von Gewindebohrungen (Genauigkeit bis zu 6H-Niveau), Kantenfasen (Winkelfehler ± 1° ) und Entgraten, und die Oberflächenrauheit wird weiter auf Ra optimiert <000000>le; 0.4 μ m durch Vibrationspolieren. Dieser Prozess integriert Größenerkennung und Fehlerkompensation, um sicherzustellen, dass der Koaxialitätsfehler des Gewindelochs <000000>le; 0,02 mm und erreicht endlich den doppelten Standard von Leichtbauteilen und Funktionsgenauigkeit.

Die drei Verfahren verwenden kundenspezifische Vorrichtungen (Positioniergenauigkeit ± 0,01 mm) und digitale Koordinatenkalibrierung, um die Einheitlichkeit des Benchmarks über die gesamte Geräteverarbeitung hinweg sicherzustellen, kumulative Fehler in mehreren Prozessen zu vermeiden und eine effiziente Koordination von der Strukturformung bis zur Oberflächenbehandlung zu erreichen.