US-Autoteilehersteller × Honscn Precision: Fachmännische CNC-Bearbeitung von Verbindungswellen aus AISI 4140

1. Kundenhintergrund

Unser Kunde ist ein etabliertes Autoteileunternehmen mit Sitz in den USA, das auf die Herstellung und den Verkauf einer breiten Palette von Autokomponenten spezialisiert ist. Mit einem Fokus auf Qualität und Leistung beliefern sie sowohl den Erstausrüstersektor (OEM) als auch den Ersatzteilmarkt und sind ständig auf der Suche nach zuverlässigen Partnern für präzisionsgefertigte Teile.

2. Produkteinführung: Verbindungswelle AISI 4140 (42CrMo4)

2.1 Material und Anwendung

Das Produkt im Fokus ist ein  Verbindungswelle  für den Einsatz im Automobilbereich, gefertigt aus AISI 4140 (entspricht 42CrMo4). Dieses Material ist in der Automobil- und Schwermaschinenindustrie für seine hohe Festigkeit, hervorragende Zähigkeit und gute Härtbarkeit bekannt. Es stellt sicher, dass die Welle den starken mechanischen Belastungen im Fahrzeugbetrieb, wie Drehmoment und Vibrationen, standhält.

2.2 Produktbild

(Das Bild zeigt die fertige Verbindungswelle und hebt ihre präzisen Bearbeitungsmerkmale wie die abgestuften Abschnitte und den strukturierten, gefrästen Bereich hervor, die alle für ihre Funktion im Automobilbereich entscheidend sind.)

3. Herausforderungen in der Fertigung

Die Herstellung dieser Verbindungswelle war keine leichte Aufgabe, da sie den Einsatz von  drei verschiedene Bearbeitungsgeräte  in einem sequentiellen Prozess, jeder mit seinen eigenen präzisionsbezogenen Hürden:

3.1 Langdrehmaschine: Rundlaufkontrolle

Zunächst wurde eine Schweizer Drehbank verwendet, um die ursprüngliche Form der Welle zu erstellen. Die größte Herausforderung bestand darin,  Konzentrizität innerhalb eines engen ±0,005 mm Toleranz . Jede Abweichung in der Konzentrizität kann zu einer ungleichmäßigen Rotation führen, was zu übermäßigem Verschleiß oder sogar zum Ausfall der Welle führen kann.’s Betrieb im Fahrzeug.

3.2 Fräs-Drehzentrum: Kreuzkopfbearbeitung

Im zweiten Schritt wurde mit einem Drehfräszentrum der kreuzförmige Kopf an einem Ende der Welle bearbeitet. Das Erreichen der exakten Geometrie dieser Kreuzform war für die ordnungsgemäße Drehmomentübertragung von entscheidender Bedeutung. Das Drehfräszentrum musste mit hoher Präzision schneiden, um sicherzustellen, dass der Kreuzkopf perfekt mit anderen Getriebekomponenten zusammenpasst und Probleme wie lose Verbindungen oder ein Festklemmen vermieden werden.

3.3 CNC-Bearbeitungszentrum: Flachprofilfräsen

Abschließend wurde mit einem CNC-Bearbeitungszentrum (CNC-Fräsmaschine) der Flachabschnitt gefräst. Dieser Schritt erforderte eine strenge Kontrolle über die Position und die Abmessungen der Abflachung, da diese für den Schacht unerlässlich war.’s korrekte Installation und Ausrichtung innerhalb des Fahrzeugsystems. Alle Bearbeitungsschritte waren voneinander abhängig und jeder Fehler in einem Schritt würde die Gesamtqualität der Welle beeinträchtigen.

4. Wie das Teil hergestellt wurde

Wir haben unsere umfangreiche Erfahrung in der Bearbeitung genutzt und einen sorgfältigen, mehrstufigen Prozess entwickelt, um diese Herausforderungen zu meistern.:

4.1 Betrieb einer Langdrehbank

• Werkstückhalterung : Der AISI 4140 Stangenmaterial wurde sicher in der Schweizer Drehbank gehalten’s Spannzange, die bei Hochgeschwindigkeitsrotationen (bis zu 8.000 U/min) für stabilen Halt sorgt.
• Präzisionsschneiden : Beim Schneiden der ursprünglichen Wellenform haben wir die Geradheit mithilfe einer Echtzeit-Lasermessung überwacht. Wenn eine Abweichung erkannt wurde, wurde der Werkzeugweg sofort angepasst, um die ±0,005 mm Konzentrizitätstoleranz.

4.2 Fräs-Drehzentrum für Kreuzkopf

• Synchronisiertes Schneiden : Das Drehfräszentrum drehte den Schaft, während vier Schneidwerkzeuge harmonisch zusammenarbeiteten, um den kreuzförmigen Kopf zu schnitzen. Um eine hitzebedingte Verformung des AISI 4140-Materials zu verhindern, haben wir während des Schneidens regelmäßige Pausen zum Abkühlen programmiert.
• Qualitätsprüfung : Nach der Bearbeitung des Kreuzkopfes wurde jedes Teil mit einem digitalen Messschieber überprüft, um sicherzustellen, dass es die strengen Maßanforderungen erfüllte, bevor mit der nächsten Phase fortgefahren wurde.

4.3 CNC-Bearbeitungszentrum für Flachprofile

• Kundenspezifische Vorrichtungen : Zum Festklemmen der Welle wurde eine spezielle Vorrichtung verwendet, die am Kreuzkopf befestigt wurde, um eine perfekte Ausrichtung zum Fräsen des flachen Abschnitts zu gewährleisten.
• Präzisionsfräsen : Zum Schneiden der Fläche wurde ein Hochgeschwindigkeits-Hartmetall-Schaftfräser verwendet, mit flachen 0,1-mm-Durchgängen, um eine Verformung des Metalls zu vermeiden. Ein abschließender 3D-Scan wurde durchgeführt, um zu bestätigen, dass der flache Abschnitt mit dem Querhaupt innerhalb einer Toleranz von 0,008 mm ausgerichtet ist und damit den Kundenwunsch übertrifft.’s Anforderungen.

5. Ergebnisse und Kundenfeedback

5.1 Erfolg der ersten Probe

Der Kunde forderte zunächst 50 Proben zum Testen an. Unser Team hat diese Muster erfolgreich hergestellt und dabei alle strengen Maß- und Leistungskriterien erfüllt. Die Proben wurden strengen Tests unterzogen, darunter Prüfungen der Drehmomentfestigkeit und Maßgenauigkeit, und erhielten  großes Lob  vom Kunden’s Ingenieurteam.

5.2 Bevorstehende und zukünftige Bestellungen

Der Kunde war von der Qualität der Muster beeindruckt und hat eine Folgebestellung über 500 Einheiten aufgegeben. Darüber hinaus laufen bereits Gespräche über eine Zusammenarbeit bei anderen Automobilteileprojekten, da der Kunde unsere Fähigkeit anerkennt, komplexe CNC-Bearbeitungsaufgaben präzise zu bewältigen.

Sind Sie ein Autoteilehersteller und stehen vor ähnlichen komplexen Bearbeitungsherausforderungen? Ob AISI 4140-Wellen oder andere Präzisions-Automobilkomponenten – Honscn Precision verfügt über das nötige Fachwissen und die Erfahrung. Kontaktieren Sie uns noch heute um Ihre Projektanforderungen zu besprechen und zu sehen, wie wir Ihnen helfen können, hochwertige und präzise Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. Lassen Sie uns zusammenarbeiten, um Ihre Autoteileproduktion auf ein neues Niveau zu heben.