Amerykańska marka sprzętu wędkarskiego, obróbka części aluminiowych CNC, obudowa: Przełom w precyzyjnej produkcji głównych komponentów kołowrotków wędkarskich

Klient i tło projektu

Profil klienta

Klientem jest amerykańska firma, której działalność skupia się na projektowaniu i produkcji wysokiej klasy sprzętu wędkarskiego. Głównymi produktami firmy są kołowrotki wędkarskie (Handle Reels) i akcesoria peryferyjne. W związku ze wzrastającym zapotrzebowaniem klientów na lekki i wytrzymały sprzęt turystyczny, klient planuje wprowadzenie na rynek innowacyjnego kołowrotka wędkarskiego.

Wymagania projektu

Klient zlecił opracowanie rdzeniowego komponentu aluminiowego do dużego kołowrotka wędkarskiego (Handle Reels) z następującymi wymaganiami:

• Lekka konstrukcja: Wykonanie z aluminium 6061-T6 gwarantuje, że element będzie unosił się na powierzchni wody, co zwiększy komfort wędkowania.
• Przetwarzanie złożonych struktur: W przypadku elementów okrągłych o większych średnicach konieczne jest precyzyjne formowanie pustych wnętrz, bocznych rowków i konturów dna.
• Współpraca wieloprocesowa: Przełam ograniczenia tradycyjnego przetwarzania pięcioosiowego i osiągnij pełną optymalizację procesu, od obróbki zgrubnej po obróbkę powierzchni.

Analiza technologii produktu

Materiał rdzenia: Zalety użytkowe aluminium 6061-T6

1. Lekki: Gęstość wynosi zaledwie 2,7 g/cm³, o 60% lżejszy od stali, spełniający wymagania dotyczące pływalności.
2. Wysoka wytrzymałość: Po obróbce cieplnej wytrzymałość na rozciąganie T6 sięga 275 MPa, co oznacza, że ​​materiał ten może wytrzymać duże obciążenia w środowisku wody morskiej.
3. Odporność na korozję: Dzięki obróbce anodowania twardego (takiej jak proces stosowany przy produkcji podobnych produktów na Amazon) twardość powierzchni wzrasta do ponad HV300, a odporność na korozję w wyniku rozpylania soli ulega poprawie.

Kluczowe wskaźniki techniczne

Wyzwania i rozwiązania produkcyjne

Wyzwanie 1: Ograniczenia przetwarzania dużych struktur kołowych

• Problem: Części okrągłe o średnicy większej niż 200 mm nie mogą być obrabiane jednorazowo przez konwencjonalne maszyny pięcioosiowe, a tradycyjne narzędzia są podatne na odkształcenia.
• Rozwiązanie:

1. Proces drążenia krok po kroku: W pierwszym procesie do stopniowego usuwania materiałów wewnętrznych i zachowywania zewnętrznych struktur podporowych wykorzystuje się gongi CNC.
2. Indywidualny projekt wyposażenia: Opracowanie elementów mocujących z Onyxu drukowanych w technologii 3D, zapewniających dokładność pozycjonowania skomplikowanych powierzchni dzięki wykorzystaniu jego wysokiej sztywności i odporności na korozję.

Wyzwanie 2: Surowe wymagania dotyczące narzędzi w obróbce precyzyjnej

• Problem: Do cięcia wklęsłego wymagana jest ponad trzykrotnie większa odporność narzędzia na zużycie, a żywotność tradycyjnych ostrzy jest niewystarczająca.
• Rozwiązanie:

1. Importowany wybór narzędzi: Użyj ostrzy z węglika spiekanego i technologii powlekania, aby zwiększyć właściwości antyadhezyjne i wydłużyć żywotność narzędzia o 40%.
2. Optymalizacja parametrów cięcia: Określ optymalną prędkość posuwu (800 mm/min) i głębokość skrawania (0,2 mm) za pomocą symulacji, aby zmniejszyć zużycie narzędzia.

Wyzwanie 3: Efektywność współpracy wieloprocesowej i kontrola jakości

• Problem: Kumulujące się błędy pozycjonowania pomiędzy trzema procesami wpływają na końcową dokładność wymiarową.
• Rozwiązanie:

1. Cyfrowe zarządzanie produkcją: Monitorowanie stanu urządzeń w czasie rzeczywistym, dynamiczna regulacja parametrów przetwarzania i zapewnienie, że błąd połączenia procesowego zostanie wyeliminowany <000000>le; 0,005 mm.
2. Integracja wykrywania online: Dodaj skanowanie laserowe (dokładność ± 0,002 mm) po obróbce pięcioosiowej, co pozwala na bieżącą kompensację odchyleń wymiarowych.

Rozwiązanie do przetwarzania wieloprocesowego

Biorąc pod uwagę cechy konstrukcyjne dużych okrągłych części aluminiowych, projekt przyjmuje trzy podstawowe procesy, które należy ze sobą połączyć i realizuje pełną kontrolę precyzji procesu od obróbki zgrubnej do dokładnego wykończenia poprzez dobór sprzętu i podłączenie do procesu:

Pierwszy proces: komputerowe CNC gongowanie wewnętrznej komory

• Użyj dużego centrum obróbczego, aby stopniowo usuwać wewnętrzny materiał komponentu i zachować zewnętrzną konstrukcję wsporczą, aby zapobiec odkształceniom. Dzięki warstwowemu cięciu (głębokość każdej warstwy jest kontrolowana na poziomie 2-3 mm), w okrągłym wnęce o średnicy ponad 200 mm zachowany jest naddatek na obróbkę wynoszący 5 mm, co stanowi podstawę do późniejszego precyzyjnego formowania.

Drugi proces: precyzyjna obróbka powierzchni obrabiarki pięcioosiowej

• Wykorzystaj możliwości obróbki wielokątowej pięcioosiowej obrabiarki CNC do formowania rowków bocznych i dolnego konturu komponentu. ± 120 ° obróbka kąta obrotu odbywa się za pomocą importowanego frezu z głowicą kulową z węglika spiekanego (średnica 12 mm), a wysoce precyzyjne cięcie skomplikowanych powierzchni odbywa się w jednym przejściu (chropowatość powierzchni jest kontrolowana na poziomie Ra <000000>le; 0.8 μ m), rozwiązując problem konturów wielokątowych, których nie można obrobić za pomocą tradycyjnych obrabiarek trójosiowych.

Proces końcowy: obróbka wykańczająca i powierzchniowa na tokarce CNC

• Do obróbki otworów gwintowanych (dokładność do 6H) i fazowania krawędzi (błąd kąta) stosuje się tokarki CNC o wysokiej precyzji. ± 1° ) i gratowanie, a chropowatość powierzchni jest dodatkowo optymalizowana do Ra <000000>le; 0.4 μ m poprzez polerowanie wibracyjne. Proces ten integruje wykrywanie rozmiaru i kompensację błędów, aby zapewnić, że błąd współosiowości otworu gwintowanego jest <000000>le; 0,02 mm i ostatecznie spełnia podwójne standardy: lekkości komponentów i dokładności działania.

W trzech procesach stosuje się niestandardowe urządzenia (dokładność pozycjonowania) ± 0,01 mm) i cyfrową kalibrację współrzędnych, aby zapewnić jednorodność punktu odniesienia w całym procesie przetwarzania sprzętu, uniknąć kumulujących się błędów w wielu procesach i osiągnąć wydajną koordynację od formowania strukturalnego po obróbkę powierzchni.