ما هي أجزاء نظام تعليق السيارة التي تتطلب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟

1. متطلبات فرز ومعالجة الأجزاء الرئيسية لأنظمة التعليق
هناك ثلاثة أجزاء رئيسية لنظام التعليق: العناصر المرنة، وامتصاص الصدمات، وآليات التوجيه. تحتوي كل وحدة على أجزاء مهمة تحتاج إلى تشكيلها باستخدام الحاسب الآلي.
أجزاء من آلية التوجيه
باعتباره "مفصلًا" يربط بين العجلات والجسم، يجب أن يكون ذراع التحكم قادرًا على التعامل مع القوة الطولية والقوة الجانبية وعزم دوران الكبح. يؤثر موضع فتحة التثبيت بشكل مباشر على خصائص محاذاة العجلة، مثل زاوية الحدبة وزاوية العجلات. يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي التأكد من أن تسامح الثقب أقل من أو يساوي ± 0.05 مم، مما يمنع الإطارات من التآكل بشكل غير متساو بسبب أخطاء في التجميع. على سبيل المثال، يتم استخدام الطحن باستخدام الحاسب الآلي في تصنيع ذراع التحكم السفلي الأمامي في Tesla Model 3. وهذا يجعله أخف بنسبة 15% وأطول -عمرًا بنسبة 30%.
مفصل التوجيه: يتكون مفصل التوجيه من فتحة الدبوس الرئيسية، وسطح تثبيت محمل محور العجلة، وقوس فرجار الفرامل. إن جودة تصنيعها لها تأثير مباشر على كيفية الشعور بالتوجيه ومدى ثبات الفرامل. يستخدم مفصل التوجيه BMW X5 التطريق المتكامل وتقنية المعالجة الدقيقة بخمسة محاور CNC، مما يجعله أخف بنسبة 20% وأكثر صلابة بنسبة 25% من هيكل اللحام المنفصل.
وصلة المثبت: يقوم هذا الجزء بتوصيل قضيب المثبت وذراع التعليق عبر الخيوط. يمكن للطحن باستخدام الحاسب الآلي أن يجعل شكل السن دقيقًا في حدود ± 0.01 مم، مما يضمن اجتياز قوة الاتصال 100000 اختبار تعب.
الأجزاء التي تدعم العناصر المرنة
المقعد الزنبركي: يجب الحفاظ على استواء المقعد الزنبركي في حدود أقل من أو يساوي 0.02 مم لمنع انحياز الزنبرك من إصدار أصوات غريبة. وذلك لأن المقعد الزنبركي هو المكان الذي يتم فيه تركيب النوابض الحلزونية أو النوابض الهوائية. يمكن لطحن التحكم العددي أن يقوم بمعالجة سطح المقعد وتحديد موضع الثقب بدقة في خطوة واحدة، مما يقلل من عدد المرات التي تحتاج فيها قطعة العمل إلى التثبيت.
دعامة ممتص الصدمات: يجب أن يكون هذا الجزء قادرًا على التعامل مع قوة تأثير ممتص الصدمات، ويجب تثبيت بنيته الملحومة لمنع التشوه من خلال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. على سبيل المثال، بعد اللحام، يتم تصنيع دعامة امتصاص الصدمات لسيارة Toyota Corolla بدقة CNC للتأكد من أن العمودية بين الحامل وسطح تركيب الجسم أقل من 0.05 مم.
أجزاء من الهياكل المعقدة
ذراع التعليق مع العديد من الوصلات: لجعلها خفيفة الوزن وقوية، يجب أن يتم تصنيع قضبان التوصيل لأنظمة التعليق -متعددة الوصلات (مثل نظام التعليق الخلفي ذو الوصلات الخمسة-) باستخدام الحاسب الآلي. إن قضيب توصيل الإطار الفرعي الخلفي لسيارة Audi A8 مصنوع من سبائك الألومنيوم التي تم تشكيلها وطحنها باستخدام الحاسب الآلي. وهذا يجعلها أخف بنسبة 40% وأكثر صلابة بنسبة 20% عند ثنيها.
مكبس الزنبرك الهوائي: يجب أن يتم تصنيع مكبس نظام التعليق الهوائي باستخدام الحاسب الآلي لتوفير هيكل دقيق للغرفة. وهذا يضمن أن منحنى خاصية صلابة الزنبرك الهوائي يلبي معايير التصميم. يتم استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في تصنيع مكبس الزنبرك الهوائي لفئة مرسيدس بنز S-. سطح ختم غرفة الهواء Ra أقل من أو يساوي 0.4 ميكرومتر.
2. الفوائد التكنولوجية للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي لصنع الأجزاء المعلقة
القدرة على معالجة الأسطح المعقدة
غالبًا ما تحتوي أجزاء التعليق على أسطح ثلاثية الأبعاد-(مثل سطح تثبيت المفصل الكروي لذراع التحكم)، وفتحات غير مستديرة (مثل فتحة موقع فك مكابح بمفصل التوجيه)، وهياكل ذات جدران رقيقة-(مثل أذرع التعليق المصنوعة من سبائك الألومنيوم). تحتاج طرق المعالجة التقليدية إلى أكثر من مشبك واحد أو تركيبات فريدة، في حين أن مراكز المعالجة CNC ذات المحاور الخمسة- يمكنها إجراء عمليات تصنيع متعددة-بمشبك واحد فقط عن طريق ربط محاور تكييف الهواء. يمكن للأداة الآلية ذات المحاور الخمسة - أن تقوم بالتصنيع الدقيق لثقب الدبوس الرئيسي، وسطح تركيب محور العجلة، وسطح وضع مسماك الفرامل، كل ذلك في نفس الوقت أثناء تصنيع مفاصل التوجيه. وهذا يضمن أن خطأ المحورية لكل جزء أقل من 0.02 مم.
تحسين القدرة على التكيف للمواد
يجب أن تكون أجزاء التعليق خفيفة وقوية. يعتبر الفولاذ عالي القوة (مثل 42CrMo)، وسبائك الألومنيوم (مثل 6061-T6)، وسبائك المغنيسيوم (مثل AZ91D) من أكثر المواد شيوعًا. من خلال تغيير معلمات القطع مثل سرعة المغزل ومعدل التغذية، يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي إجراء عمليات قطع دقيقة في مجموعة متنوعة من المواد.
ذراع التحكم مصنوع من سبائك الألومنيوم: يستخدم-طحنًا عالي السرعة (السرعة > 10000 دورة في الدقيقة) لتقليل التشوه الحراري وخشونة السطح Ra أقل من أو يساوي 0.8 ميكرومتر؛
قضيب ربط التوجيه الفولاذي عالي القوة-: تقنية القطع ذات درجة الحرارة المنخفضة -(ضبط درجة حرارة سائل القطع على -5 إلى 5 درجات مئوية) تمنع تصلب العمل وتعزز عمر الأداة.
الإطار الفرعي من سبائك المغنيسيوم: استخدام تقنية التشحيم الدقيق (MQL) لتقليل كمية سائل القطع الذي يدخل إلى البيئة وخفض قوة القطع للحفاظ على المواد من الهشاشة.
تحسين الكفاءة والمرونة في الإنتاج
يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي التحويل بسرعة بين نماذج المنتجات المختلفة عن طريق تغيير برنامج CNC. وهذا يجعلها رائعة لصنع كميات صغيرة من المنتجات المخصصة في مجموعة متنوعة من الأساليب. على سبيل المثال، يلزم تغيير إعدادات هندسة التعليق لهيكل سيارة تعمل بالطاقة الجديدة نظرًا لاختلاف ترتيب البطارية. يمكن للآلات CNC أن تصنع أجزاء جديدة خلال 48 ساعة، لكن إجراءات الصب التقليدية تحتاج إلى إعادة تشكيل، الأمر الذي يستغرق عدة أشهر. أيضًا، يمكن لأدوات آلة CNC تعويض تشوه المواد وتآكل الأداة في الوقت الفعلي باستخدام القياس عبر الإنترنت وتكنولوجيا التشغيل التكيفية. وهذا يرفع معدل التأهيل الآلي إلى أكثر من 99.5%.
3. دراسة حالة نموذجية للتطبيق
الحالة 1: العمل على الإطار الفرعي لسيارة فولفو XC 90
تشتمل سيارة فولفو XC90 على إطار فرعي مصبوب من سبائك الألومنيوم-مدمج، وخطوات تصنيعه هي كما يلي:
المعالجة الخشنة: استخدم آلة طحن CNC ثلاثية المحاور- للتخلص من الجزء الأخير من قالب الصب- الفارغ وترك هامش تصنيع دقيق يبلغ 0.5 مم؛
المعالجة الدقيقة: يتم استخدام مركز معالجة الوصلات ذي الخمسة محاور لإنهاء المعالجة الدقيقة لسطح التثبيت للإطار الفرعي، وفتحات توصيل ذراع التحكم، وأضلاع التسليح. وهذا يضمن أن يكون السطح مسطحًا في حدود 0.03 مم وأن تكون الفتحات في حدود ±0.02 مم.
الاختبار: استخدم آلة قياس الإحداثيات (CMM) للتحقق من جميع الأبعاد المهمة، ثم أرسل البيانات مرة أخرى إلى نظام CAM لتحسين مسار المعالجة.
تعمل هذه الطريقة على جعل الإطار الفرعي أخف بنسبة 45% وأكثر صلابة بنسبة 10%، مما يساعد XC90 في الحصول على تصنيف خمس-نجوم للسلامة من برنامج Euro NCAP.
الحالة 2: معالجة مكبس التعليق الهوائي لسيارة BYD Han EV
يجب أن يكون مكبس التعليق الهوائي BYD Han EV قادرًا على تحمل الضغط العالي والختم جيدًا. تدفق المعالجة كما يلي:
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: استخدم مخرطة CNC لمعالجة وجه نهاية المكبس والدائرة الخارجية. تأكد من أن الأسطوانية أقل من أو تساوي 0.005 مم.
المعالجة عن طريق الطحن: يتم استخدام أداة آلية ذات خمسة محاور لتصنيع أخدود إغلاق غرفة الهواء، والذي يكون عرض الأخدود أقل من أو يساوي ± 0.01 مم. يتم معالجة السطح بتقنية أكسدة القوس الصغير لجعله أكثر مقاومة للتآكل والتآكل.
يمكن للمكبس التعامل مع ضغط يصل إلى 3 ميجا باسكال ويستمر لمدة 2 مليون دورة، مما يسمح لسيارة Han EV برفع هيكلها بمقدار 150 ملم.