자동차 서스펜션 시스템의 어떤 부분에 CNC 가공이 필요합니까?

1. 서스펜션 시스템의 주요 부품 분류 및 처리 요구 사항
서스펜션 시스템에는 탄성 요소, 충격 흡수 장치 및 조향 메커니즘의 세 가지 주요 부분이 있습니다. 각 모듈에는 CNC 가공이 필요한 중요한 부품이 있습니다.
안내 메커니즘의 일부
컨트롤 암은 바퀴와 차체를 연결하는 "조인트"로서 종방향 힘, 횡방향 힘, 제동 토크를 처리할 수 있어야 합니다. 설치 구멍의 위치는 캠버 각도 및 캐스터 각도와 같은 휠 정렬 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. CNC 가공을 통해 구멍 공차가 ± 0.05mm 이하가 되도록 할 수 있으며, 이는 조립 실수로 인해 타이어가 고르지 않게 마모되는 것을 방지합니다. 예를 들어, Tesla Model 3의 전면 하단 컨트롤 암을 만드는 데 CNC 밀링이 사용되었습니다. 이로 인해 15% 더 가볍고 30% 더 오래 지속됩니다-.
스티어링 너클: 스티어링 너클은 메인 핀 구멍, 휠 허브 베어링 장착 표면 및 브레이크 캘리퍼 브래킷으로 구성됩니다. 가공 품질은 스티어링의 느낌과 브레이크의 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. BMW X5 스티어링 너클은 일체형 단조 및 CNC 5{3}}축 정밀 가공 기술을 사용하여 분할 용접 구조보다 20% 더 가볍고 25% 더 강합니다.
스태빌라이저용 링크: 이 부분은 나사산을 통해 스태빌라이저 바와 서스펜션 암을 연결합니다. CNC 스레드 밀링을 사용하면 치형 프로파일을 ± 0.01mm 이내로 정확하게 만들 수 있으므로 연결 강도가 100000 피로 테스트를 통과하는지 확인할 수 있습니다.
탄성요소를 지지하는 부품
스프링 시트: 스프링 바이어스가 이상한 소음을 내지 않도록 스프링 시트의 평탄도를 0.02mm 이하로 유지해야 합니다. 스프링 시트에는 나선형 스프링이나 공기 스프링이 설치되어 있기 때문이다. 수치 제어 밀링은 시트 표면 가공과 정밀한 구멍 위치 지정을 한 단계로 수행할 수 있으므로 공작물을 클램핑해야 하는 횟수가 줄어듭니다.
쇼크 업소버 브라켓: 쇼크 업소버의 충격력을 견딜 수 있는 부품이어야 하며, 용접 구조는 변형에 대비하여 CNC 가공을 통해 고정되어야 합니다. 예를 들어, 용접 후 Toyota Corolla의 충격 흡수 장치 브래킷은 CNC 정확도로 가공되어 브래킷과 차체 장착 표면 사이의 수직도가 0.05mm 미만이 되도록 합니다.
복잡한 구조의 부분
링크가 많은 서스펜션 암: 가볍고 튼튼하게 만들려면 멀티{0}}링크 서스펜션 시스템(예: 5-링크 리어 서스펜션)의 커넥팅 로드를 CNC 가공해야 합니다. Audi A8의 후면 서브프레임 커넥팅 로드는 단조 및 CNC 밀링된 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다. 이를 통해 구부렸을 때 40% 더 가볍고 20% 더 단단해졌습니다.
에어 스프링 피스톤: 에어 서스펜션 시스템의 피스톤은 정밀한 챔버 구조를 제공하기 위해 CNC 가공이 필요합니다. 이는 공기 스프링의 강성 특성 곡선이 설계 기준을 충족하는지 확인합니다. Mercedes Benz S-Class의 공기 스프링 피스톤을 만드는 데 CNC 가공이 사용됩니다. 공기실 밀봉면 Ra는 0.4μm 이하입니다.
2. 매달린 부품 제작을 위한 CNC 가공의 기술적 이점
복잡한 표면을 가공하는 능력
서스펜션 부품에는 종종 3차원 표면(예: 컨트롤 암의 볼 조인트 장착 표면), 둥글지 않은 구멍(예: 스티어링 너클의 브레이크 캘리퍼 위치 구멍), 얇은-벽 구조(예: 알루미늄 합금 서스펜션 암)가 있습니다. 기존 가공 방법에는 하나 이상의 클램프 또는 고유한 고정 장치가 필요한 반면, CNC 5{3}}축 머시닝 센터는 A/C 축을 연결하여 단 하나의 클램프로 다면 가공을 수행할 수 있습니다. 5-축 공작기계는 스티어링 너클을 제작하면서 메인 핀 구멍, 휠 허브 설치면, 브레이크 캘리퍼 배치면을 동시에 정밀 가공할 수 있습니다. 이를 통해 각 부품의 동축 오차가 0.02mm 미만이 되도록 합니다.
재료의 적응성 향상
서스펜션의 일부는 가볍고 강해야 합니다. 고강도-강(예: 42CrMo), 알루미늄 합금(예: 6061-T6) 및 마그네슘 합금(예: AZ91D)은 가장 일반적인 재료 중 일부입니다. CNC 가공은 스핀들 속도 및 이송 속도와 같은 절단 매개변수를 변경하여 다양한 재료를 정밀하게 절단할 수 있습니다.
알루미늄 합금으로 제작된 컨트롤 암: 고속-밀링(속도 > 10000rpm)을 사용하여 열 변형 및 표면 거칠기 Ra를 0.8μm 이하로 낮추었습니다.
고강도 강철 스티어링 타이 로드: 저온 절삭 기술(절삭유 온도 -5~5℃로 설정)로 가공 경화를 방지하고 공구 수명을 향상시킵니다.
마그네슘 합금 서브프레임: 마이크로 윤활(MQL) 기술을 사용하여 환경에 유입되는 절삭유의 양을 줄이고 절삭력을 낮추어 재료가 부서지는 것을 방지합니다.
생산 효율성 및 유연성 향상
CNC 가공은 CNC 프로그램을 변경하여 다양한 제품 모델 간에 신속하게 전환할 수 있습니다. 따라서 다양한 스타일로 소량의 맞춤형 제품을 만드는 데 적합합니다. 예를 들어, 신에너지 자동차 섀시의 서스펜션 형상 설정은 배터리 배열이 다르기 때문에 변경해야 합니다. CNC 기계 가공은 48시간 안에 새로운 부품을 만들 수 있지만, 전통적인 주조 공정은 다시 성형해야 하며 이는 몇 달이 걸립니다. 또한 CNC 공작 기계는 온라인 측정 및 적응형 가공 기술을 사용하여 재료 변형 및 공구 마모를 실시간으로 보완할 수 있습니다. 이를 통해 가공 적격률이 99.5% 이상으로 향상됩니다.
3. 애플리케이션에 대한 일반적인 사례 연구
사례 1: Volvo XC 90의 서브프레임 작업
볼보 XC90에는 알루미늄 합금 일체형 다이캐스팅 서브프레임이{1}}있으며, 제작 단계는 다음과 같습니다.
거친 가공: 3{0}}축 CNC 밀링 머신을 사용하여 다이캐스팅 블랭크의 마지막 부분을 제거하고-정밀 가공 공차를 0.5mm로 남겨둡니다.
정밀 가공: 5축 연동 머시닝 센터를 사용하여 서브 프레임 설치 표면, 컨트롤 암 연결 구멍 및 보강 리브를 정밀 가공합니다. 이렇게 하면 표면이 0.03mm 이내로 편평하고 구멍이 ±0.02mm 이내로 유지됩니다.
테스트: 좌표 측정기(CMM)를 사용하여 모든 중요한 치수를 확인한 다음 데이터를 다시 CAM 시스템으로 보내 가공 경로를 개선합니다.
이 방법은 서브프레임을 45% 더 가볍고 10% 더 견고하게 만들어 XC90이 Euro NCAP로부터 별 5개{3}} 안전 등급을 받는 데 도움이 됩니다.
사례 2: BYD Han EV용 에어 서스펜션 피스톤 가공
BYD Han EV 에어 서스펜션 피스톤은 고압을 견디고 밀봉이 잘 되어야 합니다. 처리 흐름은 다음과 같습니다.
터닝 가공: CNC 선반을 사용하여 피스톤 끝면과 외부 원을 가공합니다. 원통도가 0.005mm 이하인지 확인하십시오.
밀링 가공: 5{0}}축 공작 기계를 사용하여 공기실 밀봉 홈을 만듭니다. 홈 너비 공차는 ± 0.01mm 이하입니다. 표면은 마이크로 아크 산화 기술로 처리되어 마모와 부식에 더욱 강합니다.
피스톤은 3MPa의 압력을 처리할 수 있고 200만 주기 동안 지속되므로 Han EV의 섀시가 150mm 높아집니다.