Что можно изготовить на станках с ЧПУ для создания автомобиля-конструктора?
Станки с ЧПУ выполняют 4 вида работ по сборке автомобилей-конструкторов: плазменный станок с ЧПУ вырезает из стали кронштейны шасси, выступы и усиливающие пластины; фрезерный станок с ЧПУ изготавливает полноразмерные заготовки кузова и литьевые формы; фрезерный станок с ЧПУ вырезает панели приборной панели, днища и детали интерьера; а фрезерный станок с ЧПУ обрабатывает заготовки компонентов подвески и двигателя. Как правило, сборщики начинают с плазменного станка.
Сборка автомобилей-конструкторов — это, по сути, четыре направления производства, объединенные под одним капотом: работа над стальным шасси, изготовление кузова из композитных материалов, подгонка панелей и прецизионные механические детали. Каждое направление четко соответствует одному типу станков с ЧПУ, и ни одно из них не требует промышленного оборудования. Все, что описано ниже, помещается в гараже на две машины.
Доказательства этому можно найти повсюду. Участники форума LocostUSA вырезают пластины шасси и кронштейны на станках плазменной резки с ЧПУ, специально изготовленных или приобретенных для их автомобильных проектов. Один из мастеров отметил, что вырезать кронштейны и выступы на этом станке гораздо проще и быстрее, чем с помощью угловых шлифовальных машин и лобзиков. Другие изготавливают кузовные конструкции из стекловолокна, пенопласта и стекловолокна на заготовках, изготовленных на станках с ЧПУ. Эти станки стали частью хобби, а не способом обойти его.
Шасси: плазменная резка с ЧПУ для кронштейнов, выступов и пластин.
СТАНОК 1: Плазменный станок с ЧПУ для резки
Рабочая лошадка самодельного шасси. Пространственная рама в стиле Locost требует десятков стальных кронштейнов, элементов подвески, пластин крепления двигателя и усиливающих элементов, и каждый из них представляет собой плоский двухмерный профиль, который плазменный станок вырезает из мягкой стали толщиной от 3 до 6 мм за считанные секунды. Одни только опоры крепления каркаса безопасности иллюстрируют необходимость точности: правила автоспорта обычно требуют наличия усиливающих пластин толщиной не менее 3 мм и минимальной площадью, приваренных к кузову с помощью определенных болтовых соединений. Вырезание таких пластин по чертежу на станке с ЧПУ всегда лучше ручной шлифовки.
Рабочий процесс повторяет процессы изготовления вывесок и металлообработки: чертеж кронштейна в САПР (или загрузка общедоступных файлов DXF, которыми сообщество Locost свободно делится для изготовления пластин для шасси), размещение деталей на листе и резка. Один из членов LocostUSA, имеющий доступ к лазерному и ЧПУ-оборудованию, предложил сообществу именно это: присылайте чертежи, получайте готовые пластины для шасси, без минимального заказа. Имея собственный рабочий стол, вы можете воспользоваться этой услугой прямо у себя в гараже.
A 4x4 любительский плазменный станок с ЧПУ описывает процесс сборки шасси с использованием кронштейнов и крепежных элементов, а также... большие столы для плазменной резки с ЧПУ Добавьте возможности для изготовления днищ, заглушек для моторных перегородок и панелей трансмиссионного тоннеля из цельных листов металла. Мастера, которые дорабатывают свои автомобили, часто продолжают зарабатывать на этом станке как на дополнительном заработке, именно этот путь описан в руководстве по ведению бизнеса в сфере плазменной обработки металла.
Если вашему бизнесу требуется более высокая точность резки металлических автомобильных деталей, волоконно-лазерная резка это лучший вариант.
Корпус: заготовки из пенопласта, изготовленные на станке с ЧПУ, и формовочные заглушки.
СТАНОК 2: Фрезерный станок с ЧПУ для обработки пенопласта (трехосный 5-осевой)
Самое значительное усовершенствование в сборке автомобилей-конструкторов с использованием станков с ЧПУ. Традиционная работа с стекловолоконным кузовом начинается с заготовки, выточенной вручную: недели обработки, шлифовки и визуальной оценки симметрии. Фрезерный станок с ЧПУ для пенопласта вырезает ту же заготовку из блоков пенополистирола или полиуретана непосредственно из заготовки. 3D Модель, идеально симметричная, за несколько часов. Наложите стекловолокно на основу, натяните корпус, и кузов будет соответствовать чертежу CAD. Строители LocostUSA точно описывают стандартный метод: пенопласт служит лишь временной основой для нанесения стекловолокна, затем стекловолокно снимается, и работа пенопласта выполнена.
Именно здесь цифровая модель приносит наибольшую пользу. Носовые обтекатели, крылья, передние панели и целые кузова можно смоделировать один раз, зеркально отразить для идеальной симметрии слева направо и вырезать по секциям, которые затем склеиваются в полноразмерную заготовку. Изменения в дизайне требуют повторной резки, а не начала работы заново. Для единичных кузовных работ мастера используют стекловолокно непосредственно поверх заготовки. Для повторяющихся деталей заготовка становится образцом для создания полноценной стекловолоконной формы.
STYLECNC Галерея примеров применения обработки пенопласта демонстрирует этот вид работы, и четырехосный резак пенопласта с ЧПУ Этот процесс используется для ротационной резьбы при изготовлении профилей колесных арок и сложных кривых. На высшем уровне тот же процесс масштабируется до полномасштабного производства: STYLECNC пятиосевой фрезерный станок Заготовки кузова автомобиля для автомобильного прототипирования, и 3D Видео по резке пенопласта для изготовления автомобильных форм. На видео показан процесс обработки полномасштабной заготовки пресс-формы — промышленный вариант того, что обычно делают строители-самоучки, работающие с наборами для сборки.
Панели и заготовки: фрезерный станок и прокатный станок.
СТАНОК 3: Фрезерный станок с ЧПУ (с возможностью обработки алюминия)
Кузовной цех. Алюминиевые днища, крышки трансмиссионного тоннеля, приборные панели с вырезами для приборов, монтажные пластины сидений и внутренняя отделка — все это обрабатывается на портальном фрезерном станке, который режет алюминиевые листы и композитные панели. Традиция Locost предполагает приклепывание алюминиевых панелей к раме примерно через каждый дюйм, а фрезерный станок вырезает каждую панель, каждое облегчающее отверстие и каждую линию заклепок по чертежу. Только приборные панели оправдывают использование станка для многих производителей: отверстия для приборов, вырезы для переключателей и гравированные этикетки — все за одну установку.
СТАНОК 4: Фрезерный станок с ЧПУ (от любительского до полноразмерного)
Отдел прецизионных деталей. Стойки подвески, кронштейны тормозных суппортов, проставки рулевой рейки, педальные узлы, интерфейсы крепления двигателя и компоненты рычага переключения передач — все это детали из цельного алюминия: детали, которые несут нагрузку, требуют высокой точности и крепятся болтами к обработанным поверхностям. Большую часть работы выполняется на любительском металлообрабатывающем станке из сплава 6061-T6, а 7075-T6 используется для деталей, подверженных действительно высоким нагрузкам. На форумах Locost конструкторы моделируют целые системы подвески в CAD-системах, прежде чем приступать к изготовлению какой-либо детали, а это значит, что каждый кронштейн уже существует в виде файла, пригодного для обработки.
Для работы с заготовками, Любительский фрезерный станок с ЧПУ для обработки металла В разделе, посвященном обработке алюминиевых заготовок, рассматриваются детали класса кронштейнов и прокладок, а основные сведения о материалах (заготовка против литья, 6061 против 7075, подача и скорость) изложены в руководстве по обработке алюминиевых заготовок. Для обработки панелей используется руководство. Инструкция по настройке фрезерного станка с ЧПУ для обработки алюминия В документе подробно описаны требования к шпинделю, инструменту и зажимным приспособлениям.
Какая машина первая? Стол этапа сборки
Немногие производители покупают все 4 станка. Выбор первого станка зависит от того, какой этап сборки отнимает у вас время и какие работы вы уже отдаете на аутсорсинг. В таблице показано соответствие станка этапу сборки, типичное количество комплектующих и начальная стоимость.
| Стадия сборки | Машина | Типичные детали | Стоимость входа (долл. США) |
|---|---|---|---|
| Изготовление шасси | плазменный стол с ЧПУ | От 60 до 120 кронштейнов, выступов, пластин, косынок | 3,000 - 8,000 |
| Кузовные детали и формы | Фрезерный станок для пенопласта с ЧПУ | 1 комплект заглушек или комплект для установки (нос, крылья, передняя панель) | 4,000 - 15,000 |
| Панели и интерьер | маршрутизатор, совместимый с алюминием | 15-30 обшивок, панелей, приборных панелей | 5,000 - 15,000 |
| Компоненты из заготовки | Любительский фрезерный станок с ЧПУ | от 10 до 25 обработанных деталей | 3,000 - 10,000 |
Для большинства любителей самостоятельной сборки моделей плазменный станок становится первым выбором: шасси имеет наибольшее количество деталей, детали представляют собой простые 2D-профили, а опыт сообщества в этой области наиболее обширен. Те, кто начинает с готового комплекта рамы, переходят к фрезерному станку или станку для обработки пенопласта в зависимости от того, что для них важнее – кузовные работы или механическая модификация.
3 практических совета от сообщества разработчиков:
✓ Сначала проектируйте в цифровом формате: производители Locost все чаще моделируют шасси и подвеску целиком в CAD-системах, прежде чем что-либо вырезать. Каждая смоделированная вами скоба — это уже имеющийся у вас файл для резки, а модели, доступные в сообществе, дают вам преимущество.
✓ Оптимизация расположения стальных деталей: на нескольких листах материала можно разместить кронштейны, которых хватит для целого шасси. Вырезание за один раз намного удобнее, чем изготовление деталей по одной в течение нескольких месяцев, а возможность оптимизации расположения деталей напрямую перешла из процессов плазменной резки и обработки композитных панелей.
✓ Соблюдайте правила: если автомобиль когда-либо будет участвовать в соревнованиях, с самого начала изготавливайте усиливающие пластины в соответствии со спецификациями регулирующего органа. Толщина, площадь и количество болтов усиливающих пластин указаны в руководствах по автоспорту, а детали, изготовленные на станках с ЧПУ, гораздо лучше подтверждают соответствие требованиям, чем изготовленные вручную.
Часто задаваемые вопросы
Действительно ли можно изготовить шасси для автомобиля-конструктора на станке с ЧПУ?
Кронштейны, выступы, пластины и усиливающие элементы — да; сама трубчатая рама по-прежнему вырезается, надрезается и сваривается вручную. Члены LocostUSA используют станки плазменной резки с ЧПУ специально для работы с пластинами шасси, и участники сообщества, имеющие доступ к ЧПУ, предлагают услуги по резке пластин шасси по чертежам без минимального заказа. Трубы рамы по-прежнему остаются проектом по сварке, что, в общем-то, и составляет большую часть удовольствия.
Как производители изготавливают формы для кузовов автомобилей-конструкторов с помощью станков с ЧПУ?
Стандартный метод заключается в вырезании заготовки из пенополистирола или полиуретановой пены на станке с ЧПУ непосредственно из заготовки. 3D Модель кузова. На заготовку наносится стекловолокно, которое затем затвердевает и вытягивается. Как описывают это строители из LocostUSA, пенопласт служит лишь временной формой для последующего нанесения стекловолокна. Для повторяющихся деталей эта первая вытяжка становится образцом для производственной формы. ЧПУ-резка обеспечивает идеальную симметрию заготовки, чего невозможно достичь при ручной обработке.
Откуда берутся файлы DXF и чертежи для сборки автомобилей-конструкторов?
Мир Locost построен на общих планах: оригинальная концепция книги Рона Чемпиона, доработанная сообществом. 3D Модели можно найти на форумах, таких как LocostUSA, а также в библиотеках DXF-файлов кронштейнов, которыми делятся производители. Многие производители моделируют свои подвески в CAD (Inventor, Fusion 360, AutoCAD — все эти программы часто используются в журналах сборки) и создают файлы для резки на основе этих моделей. Любой 2D-чертеж кронштейна за считанные минуты превращается в файл для плазменной или фрезерной резки.
Какой станок с ЧПУ следует приобрести в первую очередь производителю автомобилей-конструкторов?
Для сборки с нуля лучше всего подойдет плазменный станок: шасси требует наибольшего количества деталей, вырезанных на станке с ЧПУ (от 60 до 120 кронштейнов и пластин), начальные цены на такие станки начинаются примерно с 3,000 долларов США, а станок продолжает приносить доход после сборки, вырезая рисунки, вывески и детали для других мастеров. Для сборки каркасного комплекта, где основной задачей является кузовной ремонт, на первом месте окажется фрезерный станок, способный работать с пенопластом.
Может ли любительский фрезерный станок с ЧПУ изготавливать детали подвески?
Несущие кронштейны, проставки, адаптеры суппортов и компоненты педалей из заготовки 6061-T6 – да, в пределах жесткости станка и с разумными инженерными запасами. Критически важная для безопасности геометрия заслуживает надлежащего анализа независимо от того, кто ее обрабатывает; в сообществе Locost принято моделировать всю подвеску в CAD, что переводит каждую деталь на один шаг CAM-процесса после фрезерования. 7075-T6 следует использовать только для деталей, действительно подверженных высоким нагрузкам.
Выводы
Сборка автомобиля-конструктора включает в себя 4 этапа изготовления деталей, и теперь у CNC есть станок для каждого из них: плазменная резка для стальной рамы шасси, резьба по пенопласту для заготовки кузова, фрезерный станок по алюминию для панелей и фрезерный станок для деталей из заготовки. Всё это не лишает мастерства. Это избавляет от шлифовки, асимметричной работы над кузовом и месяцев изготовления отдельных кронштейнов, которые обычно задерживают большинство проектов до покраски.
STYLECNC собирает уменьшенные копии каждой машины из этого руководства, начиная с... любительские плазменные столы через фрезерные станки для резки пенопласта и металлургические мельницы, вверх к пятиосевые системы, вырезающие полные кузова автомобилей Для создания автомобильных прототипов. Свяжитесь с нами. STYLECNC Вместе с вашим планом сборки и списком комплектующих вы хотите прекратить привлечение сторонних поставщиков.
