汽車設計制造中數字化技術的應用

張 龍，馬 儀

（邵陽學院機械與能源工程學院，湖南 邵陽 422000）

改革開放以來，我國迎來了經濟高速發展與多項基礎設施全面建設的關鍵時期，國民經濟總額不斷攀增，道路交通系統愈加完善，這也給我國汽車行業和汽車銷售帶來了巨大的機遇。但是，由此而引發的汽車行業競爭亦日趨激烈。汽車生產方必須積極引進先進的設計技術、制造技術以及管理方式，優化產品質量、提高產品的科技屬性，方能獲得市場份額與推動自身長期發展。現代社會是信息社會，以計算機技術、互聯網通信技術為核心的數字化技術開始受到汽車設計制造企業的廣泛關注，并逐步應用于汽車設計、生產與加工的各個環節。數字化技術有益于精進汽車品質、強化汽車性能，提高汽車的信息化水平。

1 數字化技術的應用意義

1.1 數字化技術的基本內涵

數字化技術是當前國際社會中的高新科技之一，其主要是指通過運用計算機技術、網絡通信技術以及大數據等，對多種設計數據、生產信息等進行綜合分析、整理與計算，以為某工程設計制造提供真實而可靠的依據，在最大程度上保障工程品質或產品品質。與傳統的數據信息處理技術相比，數字化技術具有更高的精準度和分析效率，不能能夠同時綜合處理多種數據，還可在最大程度上確保信息處理結果的準確性。

1.2 數字化技術在汽車設計制造中的應用意義

通常情況下，汽車設計與汽車制造都隸屬于汽車生產過程，二者相互聯系，關系緊密，但二者也具有一定的彼此獨立性，是兩個汽車生產環節。因此，有必要分開進行針對性的探討。首先，對于汽車設計環節來說，數字化技術中的計算機仿真技術與模擬技術能夠直接設計出三維立體的汽車產品模型，從而為汽車整體設計提高極大的便利，減少人力與物力的耗費，顯著提高汽車產品設計的工作效率。同時，可針對模擬的汽車產品進行虛擬測試，從而及早發現不足或可能存在的設計缺陷，在正式投入生產之前即完成修改。其次，對于汽車制造而言，數字化技術能夠按照相同的大小對汽車各個部件進行精準測算，為汽車產品的各個性能指標評估提供數據支撐，包含振動指標、壓力指標以及動力數據等。

2 數字化技術在汽車設計中的應用

2.1 逆向工程技術的應用

截止到目前，逆向工程技術已經在我國汽車設計環節中得到了一定的應用，尤其是對于新型汽車產品的研發與創新之中。與其他設計方法相比，逆向工程技術更具有真實性和精準性，其能夠嚴格根據具體的設計實際和設計需求，針對數據資料進行科學有效的處理，繼而在此基礎上設計形成能夠滿足上述多種實際要求的自由曲面，隨后把這一自由曲面輸入到相關反求程序內，即可完成汽車設計中的反求工序。逆向工程技術的引入能夠在較大程度上顯著提高汽車設計效率，充分檢測設計方案以確保其合理性。

2.2 非接觸式三坐標測量技術的應用

三坐標測量是當前我國汽車設計環節中所必須存在的操作，對于汽車設計品質以及汽車性能高低都具有重要作用。通常情況下，汽車設計人員在開展具體工作過程中均會依據自身的設計理念與產品的設計目的，該過程多采用以往時候汽車領域多使用的油泥塑造形式。三坐標測量發生在上述步驟之后，其核心目標主要是準確獲取坐標信息。然而，傳統的測量方法并不能保證所獲取坐標數據的精準性和真實性。而非接觸式三坐標測量技術則能很好的解決上述問題，一方面可在較大程度上減弱音噪點，特別是尖角或邊角處。另一方面，該技術內部所存在的軟件系統可以及時分析整理相關信息。

3 數字化技術在汽車制造中的應用

為了保證數字化技術在汽車制造環節中的科學高效應用，需將汽車設計環節中所確立的各種汽車部件模具按照一定的模式進行保存，并將其輸入到想應對的數字化軟件之中。根據有關計算數據，對汽車部件中的工件毛坯、加工原材料以及原點進行加工。根據軟件系統中的各類選項，對工件類型進行科學設置，尤其對工件毛坯的實際尺寸、外形和三坐標進行加工，確認刀具的型號、操作過程中的刀具下刀量以及冷卻量。汽車制造中的走刀模式是多樣化的。為了保證刀具的運動軌跡滿足實際要求，需根據汽車模具，立足于實際情況，采取合適的刀具軌跡。多數情況會選擇平行切法，其能夠提升汽車加工制造質量，且由于沒有長代碼輸入，使得操作難度相對較低，能縮短汽車加工周期，降低汽車制造的成本投入。

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