汽車零件機械加工數控技術應用研究

摘要：數控技術在信息網絡技術的推動下不斷發展，在汽車零件機械加工中得到了廣泛的應用。該技術通過與智能化自動控制技術和精密機械技術、監測和智能傳感技術相融合，使汽車零件機械加工的質量得到了質的提升。對此，主要分析了汽車零件機械加工數控技術的應用情況，具體研究了汽車生產技術和數控技術的融合發展、汽車生產加工和系統集成控制，以及一些具體的應用。

關鍵詞：汽車零件；機械加工；數控技術；應用

中圖分類號：U466 收稿日期：2022-12-19

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.02.016

1 前言

隨著科學技術的發展，機械生產技術不斷更新進步，有效推動了汽車零件機械加工領域的發展。當前，汽車人均擁有量增加，生產率也不斷提高，有效地滿足了人民群眾的日常出行需求，對此，需要科學采用數控加工技術來有效提高產品精度、加工質量和水平，最終推動我國汽車工業的發展。當前階段，數控技術已普遍運用于各個行業，其加工精度遠遠高于傳統的加工方式，其傳動系統以及設備的結構剛度和熱穩定性也相對較高。因此，在汽車零件機械加工中，可以運用數控技術提升汽車零件機械加工效率，滿足各種車型對于汽車零件機械加工的需求，這對促進我國汽車工業的發展有重要的意義。

2 數控技術概述

2.1 概念

數控技術是數控機床技術的簡稱，是指通過計算機在編制好的程序中對機械和設備進行控制，以此自動地完成機械零部件加工的一種技術。當前數控技術正向著自動化、智能化的方向發展，已經被廣泛應用到多個行業中，尤其是在汽車零件機械加工領域。在當前數控技術的現代化發展下，數控機床機械自動化行業也不斷發展，促使汽車制造業數控技術的應用范圍擴大，數控技術編程化流水線的汽車零件機械加工模式已經有效代替了傳統的生產模式，成為未來汽車制造產業的主要發展趨勢和方向。

2.2 優勢

數控技術是一種基于總線架構的開放式機床解決方案，數控機床功能強大，擴展性更強，是生產自動化的主要技術趨勢。數控技術中一般涉及集成接口的集約化鑲嵌式控制器、多核處理器、高端工業PC、多點觸控面板、支持多種信號的總線端子模塊、伺服端子、模塊功能強大的總線驅動器、單電纜技術下的高動態性伺服電機、核心軟件、多功能控制軟件等。

基于以上概述，其具有以下方面特點：a. 自動化程度高。在當前數控機床自動化技術的發展下，現有的計算機自動化機械加工技術是當前數控機械加工的主要發展趨勢，該技術自動化程度高，促使數控機床技術逐漸向著無人化方向轉變。對于未來的數控機床生產可以直接通過計算機操作系統控制運行，可以有效滿足高精度生產要求。b. 可以進行多類型數控加工。在數控機床技術的深層次發展下，當前數控機床加工技術可以同時完成多種切割、磨削工藝，可以滿足制造業在制造復雜零件的內部性能和構造、外部幾何形狀的要求［1］。

3 汽車零件機械加工數控技術的融合

在科學技術的推動下，數控技術的發展不斷加速，正向著智能化、數字化、聯動化的方向轉變。在發展的過程中，對于材料的要求也不斷提高。在汽車零件機械加工中可以采用數控機床技術，通過該技術的應用，可以縮短加工工期，提高加工精度和質量，提高加工效率，有效推動汽車零件加工向智能化、現代化發展。此外，也需要對現有的數控機床進行升級改造，提高數控機床的生產速率，并不斷創新現有的數控編程技術，可以形成高水平的生產模式，有效推動汽車產業的發展。在汽車生產的過程中，需要運用多種重要的零部件，這些零部件是整車加工制造的基礎和核心，比如底盤承擔著汽車發動機的動力和壓力及加工精度和質量，直接關系著汽車運行的安全性、穩定性。

當前汽車類型較多，各種零部件配置要求也較高。對此，需要在汽車零件機械加工中采用相關的生產技術有效滿足生產要求，在早期汽車零件機械加工中，主要進行的是批量化加工生產，對于廠家而言，主要采用大體積、大重力的壓力機對各種零件進行沖壓。而數控技術的應用可有效降低成本，但是整個工期較長，從早期投入到生產完成多半在半年以上，對一些新車型會面臨較大的技術應用風險。

在當前汽車生產行業的不斷發展下，市場競爭激烈，汽車零件機械加工技術也需要進行創新改進，對此就需要采用數控技術，才能有效滿足高精度、高生產效率的要求［2］。

4 汽車零件機械加工設計規范

在汽車零件機械加工設計和生產的過程中，需要明確基本的設計規范、生產步驟和流程，具體可從以下幾個方面進行：

a. 需要搜集相關資料和數據信息，準確把握汽車整車情況，根據具體情況靈活操作，對于汽車零件機械加工模式和具體目標、方法、經濟技術要求、生產模式方案等都需要熟悉把握。根據我國汽車行駛道路情況，綜合分析國內外相同類型車型零件機械加工技術條件，比如車型的生產技術、產品性能、價格、生產質量等，在全面把握技術標準和規范信息數據資料的基礎上，確定最終的零件機械加工生產方案。

b. 制定基本的設計規范，需要對方案的可靠性、可行性進行分析，了解車輛生產的參數，明確零部件的位置、性能、參數等，以此編制具體的設計規范。

c. 在明確基本任務后，需要科學布局，統籌規劃，做好計算、測試、驗證工作，綜合分析各種參數特點后，制定報單以此向各個部門作為交接工作。

d. 需要協調處理好各個零件裝配之間的關系，繪制布局圖，確保各個配置過程獨立完成，避免相互干擾。

e. 需要在加工完成后做好測試、調整、校準工作，在最終完成設計后，需要對生產技術進行試驗，確保整個過程科學合理，并對汽車的整車質量進行檢測，對于車輛滿載質量和荷載分布情況需要進行試驗，及時發現其中存在的問題，做好記錄、修正工作［3］。

5 汽車零件機械加工數控技術應用策略

5.1 自動化編程技術的應用

在傳統的汽車零件機械加工過程中，主要采用人工的方法來設計圖紙，制定加工順序和步驟進行測試，整個過程繁瑣復雜，工作效率低，成本高，容易產生各種計算誤差等問題，嚴重影響了汽車零件機械加工質量和效益。對此需要采用數控技術，比如可以在汽車零件制造模式中引入自動編程技術，可以對整個過程進行機械自動化編程，減少人為因素的影響，提高加工質量，確保經濟效益目標的實現。在應用該技術時，需要根據汽車零件機的特點、加工步驟、基本要求，科學選擇材料，以此優化配置，提高材料利用率，減少浪費，有效滿足汽車零件加工需求［4］。

5.2 對原有機械加工設備進行數控化改造

科學技術的進步推動了汽車制造行業的發展，促使各種新技術、新設備應用到汽車制造領域。數控技術作為一種先進的機械加工技術可有效提高加工精度、加工效率，保證汽車零件制造精度和質量。想要有效實現以上目標，還需要對現有的數控加工技術進行創新改進，可以采用經濟型的數控機床，確保機床運行的穩定性、可靠性。基于此，各個汽車制造廠家需要根據自身的生產技術條件、生產特點，對原有的機械加工設備進行維護、檢修、創新、改進，從根本上提高機車零件機械加工技術水平，并保證數控應用的可靠性，最終從整體上提高機械制造行業的生產水平。

5.3 科學應用智能技術和網絡技術

想要更好地應用數控技術，就需要對現有的數控應用規范要求進行改進，對技術體系進行完善，對此，在汽車零件機械加工中應用數控技術時，可以同時采用智能化技術、網絡技術，對整個汽車零件機械加工流程進行優化改進，對加工過程進行追蹤管控，及時發現各方面問題，比如數控機床的運行穩定性問題，通過網絡技術、智能技術確保加工效果更優［5］。

5.4 提高數控技術的控制力度

傳統的汽車零件機械加工模式已經無法滿足零件高精度、高質量的要求，傳統的機床控制水平也無法滿足現代化汽車零件加工實際需求。數控技術的進一步發展，有效地提升了汽車零件機械加工技術水平，也促使人們對現有的數控技術進行創新改進。在具體采用數控技術對機床進行控制時，需要對機床的性能進行分析，以此規范操作。在具體應用數控技術時，需要采用控制器，在定制好的機床工序步驟上和操作規范上對相關數據信息進行分析，優化流程，加大控制力度，確保機床質量和效率都符合相關要求，從根本上提高機床控制水平，有效滿足汽車機械零件加工需求。總之，數控技術在汽車零件機械加工中的應用，可以推動汽車制造行業的健康發展，促使我國汽車領域不斷發展壯大，其生產力、生產水平都不斷提高，最終帶動我國汽車產業的發展。

5.5 科學定制，加強知識產權保護

a. 精準定制。現有新的CNA 架構的設計可以對傳統的機床進行升級改造，在機床上安裝設置一個自動控制和調節的模塊化的工具包，這種架構設計既包括軟件的靈活性，也包括高擴展性的驅動產品，靈活多樣的內存控制器。對此在定制化的控制面板設計下和高效率的實時總線控制技術下都可以滿足個性化的數控機床定制要求，可以降低生產成本，提高效率。

b. 知識產權保護。在新研發的軟件下，可以為汽車制造廠家提供一個簡單、高效的模塊化自動化工具箱，在該工具箱中可以形成一種實時監控環境下的組件對象模型，確保各個工作人員根據零件加工基本要求編程語言。然后通過開放式界面輸入自己的技術工藝，以此形成自主研發的專用功能集成標準控制平臺，通過這種設計模式和有效提高企業的核心競爭力，有效保護知識產權。在具體使用的過程中，可以根據問題和特點及時調整變動，并且可以根據工藝特點配置硬件加密狗，以此對自主編寫的軟件進行加密［6］。

5.6 開發性能強大平臺，有效滿足通用和開放需求

在汽車零件機械加工的過程中，既需要使用單臺機床進行配件加工，也需要采用較為復雜的加工設備協同加工，或者對傳統的數控加工機床進行升級改造，研發高性能、多功能的操作平臺。確保平臺具備可擴展性的特點，有效滿足不同等級、不同性能的汽車機械零部件加工需求，最終確保機床適用于所有的機器類型，整合資源，在具體開發設計功能強大的平臺時，需要做到通用性和開放性。在現有的硬件和軟件平臺中，都可需要根據標準組件進行配置設計。將自動化功能集成到相同系統中，設置開放式接口，可以對各個子系統和線程組件進行靈活配置，并實時更換硬件組件，以此實現多方面集成。比如在系統的核心軟件下，可以提供實時執行功能和機器人應用程序操作環境，確保編程診斷配置過程的順利進行。此外，還可以根據編程語言相關標準，對現有的應用程序進行規范調整，總之，在開放式的計算機操作系統下，有更多的延展性，可以實現集成的可視化、自動控制化。

5.7 把握未來應用趨勢

在未來，數控技術在汽車機械零部件加工中的應用領域會越來越廣，應用力度會越來越大，會向著精密零部件等方面轉變，可以有效提供技術研發、方案設計、智能一體化問題解決方案，最終形成數控機床自動化生產線、裝配線。從一系列應用實踐層面來看，未來我國的汽車零部件機械加工會以數控和智能化制造為主，以此為核心，對此需要對數控技術的概念、優勢和作用進行把握、分析，明確具體的應用范圍。對此，在未來的很長一段時間內汽車零部件機械加工制造業在生產加工的過程中都會采用數控技術，數控技術的應用也會作為一個核心部分而存在，應用價值豐富。我國汽車制造業在未來想要更好的發展，領先于世界，增大現代化數控技術的適用范圍，就需要發揮自身的示范帶動作用［7］。

6 結語

想要更好地應用數控技術，發揮數控技術的應用作用，就需要對現有的數控應用規范要求進行改進，對技術體系進行完善。在當前科學技術的進步下，智能技術、網絡技術不斷發展。對此，在汽車零件機械加工中應用數控技術時，可以融入智能化技術、網絡技術，對整個汽車零件機械加工流程進行優化改進，對加工過程進行追蹤管控，及時發現各方面問題，如數控機床的運行穩定性問題，通過網絡技術、智能技術確保加工效果更優。

參考文獻：

［1］周大偉汽車零件機械加工數控技術應用研究［J］安防科技，2020（9）：130

［2］張永永汽車零件機械加工數控技術應用研究［J］內燃機與配件，2021（12）：101-102

［3］楊廷寶，張鑫淺談汽車零件機械加工數控技術應用［J］汽車博覽，2020（11）：102

［4］李振興基于UG 的薄壁曲面零件數控加工［J］機械工程師，2020（5）：76-77

［5］魏占勝，孫曉雪，常影，等數控車PCBN 刀具切削淬硬高速鋼車削的試驗研究［J］汽車世界，2020（7）：71

［6］王云飛現代機械加工中數控技術的應用研究［J］商品與質量，2020（7）：69

［7］劉亞朋現代機械加工中數控技術的應用研究［J］湖北農機化，2020（12）：131-132

作者簡介：

李曉紅，女，1982 年生，講師，研究方向為機械工程及自動化。