多軸數控加工技術在汽車零部件加工中的運用

摘要：多軸數控加工技術是一種先進的機械制造方法，隨著現代生產技術的不斷發展，已經被廣泛應用于汽車制造、航空航天、通信等行業。在汽車制造行業，多軸數控加工技術多用于柱面凸輪軸、發動機葉輪、汽車引擎等零部件的加工過程中，不僅可以提高加工效率和精度，降低生產制造的成本，還能有效地提升汽車零部件的質量和性能，從而實現汽車零部件的高效和精確加工，推動汽車制造行業的智能化發展。

關鍵詞：多軸數控加工技術汽車零部件自動化智能化應用價值加工運用

中圖分類號：TG659;U466

ApplicationofMulti-AxisCNCMachiningTechnologyinAutoPartsProcessing

MAYuliangLIANGHaihua

GuangdongMachineryTechnicianCollege，GuangzhouCity，GuangdongProvince，510450China

Abstract：Multi-axisCNCmachiningtechnologyisanadvancedmechanicalmanufacturingmethod.Withthecontinuousdevelopmentofmodernproductiontechnology，ithasbeenwidelyusedinautomobilemanufacturing，aerospace，communicationsandotherindustries.Intheautomobilemanufacturingindustry，multi-axisCNCmachiningtechnologyismainlyusedintheprocessingofcylindricalcamshaft，engineimpeller，automobileengineandotherparts，whichcannotonly improvetheprocessingefficiencyandaccuracy，reducethecostofproductionandmanufacturing，butalsoeffectivelyenhancethequalityandperformanceofautoparts，soastorealizetheefficientandaccuratemachiningofautopartsandpromotetheintelligentdevelopmentofautomobilemanufacturingindustry.

KeyWords：Multi-axisCNCmachiningtechnology;Autoparts;Automation;Intelligent;Applicationvalue;Processingandapplication

汽車在制造期間會對各種汽車零部件進行利用，各種零部件在制造時容易受到多種因素的影響，導致零部件的可靠性相對較差，多軸數控加工技術在使用后，能提升汽車零部件的制造效率，還能提升制造精度[1]?；诖?，本文分析多軸數控加工技術在汽車零部件加工中的應用，旨在提升汽車零部件的可靠性，促進汽車行業的長遠發展。

1多軸數控加工技術概述

1.1多軸數控加工技術的概念

多軸數控加工技術是通過計算機系統對多個數控軸同時控制來加工多個刀具或零件，進而有效地提高加工的效率和加工質量。在汽車零部件的生產制造過程中，多軸數控加工技術可以實現對各種復雜形狀的高難度加工，如對曲面、倒角和一些傾斜面的加工。該技術的應用不僅可以減少基準轉換，降低工裝夾具的數量和占用面積，還可以縮短制造程序，簡化生產管理，從而更好地降低生產制造成本。

1.2多軸加工技術的特點

（1）減少零件加工的裝夾次數，促使定位誤差能實現合理控制。在加工期間一般只需要完成1～2次的裝夾工作，可減少裝夾的次數，因此，能減少裝夾過程中不利因素的影響，還能達到節省工作時間的目的。如在箱體加工期間，第一次裝夾能完成口面的加工，第二次能以口面定位為基礎，完成其余四面的孔與口面，進而完成加工作業。

（2）在加工時需要分析3軸銑無法加工的區域。如葉輪展開加工，且在3軸機床上刀具無法達到指定的加工位置，這種情況要保證葉輪的加工水平，促使零件經過加工后能符合實際需求。

（3）加工期間，可對短刀具進行利用，要讓短刀具能滿足加工標準。工作期間要求對刀具進行合理選擇，要讓短刀能符合加工需求，刀具選擇時，需要結合刀具的基本情況，完成刀具精度的分析，促使刀具的直徑可提升加工精度。

（4）改善切削條件。一般機床切削條件會相對較差，而在多軸數控加工技術應用后，能對切削條件進行提高，如此可讓刀具在使用時，對切削條件進行控制，讓切削工作能滿足加工需求，提升零件的加工質量。

1.3多軸數控加工技術與汽車零部件加工的關系

汽車零部件在加工時會選擇機床完成加工，在機床加工過程中容易因為人為因素，導致汽車零部件加工出現較多缺陷問題[2]，例如：零部件精度不符合標準，這樣會造成汽車零部件無法正常使用。針對這種情況要對汽車零部件的精度加工方法進行選擇，可使用多軸數控加工技術，借助該技術能完成復雜面形汽車零件的加工，使一些加工難度高的零部件得以完成。在汽車零部件加工過程中，也會因為加工刀具和裝夾次數的因素，導致加工精度受到影響，導致汽車零部件不能為汽車制造所用，而借助多軸數控加工技術對刀具進行合理選擇，能夠減少裝夾次數，推動汽車零部件的加工品質提升。在汽車零部件加工期間也會受到傳統加工方式的影響，使汽車零部件的加工效率降低，而在多軸數控加工技術應用后能使汽車零部件的加工效率提升，如在汽車引擎零部件加工期間，如果選擇傳統的加工方式，就容易引起引擎零部件出現加工問題，降低了引擎的可靠性。借助多軸數控加工技術能對引擎加工的工序進行控制，減少裝夾次數提高引擎零部件的加工精度，使引擎零部件能為汽車提供合理服務，使汽車在制造后能夠滿足交通出行的需求。

2多軸數控加工技術應用價值

2.1提高加工的精度

對一些汽車零部件加工精度有較高的標準時，可通過多軸數控加工技術來提升零部件的加工質量，例如：在變速箱加工時，因為變速箱內部的部件相對較多，如果精度不達標，會造成汽車零部件不能發揮相應功能。在汽車零部件加工期間，可采用多軸數控加工，實現對變速箱組件的精確控制，讓變速箱能滿足汽車的使用標準。

2.2提高汽車零部件的制造效率

汽車零部件制造期間，因為汽車生產周期相對較短，所以汽車零部件的制造對效率要求就相對較高，例如：當前小米汽車在制造時，因為訂單量相對較高，所以就對汽車零部件制造效率有了較高的要求，為了滿足汽車制造效率的提升，可對多軸數控加工技術進行應用。另外借助多軸數控加工技術還能為創新設計奠定基礎，例如：在小米汽車加工制造時，會對汽車引擎部件進行應用，所以要在有限的時間內完成對汽車引擎部件的制造，而制造時通過對多軸數控加工技術的應用，可以對生產效率進行控制，促使生產效率有效提升，從而使小米汽車能在有限的時間內順利制造完成，推動小米汽車在汽車市場中獲取較好的市場競爭力。

2.3減少零部件制造時的廢料，避免資源浪費

汽車零部件制造過程中容易出現一些汽車零部件制造的廢料，有時還會導致資源浪費情況的發生，在具體工作中可對多軸數控加工技術進行應用，能達到減少資源浪費的問題，促使汽車零部件制造能符合可持續發展的規范要求[3]。

2.4滿足生產過程的自動化和智能化

多軸數控加工技術在工作期間，主要依靠數控技術為基礎，而且多軸數控加工技術還能滿足自動化和智能化技術的集成，促使汽車零部件在生產時，能滿足高水平的控制需求，使生產效率明顯提升。在零部件加工期間，能對智能監控系統進行應用，通過智能監控系統對制造流程進行監控，再結合監控過程對制造期間的缺陷進行管理，保證零部件制造水平的合理提升。

3多軸數控加工技術的運用

在汽車零部件中有一些比較重要的零件部分，如柱面凸輪軸、發動機葉輪、引擎零部件等，這些零部件的加工對于整個汽車的制造有著非常重要的作用，現重點分析多軸數控加工技術在這些零部件中的運用，提高汽車零部件加工精度和加工質量。

3.1多軸數控加工技術在柱面凸輪軸中的運用

3.1.1加工標準

柱面凸輪軸在加工時，要使兩個側面的法截面保持平衡；圓柱凸輪槽在工作段加工時，要保持等寬的條件，還要讓滾子在圓柱凸槽中能保持平穩運作，如果圓柱輪槽的寬度不足，則可在沿槽腔中心線完成加工，以保證加工部件滿足工作需求[4]。在汽車零部件柱面凸輪軸加工中，要求對柱面凸輪軸加工精度進行控制，并保證具體加工過程中按照相應加工尺寸完成加工作業，現要求完成槽寬20mm，槽深20mm的加工，促使汽車零部件凸輪軸在汽車制造中的應用價值得到提升，后續再對加工步驟展開分析。

3.1.2加工步驟

以柱面凸輪軸為研究目標，為了完成槽寬20mm、槽深20mm的汽車零部件柱面凸輪的加工，需要對加工步驟進行分析，具體情況分析如下。

（1）粗加工柱面槽，用Ф18立銑刀分多刀次粗加工柱面槽；（2）精加工柱面槽，用Ф20立銑刀一刀次精加工柱面槽；（3）清根，用Ф18T型清根刀槽底清根。

如果在加工中槽寬為45mm，則要按照如下工藝完成相應加工任務，具體加工步驟如下。

（1）粗加工柱面槽，用Ф20立銑刀分多刀次上下粗加工柱面槽。（2）精加工柱面槽，用Ф45立銑刀一刀次精加工柱面槽。

需要注意的是：編程時要為Ф20立銑刀編出3條粗加工軌跡程序，即上、中、下3條線，并在槽邊留出0.5mm的精加工余量。

3.2多軸數控加工技術在葉輪中的運用

葉輪是一種重要的汽車零部件，在加工中展開開槽和擴槽時，需要選擇Ф3鍵槽刀、Ф3球刀，為了保證葉輪的加工質量，現對葉輪的加工步驟和加工時的注意事項展開分析，圖2為葉輪加工的示意圖。

（1）如果葉片之間的流道很窄，材料又不好加工，則可以采用插銑的方法。（2）開槽和擴槽未必一次到底，根據情況可以分步驟完成，即開到一定深度先做半精加工，然后再繼續開槽。

3.3多軸數控加工技術在引擎部件中的運用

汽車在工作時引擎具有較好的應用價值，通過引擎部件的合理設置，能滿足汽車的合理制造。在具體汽車零部件加工時，要對多軸數控加工技術進行應用，促使汽車零部件的加工質量實現提升，在多軸數控加工技術加工汽車引擎部件時，可完成CNC銑削、CNC車削、電火花線切削和其他工藝的應用，實現對汽車零部件的合理生產[5]。另外，在加工引擎部件時，需要完成內燃機重要部件的加工，要求對加工速率和精度進行控制，具體加工期間可實現大型鋁合金缸體的加工，要使多軸數控加工技術能完成對發動機的缸體的加工。

3.4多軸數控加工技術在精密零部件中的運用

在汽車零部件生產時為d4+r2oe6lcbWsGVZy/sc49graxfChjkxmOH66bNE5Pg=了滿足制造需求，需要借助多軸數控加工技術完成相應精密零部件的加工。其中變速箱中的精密零部件在制造時，可對多軸數控加工技術進行應用，因為變速箱在汽車運行時具有較高的應用價值，變速箱中會包含很多齒輪，所以可借助多軸數控加工技術完成變速箱中精密部件的合理加工。

3.5多軸數控加工技術在其他零部件中的運用

其他零部件相對較多，主要有懸架部件、排氣部件、化油器外殼等，為了保證這些部件符合需求，需要借助多軸數控加工技術實現對其他汽車零部件的加工。汽車零部件在加工制造時都有著嚴格的加工標準，如果零部件的精度不能符合標準，會導致汽車出現安全性問題，在多軸數控加工技術應用后，能促進汽車零部件實現加工精準度的提高，使零部件能順利應用到汽車制造當中。

4結語

本文結合多軸數控加工技術的特點及應用價值，分析多軸數控加工技術在汽車零部件加工中的運用，從而使該技術能夠滿足汽車零部件的加工標準，保證零部件的加工質量實現提升。通過多軸數控加工技術的運用，不僅能提升汽車零部件的加工精度，還能避免出現加工期間零部件浪費的問題，提高加工效率，提升零部件加工的智能化和自動化水平。

參考文獻

[1] 馬春新.多軸數控加工技術在汽車零部件加工中的應用研究[J].內燃機與配件，2024（7）：128-130.

[2] 徐金亭，牛金波，陳滿森，等.精密復雜曲面零件多軸數控加工技術研究進展[J].航空學報，2021，42（10）：24-47.

[3] 邵樹鋒.精密雙層葉輪的五軸數控加工技術研究[J].現代制造工程，2022（4）：76-81.

[4] 張騰，胡建，易忠永.開式整體葉輪的多軸數控加工技術分析[J].電子技術，2023，52（5）：90-91.

[5] 韋蘭花.UG模擬仿真技術在數控多軸加工中的應用研究[J].造紙裝備及材料，2023，52（5）：113-115.