数控技术在汽车零件加工中的应用

张文娟

摘要：随着我国社会经济的飞速推进，各种新技术已广泛应用于制造业领域，机床加工和制造技术的实力也得到了提高。通过数控加工技术的有效和恰当运用，进一步提高机床设备的管控水平，对我国汽车零部件生产加工技术的改进和提升具有非常关键的现实意义，它促进了我国汽车工业领域的进一步发展。本文重点对数控技术在汽车零件加工制造中的实际应用进行探析。

关键词：数控技术;汽车零部件;生产加工

中图分类号：TG519.1                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）06-0054-02

0  引言

汽車零部件的可加工性将在一定程度上对汽车的生产和加工质量产生影响。近年来，随着我国制造业领域的不断发展，在汽车零件加工制造的过程中逐步应用了数控加工技术，它主要被广泛用于提高汽车零件生产和加工的效率和精度。只有通过明确数控加工技术在我国汽车零部件加工制造中的重要地位，并不断改进和完善现有的生产加工方法，才能达到汽车零部件生产和制造的预期应用效果。

1  汽车零件制造中应用数控技术的优势

响应高品质，高效率的集成化智能制造系统对复杂零件的加工制造要求。未来的数控机床将朝着复合生产加工的方向发展，并可以实现多件一次生产以及多工艺复合的生产，例如车削、铣削和钻孔。此外，数控机床必须具有更好的总体规划策略和电动机控制策略，才能实现高速、高精度的生产和加工。

数控加工技术又在很大程度上决定了数控机床的控制能力，如自动制造和自动修正能力。上述能力的保障依赖于数控设备，而且车工技术、铣削技术在机械中使用范围是非常大的， 因此提高数控车床、数控铣床等设备的控制能力，可以更好的提升我国现有机床的自动化程度。

因此，机床设备的应用尤为重要。随着数控加工技术在加工制造中的应用，机床设备的控制能力得到了显著提高，促进了机床加工制造工作效率的提高。使用数控加工技术来操纵机床设备可以充分利用机床设备的作用，提高加工制造的高效率，确保生产质量，并最大程度地提高机床设备制造的效益。数控加工技术的引入简化了机床设备的实际操作步骤。它根据代码操作数控车床，并预先在机床上设置加工制造的操作步骤，然后通过数字信息控制数控车床的运行。使用数控加工技术来操纵机床设备可以使机床设备有效地执行加工制造任务[1]。

在汽车零件加工制造的技术方面使用数控加工技术有利于促进汽车制造业的发展。汽车制造业的发展与数控加工技术的应用密不可分，数控加工技术的进步可以促进汽车制造业健康发展。在机床加工制造技术中使用数控加工技术可以进一步提高零件加工制造技术的有效性，为汽车制造业的发展趋势提供技术保证。数控加工技术引入到汽车零部件的加工中，第一，作为新技术和高新技术和传统加工技术的结合，很大程度上提高了零部件生产效率、提升了零部件的质量和合格率、缩减了加工时间、提高了机床的利用率、推进了汽车制造业的快速发展，也保障了汽车制造业的市场利润;第二，在汽车零件加工中融入数控加工技术，使得复杂的加工程序简单化，从而也使得零件的加工效率大幅提升[2]。

2  提升数控技术在汽车零件加工技术中的有效策略

通过采用自动编程技术，对机床加工的原有设备进行技术创新，增大网络化技术和智能化技术的应用力度，是在汽车零件加工中有效融入数控技术的主要方式。通过提升数控技术，可以将复杂的加工程序简单化，从而提升零件加工的质量和效率。

2.1 在汽车零件机床加工过程中采用自动编程技术

随着我国数控加工技术的快速推进，它也已广泛应用于不同的行业。在传统的汽车零件生产中，大多数都是通过人工手绘有效地阐明零件的生产制造工程图。这不仅会导致工作效率进一步降低，还会导致数控错误的现象出现。一旦出现问题，它们会直接影响汽车零部件的生产加工质量以及经济利益。

通过有效利用数控编程软件技术，可以合理地防止传统人为因素造成的误差值，从而可以促进生产和加工质量的进一步提高，并帮助制造企业获得良好的经济效益。在数控加工技术中，可以根据汽车零部件的生产和加工特性，对各种原材料进行最佳的控制，合理地降低汽车企业的生产成本。这对于我国汽车工业领域的进一步发展趋势也具有至关重要的意义。

2.2 对机床加工原有设备进行科学创新

随着我国生产制造领域的不断拓宽，汽车零件加工引入了越来越多的新设备和新技术。数控加工技术作为近年来的常用加工技术，可以提高汽车零件的加工精度，并进一步提高生产加工效率。

另外，在汽车工业发展的整个过程中，对于汽车零部件的生产制造精度以及生产质量已经明确提出了更高的规定，这需要不断发展当前的数控车床加工技术。为了优化和改进数控车床，以确保数控加工技术的可靠性和高效率。汽车生产厂家可以基本整合自身的生产制造特征，对原始数控加工制造设备进行持续的自主创新完善，促进机床加工制造技术实力的进一步提高。只有与时俱进，提高现有的数控加工技术水平，才能进一步保证数控加工制造技术的竞争实力和数控加工技术的稳步发展，从而推动我国汽车制造业的稳健发展。

2.3 强化网络化技术和智能化技术的应用力度

为了更好地促进使用数控加工技术经济效益的明显改善，有必要进行不断的自主创新。近年来，智能化技术及其数字技术也获得了快速发展。当在汽车零件加工和制造的过程中选择数控加工技术进行生产制造时，规定企业必须加强智能技术和数字技术的使用，并借此机会开展整体汽车零件的加工制造步骤。合理的管理和操作对于提高生产加工效率和质量具有十分重要的意义。

另外，随着数字技术及其智能化技术的应用，可以在所有生产加工步骤中具有出色的应用效果，并保证汽车零部件的生产加工质量以及生产加工的實际效果。

3  汽车零部件制造过程中的常用数控系统类型

现阶段，日本、美国和欧洲的进口数控车床大多使用FANUC和西门子PLC（SIEMENS）两种类型的数控系统，并且可以使用G代码完成编程。其中，大多数铣削和多轴切割数控车床都使用两种类型的机床，它们很容易与辅助设计解决方案集成。两种机床在数控机床领域占据了当前大部分市场份额。如今，一些用于复杂斜面生产和加工的法国多轴数控加工中心配备了海德汉数控系统。该系统具有通过数控可视化和模块化设计来编辑大中型程序的能力，并且可以快速导入和编译信息内容，完成快速原型技术的生产和复杂倾斜表面和多孔材料的加工。随着智能制造系统和智能车间的创建，一些数控车床公司已经根据客户要求逐步开发设计了专用的数控系统，例如我国的沈阳机床（SMTCL）公司、日本的OKUMA公司、YAMAZAKI MAZAK公司以及法国的DMG MORI（DMG MORI）公司等。

4  FANUC系统在汽车零件制造方面的特点及改进方法

FANUC系统在当前的数控系统的开发、设计、制造和营销中有着强大的阵营。其产品系列涵盖了各种制造过程，例如铣削、切割和数控加工中心。 FANUC 机床在使用中具有方便、稳定可靠的优势，并且对工业生产的环境要求相对较低。 FANUC系统选择了较为通用的G代码编程，程序流程语句结构简单，系统稳定可靠。可以根据零件图上特定的零件轮廓规格直接对系统进行编程，例如平行线倾斜角、半弧形弧度、倒圆角值等，并且简单直观[3]。

FANUC系统可以根据设计计划值独立计划初始处理和深度处理循环系统路径，并保留设计者的特定处理余量，从而简化了繁琐的编程。例如，对于较多孔径的结构零件，只需给出孔中心位置，然后利用简单的循环系统命令（例如G82-G89）来完成多孔结构自动循环系统的生产和加工。在生产倾斜表面时，可以使用宏程序（例如#1，#2等作为自变量）根据表面方程式（与#1，#2和其他自变量等式）直接编写程序。此系统编程可视化，高效也更易于使用。另外，FANUC系统还具有方便快捷的平面坐标转换功能，可以轻松完成多平面坐标混合的编程。

FANUC系统具有智能系统人机交互技术页面。从建立生产加工程序流程到特定生产加工的完成，所有实际操作都可以在同一界面上进行调整和模拟，并且可以轻松完成数控加工中心循环系统数控可视化。

在智能化方面，FANUC系统可以使用丰富的互联网功能来构建适用于数控机床的系统，将数控系统与计算机连接起来，进行复杂零件的三维设计方案和数控代码转换（如使用CAM软件），然后进行数控程序流程的传输和监控数控情况，完成复杂的几何外观零件智能化的生产制造。它还可以根据以太网接口将加工厂中的数控车床彼此连接，执行集中和统一的管理，操纵和监视，并实现数控与电脑上纵横比的组合。在现阶段，FANUC系统引入了实时提升操作以完成智能数控车床的操作，并根据位置、温度、负载和其他机床设备条件的变化进行实时提升操作。根据该功能群实现了高速、高精度和高质量的生产加工。

特别是在复杂的汽车零部件和金属材料模具的生产加工中，根据读取的程序流程命令区分顺序，获得适当的瞬时速度和控制率，并在尺寸范围内获得平滑的生产加工路径，允许反射冲击的公差范围变弱，充分发挥了数控车床和智能系统制造的最佳配合性能。

对于汽车工业中厚壁壳体零件的制造，例如柴油发动机壳体、变速箱壳体等，整个切割过程应配备一些独特的后处理程序，例如壳体的低弯曲刚度在整个钻孔的过程程序。钻削振动引起的加工精度降低，负载响应速度比控制和数控车床各轴转矩及转矩检测控制模块，可根据主轴轴承速比的自动调节来实现保持每个轴的扭矩和稳定的钻孔条件提高了生产和加工的质量，并提高生产加工的效率。

在这一阶段，日本的OKUMA公司已经在自己的产品开发的机床中安装了此功能，一定程度上降低了操作员需要具有大量生产加工经验的要求。此外，电机负载机床控制模块各轴扭矩和扭矩检测也有助于识别数控刀片或筒夹在整个钻孔过程中与产品工件或夹具的瞬时碰撞，从而紧急停运机床并保持主轴不会损坏轴承。

此外，期待FANUC系统加载诸如雷尼绍相机等类型的实时监视和控制模块，尤其是用于汽车的多孔结构零件的直径检查和零件检查，并将一些简单的三坐标检测功能集成到自动数控控制中，实现集加工、生产、检验和回收为一体的高精度、高效率的生产加工模式。

5  结束语

近年来，我国汽车工业领域的发展非常迅速，并已经明确提出了关于汽车零件的生产和加工质量以及加工精度的更高的规定。随着现代技术的不断发展，数控加工技术也已广泛应用于各个行业。这对我国汽车产业布局的发展趋势有非常重要的影响。因为在我国汽车工业领域，还必须大力加强数控加工技术的探索和科学研究。它基本上融合了汽车零件生产和制造的特点，并加强了数控加工技术的应用，以应对我国加工制造领域的快速发展趋势。

参考文献：

[1]罗雄辉，吴维辉.自动化技术在汽车机床制造中的应用[J].内燃机与配件，2018（24）.

[2]廖勇.汽车制造中的机床自动化技术应用探讨[J].南方农机，2018（19）.

[3]冯一飞.机床自动化技术在汽车控制中的应用探析[J].内燃机与配件，2018（17）.