數控技術在自動化車輛機械制造業中的應用研究

唐繼波 程 文

（西華大學汽車與交通學院，四川 成都 610039）

隨著現代信息技術和編程技術的快速發展，數控技術已經成為機械制造業最重要的工具。近年來，它發生了迅速的變化。在我國工業中，許多機械零件及相關產品的交貨周期短，對產品質量要求很高。因此，在開發和生產過程中，許多機械零部件需要結合時代的需求，探索更加靈活的道路施工機械工業化生產。[2]數控技術在機械制造業中的應用，有效地增強了機械制造業的環境適應性，有效地提高了機械制造業的市場競爭力，使機械零件制造朝著更高質量、更高效率的方向發展。汽車自動化機械制造是機械制造業的典型代表。本文將以自動化車輛的機械制造為例，研究數控技術在機械制造業中的廣泛應用，提高其應用價值。（見圖1）

圖1 數控設備

1 數控技術的特點

1.1 經濟性

控制制造成本是企業的重中之重。數控技術具有良好的經濟性，可以節省大量的人工成本，降低操作難度，提高機械制造效率。數控技術的工藝和操作流程基本上由計算機控制，大大減少了制造過程。通過裝配線可以一次實現產品的整個生產過程，包括加工、成品和產品包裝，大大避免了加工過程中的失誤，為生產提供了極大的方便。[3]

1.2 安全性

將數控技術引入汽車制造領域，可以大大提高生產效率。在一般的傳統汽車制造過程中，手工制造過程極其繁瑣，在精度要求高的制造過程中，手工制造難以保證制造精度，造成廢品率高，影響企業利潤。另外，在一些復雜危險的汽車制造過程中，也可能發生人身事故。數控技術在汽車制造業的應用可以有效地解決上述問題，實現人工成本的有效控制，同時還提高了生產效率和精度。由于數控技術是由計算機控制的，機械可以應用在高風險的制造過程中，降低人為失誤造成安全事故的風險。由于它是由計算機控制的，在極端條件下可以遠程關閉，因此將數控技術引入汽車自動制造可以提高制造過程的安全性

1.3 易操作性

數控技術的核心是計算機技術。它可以通過計算機控制高難度、高精度地完成各種制造過程，降低汽車制造過程的復雜性，取代手工制造。將數控技術應用于汽車自動化制造領域時，還可以根據實際制造過程改變加工程序，加工不同的零件，提高通用性。（見圖2）

圖2 數控機械手臂焊接

1.4 穩定性

目前，經過多年的發展，數控技術在安全性和可靠性方面已經成熟。由于技術不成熟，在實際生產過程中不會發生事故。在實際應用中，故障率相對較低，可以為企業帶來較好的生產效率。[4]

2 數控技術在自動化汽車機械制造中的應用現狀

2.1 數控技術在車輛制造的領域的現狀

近年來，在汽車生產過程中，數控自動化技術廣泛應用于零件的加工和裝配。數控技術的出現促進了汽車零部件制造企業朝著更快更好的方向發展。利用數控機床生產汽車零部件促進了高科技制造技術的發展，不僅大大增加了汽車零部件的產量，而且提高了汽車零部件的質量。現在市場上對汽車的需求越來越大，市場競爭也越來越激烈。為了獲得更高的回報，汽車制造業必須加強數控技術在生產中的應用，以實現低投資、高收益的發展目標。過去，汽車業更注重規模。隨著數控技術在生產中的應用，這種生產觀念已經被徹底打破。許多汽車制造企業正在逐步朝著規模化、高效化、多層次發展，并取得了良好的成效。

2.2 數控技術在汽車零部件生產中的應用

在傳統的汽車零部件制造領域，主要的核心是機械零部件的規模和效率。在傳統的工業機械制造中，零件的制造主要依靠人力。因此，在傳統的汽車零部件制造過程中，需要消耗大量的人力物力，產品合格率不高，使企業損失了大量的財力。然而，隨著當前數控技術的一體化，汽車機械制造業已經實現了多品種、小批量、小規模、高效率的生產目標。另外，借助數控技術，實現了自動汽車機械制造過程的虛擬控制，構建了柔性制造系統。特別是發動機的內部部件非常復雜，在制造過程中對加工工藝的要求非常高。發動機機體是發動機制造過程中的主要支撐，需要進行預制，再結合數控銑床技術完成“三孔四面”的銑削加工，最后由其他數控機床進行加工和精加工。此外，齒輪箱、傳動軸等許多重要零件都采用數控技術制造加工。通過數控技術的應用，實現了軸類零件和盤類零件的機械自動化制造（見圖3）。

圖3 數控機械手搬運物品

圖4 加工中心

圖5 螺栓扭矩數字控制

2.3 數控技術在汽車整車制造過程的應用

制造一輛汽車是一個非常復雜的過程，涉及成千上萬個零件。面對如此巨大的工作量，依靠傳統的制造工藝很難滿足當今企業高效率的要求。因此，數控技術在汽車制造業中的重要性開始凸顯。[5]利用數控技術可以在汽車制造過程中實現流水線模式。在汽車沖壓、噴漆、焊接和最終裝配這四個過程中，每個過程都可以成為最獨立的生產線，利用數控技術可以實現制造過程的自動化和高效化。每條生產線相互獨立，形成一個開環系統，有利于提高車輛制造過程的效率，降低成本。并且整個過程不需要人工干預，也降低了生產成本。[6]（見圖4）

3 提高數控技術在自動化車輛制造領域中的應用

3.1 充分借鑒外國先進技術

隨著我國工業的快速發展，各制造業對數控技術的要求越來越高。我國數控技術發展比較晚，實際應用歷史也比較短。在實際應用中，還存在一些不足，需要改進。因此，加快數控技術的發展是目前最好的解決辦法。[7]在數控技術的發展中，我們可以充分借鑒國外大量的先進技術，積極投入資金，學習國外發展起來的數控技術，在國外數控技術發展的基礎上交流我國工業的發展，探索適合我國國情的數控技術。虛心學習國外先進技術，提高我國汽車自動化制造技術水平，使我國汽車制造技術得到進一步的改進和發展。

3.2 加快培養數控技術的高精尖人才

科學技術是第一生產力。要想把數控技術更有效地應用到汽車制造過程中，就必須從人才素質入手。進一步提高數控技術人員的專業知識儲備，將理論知識與實際生產研發相結合，是我國數控技術進一步發展的必然要求。（見圖5）

4 結語

數控自動化技術在我國的發展前景十分廣闊。根據目前我國汽車制造業的應用現狀，應采取相應的策略，促進數控技術在汽車制造領域的發展，從而取得良好的企業效益。