淺析數控技術在汽車底盤生產中的應用

楊壚昱

摘要：目前，科技發展十分迅速，各個行業的生產技術也在不斷更新，汽車行業也不例外。如今大部分家庭都擁有汽車，車輛生產的數量在不斷提升。為了滿足人們的用車需求，要加強技術的創新和完善。在汽車底盤生產的過程中，可以應用數控技術提升生產質效，同時降低成本的投入，為汽車生產效益的提升奠定基礎，本文就此進行了相關的闡述和分析。

關鍵詞：數控技術;汽車底盤;生產

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0084-02

0? 引言

數控技術可以提升加工精度、生產效率、適應性和經濟效益，目前已經在各個行業中廣泛應用。該技術由精密的機械、自動控制系統組成，定位和重復定位的精度都比較高，機床傳動系統和結構的剛度、熱穩定性也比較高，所以在生產的過程中可以保障產品的精度和質量。在汽車底盤生產的過程中，可以采用數控技術，利用該技術提升汽車底盤的加工精度和效率，同時滿足各類車型對底盤的需求，促進我國汽車行業的發展。

1? 數控技術在汽車底盤生產中的應用發展

數控技術為制造行業帶來了巨大的變革，制造業逐漸因為該技術成為工業化的象征。在數控技術不斷完善和發展的今天，其應用領域在不斷擴大，并且技術水平也在不斷提升。目前來看，數控技術正在向機床高速化、智能化、五軸聯動加工、新材料、新結構等方向發展。在機床方面，以汽車工業來說，輕合金材料的應用愈加廣泛，行業對高速加工技術的需求在不斷提升。高速加工既可以縮短工期，也能提升生產精度和質量，所以應用愈加廣泛。機床高速化需要應用全新的數控系統、高速電主軸、伺服進給驅動，同時也要將結構進行輕量化的調整。要實現高速加工，不僅設備本身的速度要提升，機床、夾具、數控編程等多個方面都要隨之更新和完善，通過高速化實現高效化，促進數控技術的發展。在汽車底盤生產中，數控技術的應用發揮了十分重要的作用。在汽車工業中，數控技術的應用比較廣泛，且促進了行業的創新。早在20世紀80年代，為了實現產品變形生產，同時為更換品種提供便利，在汽車生產中引進了柔性生產技術。柔性自動線采用高速加工技術，創新了汽車大批量生產的技術和模式，帶動了汽車生產行業的發展。進20年汽車工業不斷發展，零部件加工技術也在不斷完善，數控技術的應用愈加深入和廣泛，為汽車零件的生產提供了技術支持。在生產的過程中，應用高速控機床，形成高柔性、高效率的一體化高速柔性生產線，滿足產品創新生產的要求，同時提升生產精度和效率，可以進行多種類、小規模會中規模的高效率生產。

在汽車生產的過程中，汽車底盤是十分重要和基礎的組成部分，是汽車總體造型的部分，可以承受發動機動力帶來的壓力，保障汽車運動的安全性和穩定性。由于不同車型的底盤配置不同，所以縱梁形狀、尺寸、大小等方面也有所不同，所以在生產的過程中要采用不同的生產方式。在早期生產中，要進行大批量生產，需要專業的制造廠家利用大噸位壓力機進行沖壓，這種生產方式不僅投入成本較高，且從設計到生產需要較長的周期，通常超過半年，在新車型試制中的應用風險較高。中小車型試制只能利用搖臂鉆床劃線靠模，生產作業的效率較低，精度也不高，但需要消耗大量的勞動力。隨著汽車產業的不斷發展，市場競爭愈加激勵，底盤生產技術需要隨之創新[1]。為了滿足需求，出現了一種精度和效率都比較高的數控加工設備，即縱梁數控沖孔生產線。這是一種利用數控技術形成的生產線，具有自動化、柔性化、集成化的特點，采用數控技術、通信技術、啟動控制技術等多種技術，可以進行遠程監控、自動編程、精密制造，極大的提升了生產加工的精度和質量，滿足了各類生產需求。到了20世紀90年代，引進了2條數控縱梁沖孔生產線，雖然生產技術還有待完善，但也在很大程度上促進了汽車行業的發展，為汽車底盤的生產提供了更多技術支持和經驗參考。

2? 汽車底盤總體設計規范

2.1 注意事項

在汽車底盤設計的過程中，需要注意多個事項：第一，要保障技術的先進性和生產的合理性，同時也要滿足汽車使用的要求，根據整車設計方案進行部件設計，獲取準確的參數作為設計參考依據;第二，要嚴格校核各個部件的布置情況，確保設計、布置的合理性;第三，詳細計算汽車性能并準確把控，確保性能指標符合要求;第四，對整車與部件、部件與部件設計、使用和制造之間的矛盾進行合理的處理，保障產品質量與要求相符，堅持好用、好修、好看等設計原則。

2.2 一般步驟

在汽車底盤設計生產的過程中，要明確設計生產的具體步驟，通常包括以下幾個方面：第一，做好資料的收集整理，對整車情況進行分析和設想。首先要明確開發車型和具體的用途，以此為基礎確定經濟技術要求、生產方式和綱領、車型應用環境幾項內容，根據道路條件對國內外同類車型的技術情況、車型配套的各大總成生產產能更佳的產品性能、價格、質量等方面進行分析[2]。此外，要掌握相關的生產標準、技術規范和法律規范。整理好各項信息資料，初步確定整車方案;第二，對設計任務書進行編制。對總體設計方案進行討論，然后確定汽車的主要參數，明確各個總成的位置，然后編制具體的設計任務書;第三，批準任務書之后，記性總體布置，包括計算、校核等多個方面，詳細掌握各項參數，然后將聯系單下發給各個部門;第四，對總成關系進行協調，繪制準確的布置圖，確保各個總成之間不會出現相互干涉的情況;第五，做好試制、試驗、修改、定型等工作。在完成設計之后，設計人員應該開展試制、試驗等工作，確認設計中是否存在問題，對車輛整體質量進行測定，同時也要對滿載質量、軸荷分配進行試驗確定，如果出現問題要及時進行修改和調整。

3? 數控技術在汽車底盤生產中的應用

3.1 縱梁數控沖孔生產線

縱梁數控沖孔生產線具有柔性化、自動化的特點，可以提升汽車制造生產的質效，由多項技術集成，包括數控技術、光電技術、氣動控制技術等等。隨著汽車行業的發展，汽車工業市場的競爭愈加激烈，汽車生產技術隨之創新和改進，縱梁數控沖孔生產線的應用愈加廣泛。在汽車底盤縱梁生產的過程中，采用數控柔性化技術，首先要做好準備工作，也就是計算機自動編程，然后加工程序輸入控制系統，將臺車載料后準備就位，通過電磁吸盤進行縱梁自動上料，對工件進行自動定位，使用夾鉗夾料，對工件端部進行定位，利用精密齒輪齒條伺服驅動將板料送進X軸定位，然后對主機Y軸進行定位。采用過濾式沖孔，縱梁到下料位置，然后利用吸盤進行自動下料，廢料會自動輸出。采用自動編程軟件系統，主要以TEKSOFT公司開發的PROCAM軟件為基礎，通過二次開發使程序系統可以與汽車縱梁平板數控沖孔機的需求相匹配[3]。其具有無加工死區的特點，采用過濾沖壓模式，板料不需要進行方向變換，只要向上送進即可。可以對AUTOCAD軟件中的圖形進行直接調用，或者利用其他CAD軟件進行圖形制作，格式為DXF或IGES。可以根據公差范圍進行自動加工。在數控系統方面，可以采用西門子數字控制技術，其具有豐富的功能和各種工具，開發性能加高，集成度也比較高。采用高級語言編程的程序編輯器，編輯個性化、簡潔化的程序。具有十分強大的通訊功能，也可以與計算機進行網絡連接，從而實現遠程診斷和通訊。對數字解決方案進行優化，縮短系統的調整時間。輪廓沖突檢測具有先進性，絲杠螺距誤差補償、測量系統無償補償等功能比較完整。系統可以進行中文和英文的切換，便于用戶的操作和使用。在液壓系統方面，采用德國哈雷液壓系統，其具有高效、低熱、低能耗等特點。系統的油冷卻方式為水冷方式，效果較好。該系統不僅可以根據警報對濾芯進行更換，也具有基本維護的功能作用。液壓站設置油位監測報警、自動水冷裝置、油溫檢測裝置等裝置，確保系統整體的功能性和安全性。

3.2 焊接機器人

目前，不僅計算機技術發展迅速，電子技術、數控技術、機器人技術都在不斷完善和發展。在汽車底盤生產加工的過程中，可以采用焊接機器人，以此提升焊接的質量、精度和生產效率，同時也減少人工成本的投入，可以在惡劣環境中使用機器人，避免環境對人體造成的傷害，不僅降低了技術要求，同時也縮短了生產周期和成本，有助于產品效益的提升。焊接機器人由兩部分組成，一部分是機器人，另一部分是焊接設備，采用控制柜對機器人進行控制。焊接設備普遍采用弧焊、點焊等工藝設備。主要組成部分包括焊接電源、焊槍、送絲機等等。智能機器人會安裝傳感系統，包括設想傳感器、控制裝置等等。在汽車底盤生產的過程中，可以用焊接機器人，汽車中很多部位都需要采用焊接技術，包括座椅骨架、導軌、消聲器等等，汽車底盤中的應用尤為普遍。以豐田汽車公司為例，采用點焊作為主要焊接技術，應用點焊機器人進行焊接生產[4]。該技術提升了生產效率和焊接質量，可以在一定程度上替代弧焊。該公司推出了一種全新的點焊機器人，高度較低，可以在車體下部零件的焊接中應用。該機器人可以與高度較大的機器人進行組裝，同時進行車體的焊接加工，使焊接生產線明顯縮短。天津博信生產的SUV、皮卡等車型的懸架、減震器、副車架等底盤零件普遍都采用MIG焊接工藝，汽車底盤中的主要構件則采用沖壓焊接的方式，板厚普遍在1.5-4mm之間，采用搭接、角接接頭等焊接方式，對質量有較高的要求。

3.3 加工中心

在數控技術發展應用的過程中，加工中心的應用愈加廣泛，其既可以提升零件的加工精度，也可以保障產品的一致性。可以對工裝、刀具進行控制，在一條生產線中實現不同品種產品的生產，具有柔性化的特點，滿足高效、低成本的生產要求。目前，在各種類型的汽車底盤生產中廣泛應用。在生產的過程中，首先要明確產品產量，然后確定用戶需求，以此為基礎進行合理的技工中心生產線布置，可以采用串聯式、并聯式或混合式。目前，混合式在汽車底盤加工中的應用最為廣泛，可以促進生產效率的大幅度提升。根據產量需求進行工程分步，對設備進行逐步擴展。如果需要變更生產品種，不需要進行大規模的調整或者對設備進行更新，其可以滿足各類需求。該生產線的切削速度和進給速度較高，且換刀時間比較短，所以生產效率總體較高。

4? 結語

綜上所述，隨著數控技術的廣泛應用，制造行業發生了巨大的變化。在汽車底盤生產中，可以應用數控基礎提升生產的精度和效率，并且保障底盤生產的質量，降低生產成本的投入，促進車輛整體生產效益的提升，帶動行業的發展和進步。

參考文獻：

[1]高洪波.淺談數控技術在汽車底盤生產中的應用[J].中國西部，2017（009）：97.

[2]徐峰.淺談數控技術在自動化機械制造中的運用[J].汽車世界，2020（003）：1.

[3]韓為俊.淺談數控技術在自動化車輛機械制造業中的應用[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（10）：129.

[4]李曦.數控技術在機械制造中的應用[J].汽車世界，2019（023）：1.