汽車制造領域中機械設計以及自動化技術的應用研究

0 引言

時代的變遷與自動化技術的革新對汽車機械制造業產生了深遠的影響，不僅推動了該產業的發展，還為汽車機械制造企業帶來了更多的收益。汽車制造工藝和各部分零部件不但實現了在汽車各項自動化控制系統中的定制化生產功能，還對該零部件的加工過程實現了全程跟蹤。從實際角度出發，在汽車機械制造中如何熟練的對自動化技術進行應用，針對該問題的研究是非常有必要的。在制造業方面，創新和機器生產技術的發展為他們提供了更有利的條件，這些條件不斷改善汽車性能，減少對環境的影響，促進機械制造行業的健康有序發展。

1 汽車機械制造工業的特點

隨著科學技術的不斷發展，汽車機械制造領域的現代化生產技術逐漸增多，例如，一些精密加工技術、系統控制技術和集成自動化技術等，現代技術的應用，優化了生產工具和機床的運轉狀態，提高了企業的生產效率。對于汽車零部件的組裝甚至整車的加工，都要嚴格按照行業相關標準進行生產。例如，在物料的相互定位過程中，按照高效率、高質量和低能耗的原則，選擇高性能機械加工技術和最合適的生產路線

。

2014年，為深化轉型升級，公司在東莞橋頭鎮建設了力嘉環保包裝印刷產業園，該項目于2014年被東莞市委、市政府列入重大項目，項目分兩期開發建設，一期園區占地面積160畝，投資規模達6.8億元，已成功打造10萬平方米的自動化環保生產基地，目前已吸引超30家印刷包裝上下游企業入駐。此外，公司還精心打造了包裝印刷博物館、蘋果樹創客空間、包裝設計展廳、多功能會議廳、嘉湖觀休閑區等包裝印刷公共配套，并陸續把園區的配套設施共享給行業協會，實現資源共享。

汽車的機械生產過程，需要嚴格把控污染物的產生和排放。一些先進的生產工藝技術，雖然有著較高的生產效率，但不一定有最好的應用效果，一方面是因其生產材料成本較高，會降低企業的經濟效益；另一方面是其容易產生噪音和氣體污染，對車間內工作環境造成危害，不利于工作人員的身體健康。要注重防止汽車機械部件焊接過程中有害氣體的產生，通常會在焊接前將電弧和空氣池分開，在電弧周圍形成一層保護氣體層。汽車制造過程中，從機械產品設計、生產到之后的維護與回收等環節，都會對自然環境造成一定的影響，在汽車機械制造行業未來可持續發展中，會不斷加深對環保理念的踐行，保證機械設計與自動化技術的廣泛應用不會影響到人們賴以生存的自然環境。

雙桐巷旁邊的和平大戲院不見了，唯有青弋江畔的新百大廈尚在。這眼前的建筑也不知翻修了多少遍，唯有赤豆酒釀的滋味永恒不滅。我們去得晚了，老奶奶牛肉面館已歇業關門。當年，她家的牛肉面辣得登峰造極——我獨喜歡門口小爐子里燜煮的鹵干。

隨著移動互聯技術的不斷進步，微信公眾平臺的功能進一步開放，小程序、API數據接口不斷豐富，各種第三方開發平臺應運而生。在這不斷的技術變革中積極探索，轉變教學思維，以大眾常用的微信公眾平臺為切入點，打造輕量、易用的移動端學習平臺，改變舊有的教學模式，滿足了學生自主學習、個性化學習的需求，更適應了社會與技術發展的趨勢，有著廣泛的應用前景。

3.2.3 精密切削技術

朗讀是理解文章和積累語言的有效途徑，在課堂教學實踐中，教師要因文而異，積極探索朗讀的方法，根據不同文章的不同特點，從感悟語境、抓住語氣詞、把握人物對話等方面入手，讓學生感受朗讀的樂趣，掌握朗讀的技巧，使學生通過朗讀習得更多的語文知識和能力。

2 機械設計制造與自動化技術重要性

2.1 提高生產效率

3.2.2 數控技術

2.2 提高制造質量

對于事業單位而言，把好人員進口關十分關鍵，必須不斷完善公開招聘、崗位競聘制度，規范的招聘程序，根據“用進廢退”規律可知，人力資源可以通過使用實現增進，閑置只會讓人力資源一步步喪失資本存量，同時只有在人力資源開發中引入競爭機制，方可令員工在競爭中不斷發展，讓有能力、有才華的人脫穎而出。

2.3 節能環保

汽車制造領域機械設計與自動化技術的應用，不僅發揮出了其節能環保的應用優勢，降低污染物的產出與排放量，還體現出了其對生產過程中眾多環境因素與能源因素的分類和整合，有助于汽車制造企業內部生態循環機制的建設。如今，社會和國家對各行業的低碳環保提出更高要求，相關汽車制造企業積極采用機械設計與自動化技術以達到符合綠色工業生產的標準，考察產品需求和設計方案是否滿足節能環保的制造工藝需求，加強對企業內部資源和能源的全面管控，及時獲取汽車生產車間能源使用情況和車間生產環境數據

。

2.4 操作更加簡便

相比于傳統技術，自動化技術的應用，很大程度上減輕了操作人員的工作量，簡化了生產加工環節，使得人工的操作需求更少、更簡便。在以往的汽車生產制造中，人們的勞動量很大，許多生產流程都需要多人配合才能完成，而應用自動化技術后，生產機械和計算機連接，通過向計算機中輸入一系列程序，來驅動對應生產設備和流程，技術人員只需要在計算機上進行簡單操作，就可實現生產信息的自動化處理、多項功能的自動化執行與機械設備的自動化生產。可見，機械設計與自動化技術的應用，能夠大大解放勞動力，使得操作過程更加簡便。

3 汽車制造領域機械設計與自動化技術應用

3.1 汽車制造機械加工技術概述

近年來，我國汽車機械制造技術不斷創新，加工技術水平不斷上升，縮短了與世界先進機械制造水平的差距。目前，汽車制造領域中常見的機械設計與自動化加工技術如圖1所示。

3.2 具體技術應用

3.2.1 精密定位技術

汽車制造過程中，有很多環節需要使用精密定位技術，以進一步提升加工精度，例如，精密裝配、精密齒輪加工、發動接關鍵零部件的切削加工、精密測量等，可顯著提升關鍵零部件加工技術和設備的操作精度。在零部件的精密生產中，提高機床的生產加工速度，使用超精密研磨技術，能夠發揮精密定位技術對零部件表面粗糙問題的解決能力。精密技術也能夠用于汽車加工車間控制系統的檢測過程中，能夠及時發現系統中可能存在的參數錯誤問題。實際的應用過程中，為確保該技術的應用質量，需要多次校驗關鍵零部件的加工工序是否完整，分析加工精確度是否符合要求。另外，在精密定位技術應用下，需要嚴格監控和跟蹤超精密的研磨技術應用過程，以保證加工之后的汽車機械零部件產品，在外形上符合設計圖紙要求，性能上滿足技術標準。

在現代汽車機械制作過程中，各零件之間的焊接需求較大，人們不斷對焊接工藝進行改進，汽車機械加工過程常用的焊接技術有點焊、MIG焊、螺柱焊、TIG焊以及凸焊等，每個焊接工藝都有其優點，也有相應的缺陷。目前，一些新技術開始被應用到汽車的加工制作中，例如，激光焊接技術，以聚焦的激光束作為焊接能源，轟擊焊件產生大量熱量，將工件熔化，以此進行精密焊接，在微小型零件焊接、車身拼焊以及焊接中開始得到應用。

在汽車制造領域中，機械設計與自動化技術有著重要的應用價值，不僅可以直觀展現出企業生產效率的提升，還可以實現資源計劃配置方案的優化與改進。汽車生產制造過程中，需要對非常多的零部件進行加工生產，針對每個類型的零部件，機械設計與自動化技術都能夠選擇出效率更高的車間生產模式。生產技術和操作人員能力是影響汽車設計制造效率的主要因素，也是間接影響生產車間環境的重要方面。汽車制造與機械設計自動化技術的融合，可減輕操作人員工作量，提升其工作能力，例如，向車間提供更加合理、準確的設計圖紙，明確各項機械設備參數，并能夠實時監控汽車的實際生產與制作過程，檢測設備是否正常運行，處理系統有無出現異常問題等。因此，機械設計與自動化技術應用下，不僅生產效率是最明顯的改變，生產經營模式也能夠得到優化，對汽車產品的生產效率和生產質量而言是一種雙重保障

。

數控技術使得傳統的機械設備能夠實現數字化升級，完成現代化、高標準的加工制造目標。數據信息的收集質量和處理效果是體現數控技術應用可靠性和穩定性的關鍵，因此，需要對此信息采集和處理效果進行嚴格監管。數控技術在汽車制造領域中的應用，不僅提高了產品的生產效率，也一定程度上減少了生產過程中資源和能源的浪費。該技術應用下，需要穩步增加對汽車零部件的加工與生產精度，以向汽車制造行業提供更好的加工與制造服務。數控技術能夠與多項自動化技術和控制裝置充分結合，在工業互聯網下，解決汽車制造過程的核心問題，將生產與加工數據信息同步到汽車制造操作中心平臺上。在配備數控設備的汽車車間生產過程中，無論是對小的零部件進行加工，還是對汽車整車進行加工，操作人員都需要時刻關注數控設備的散熱是否良好，工作環境是否安全，自動化控制系統有無故障問題，定期評估數控技術應用效果

。

在原材料及斷裂的試樣上均檢驗發現顯微組織存在網狀滲碳體，由于YL82B屬于過共析鋼，在冷卻速率緩慢或中心碳含量較高的條件下，二次滲碳體沿原奧氏體晶界上析出，形成網狀。網狀滲碳體是高碳鋼盤條中的有害組織，它是一種硬而脆的組織相，不易變形。它的存在削弱了晶粒與晶粒之間的結合力，從而使盤條的強度和塑性均顯著下降。在冷拉拔過程中，由于網狀滲碳體的束縛晶粒變小，因而在此處產生應力集中，形成裂紋或孔隙，最終導致筆尖狀斷裂。

3.2.4 虛擬化技術

該技術的應用形式與精密定位技術不完全類似。精密切削技術能夠精準對接汽車制造自動化控制系統，也可以充分結合生產過程中的固定技術與系統性能評估框架，并全程跟蹤對汽車零器件的切削加工過程，實現對產品切削質量的監督和管理，并不斷改進切削類設備加工精準度和穩定性。在汽車機械制造過程中，該技術的積極應用，能對切削裝置進行高精度控制，也可有效提升汽車各類型零部件和整車裝置的產能和相互之間的協調性。很多汽車制造企業，通常會將該技術與其他多項精密加工技術緊密結合，完善高精度的工藝流程，通過對機械設計圖紙中提出的較高精度需求分析，完成高質量切削作業。

質量的提升一直是制造業不斷追求的方向，將機械設計與自動化技術引入汽車制造領域，可提升企業的生產制造質量，并對產品質量進行嚴格把控，實時監督并全程跟蹤車間中機械類產品的現實生產環節，在互聯網技術、信息技術、計算機技術等多種技術的幫助下，對生產資源進行合理規劃和科學配置。很多汽車制造企業會以機械設計與自動化技術為基礎對制造質量這個核心目標的實現進行全局規劃與設計，包括設計圖紙中不規范之處的處理，質量評價指標的規劃，以及客戶需求和市場需求的實現等。從企業的技術和管理層面，提高汽車機械類產品的質量，推進企業生產資源的合理規劃。一些企業在提產品生產質量的同時，也對設備裝置與相應現代化汽車機械零部件之間的適配性進行研究和提升。

在工業互聯網模式下，在CPU、主板芯片、軟件和其他交互設備的支持下，能夠搭建一個虛擬的網絡環境，模擬汽車制造的工作環境。虛擬化技術的應用，可將汽車制造企業的核心內容進行系統化整合，還可以模擬呈現出汽車各類型零部件甚至汽車整體的實際制作效果，在AR以及VR技術下，模擬測試汽車各項性能，對汽車制造進行系統化管理，并能夠及時檢測出生產過程中各項技術問題甚至企業的管理問題，促進汽車制作過程中機械設計的科學性。虛擬化技術不僅能夠對汽車制造建立三維仿真模型，還可將模型中一系列數據和信息可視化呈現給企業生產車間的工作人員與管理人員，方便人們對生產過程或者各項技術指標的管理和改進，促進企業經濟效益的提升。為了有效的解決汽車加工及設計方面的問題，并根據用戶需求制定相應的解決方案，可在汽車制造實際生產過程中引用虛擬化設備，該設備的引用充分對加工場景進行的分析和模擬，簡單快速的滿足了用戶需求

。

3.2.5 集成自動化技術

集成自動化技術是對汽車制造各個環節進行分析，并對每個零件不同的加工技術及產生的問題進行記錄，該項技術的運用對汽車企業生產效率的提升提供的重要支持。自動化技術在汽車制造領域的廣泛應用，大力推動汽車生產行業的發展，促使汽車的使用也愈加普及。隨著汽車制造行業生產數量的增加和業務范圍的擴大，在實際生產過程中會出現超負荷現象。此時，集成技術的運用可以有效的避免該情況的發生，集成技術在生產過程中具有一定的針對性，并在各種不同的設備上實現高效運行，既保證了生產過程的流暢性，還實現了各設備之間的無縫連接

。

4 汽車機械制造技術與管理模式創新發展

4.1 關鍵技術的使用與創新

4.1.1 激光加工生產技術

如今，激光加工技術在汽車制造與生產過程中的應用廣泛，該技術是以大功率激光，對汽車機械設備進行加工，其中涉及到控制技術、光學、材料學等多種學科知識，能夠顯著提升機械類產品的加工精準度。目前，被廣泛應用于汽車車身曲面的焊接環節，還有非穿透緊密切割和不等厚板切焊工藝中，但是該技術的高效使用較為困難，還需對此進行更深入的研究和實踐，加快激光加工生產技術的開發進程和擴大其實際運用范圍，推動汽車制造行業的智能化、自動化發展。

4.1.2 自動焊接機器人技術

自動焊接機器人技術的出現，進一步提升了機械制造領域自動化水平。在汽車生產過程中，很多零部件需要焊接，因此，焊接技術對汽車生產質量的影響較大，人工焊接無法保證眾多零部件的焊接效率和焊接質量，所以，焊接技術的較高穩定性依靠人工難以實現，而自動化技術的應用，使得這一需求得以滿足，自動焊接機器人技術能夠代替人工生產，完成高質量的焊接，顯著降低人工焊接的誤差，一定程度上也減輕了人工需求，解放了勞動力。焊接過程中周圍環境質量較為惡劣，使用機器代替人工，可避免以往人工長時間處于惡劣焊接環境的弊端。目前，一些中小型汽車制造企業中，還未完全應用到焊接機器人，通常使用的是客戶機器人，也能夠提升車間的生產效率，節約焊接資源的使用，對于汽車制造企業的綠色可持續發展有一定促進作用。自動化技術與焊接機器人技術的結合使用，能夠促進機械制造領域的系統化、自動化與智能化生產，由此可見，該技術在未來汽車制造領域將會發揮重要創新價值

。

4.2 機械制造管理模式的創新

對于汽車制造業來說，不僅生產技術是決定產品質量與科技含量的重要因素，管理模式也有著重要影響。企業要對機械制造類產品的設計與生產過程進行嚴格管控，以達到產品較高的生產精度。管理模式的不合理，會影響到產品的效率和質量，造成實際制造產品與產品真正需求的較大差距。因此，汽車制造企業管理模式的改進和創新是機械工業必須完成的任務，只有充分結合市場需求，改進管理模式，才能生產出當下社會真正需要的高質量產品。在汽車機械制造管理模式創新中，首先要建立全面的生產管理標準體系，不僅是對產品生產效率和質量的評估，更是起到督促與改進作用，通過指標反饋改進企業的管理模式

；其次，工人是企業的核心力量，不僅要引進先進技術，也要對企業工人進行技能培訓，提高整體技術水平，強化企業團隊能力，也要注重加強團隊人員之間的交流與合作；最后，可借鑒一些發達國家的汽車機械制造生產管理經驗和管理模式，結合企業自身的發展特點與未來發展方向，實現管理模式的不斷創新。

第一，樹立黨章意識，自覺尊崇黨章。十九大新修訂的黨章是推動全面從嚴治黨向縱深發展的根本遵循，要教育引導黨員干部自覺學習黨章、遵守黨章、貫徹黨章、維護黨章，深入學習新修訂黨章的新內容，深刻領會新黨章的理論創新、思想創新和精神實質，推動新黨章各項新思想、新要求、新規定在全面從嚴治黨中落細落實。

5 結語

綜上所述，汽車制造業為了精準的把控汽車制造工藝，大幅度提升生產質量和生產效率，需將自動化技術與機械設計有效的應用其中，促使汽車各部分零件的生產過程更加的自動化、智能化。例如，精密定位技術、數控技術、精密切削技術等多項機械設計與自動化技術在汽車零部件和整車加工過程中的應用，不僅能夠實現定制化生產功能，還能夠全程跟蹤并實時監督汽車機械制造過程，及時檢測系統故障和參數異常現象。機械設計與自動化技術實現了機械設備的數字化升級，有助于全面促進汽車機械領域的智能化發展。

[1]吳迅.對汽車制造的機械設計制造及其自動化技術研究[J].江西電力職業技術學院學報，2020，33（09）：7-8.

[2]王俊雄.機械設計制造及其自動化發展思考[J].南方農機，2020，51（08）：161.

[3]焦軼.機械制造與自動化中的節能設計理念分析[J].能源與節能，2018（05）：66-67.

[4]賴光耀，黎芳華.汽車零件機械加工數控技術應用[J].時代汽車，2020（13）：159-160.

[5]劉愛志，于霞.智能網聯汽車計算平臺虛擬化技術研究[J].時代汽車，2021（24）：22-23.

[6]張生洋，楊雙江.自動化技術在汽車機械制造中的應用研究[J].內燃機與配件，2020（23）：177-178.

[7]姚海林.汽車制造行業為例探析機械制造創新技術[J].內燃機與配件，2021（03）：168-169.

[8]陳宇豪，薛松柏，王博，韓翼龍.汽車輕量化焊接技術發展現狀與未來[J].材料導報，2019，33（S2）：431-440.