数控技术在汽车制造中的应用论文

时间:2023.8.6

  1 数控机床的特点

  数字控制(Computerized Numerical Control)简称数控。是用数字化的代码对加工对象的工作过程实现自动控制的一种方法。数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:(1)自动化程度高,劳动强度低。(2)加工精度高,产品一致性好。(3)多轴联动,能够实现复杂工件的加工。(4)机械传动链短,结构简单,生产效率高。

  2 数控技术在汽车制造中的应用

  (1)数控技术在汽车零部件生产中的应用。近几年来,经济发展速度加快,汽车加工工业也得到一个很好的发展空间,并保持良好的发展势头,因而汽车零部件的加工制造技术也随之快速发展,数字技术的出现可以有效地使原本发展平缓的汽车零部件生产技术得到更快速的发展。数控机床于最近几年来在汽车零部件制造工艺上得到了大力推广,使用数控机床生产出来的汽车零部件的品质在原有的基础上又提升了一个档次,同时还提高了加工生产的效率。极大的满足现今竞争比较激烈的机械制造行业的市场要求,还能够有效地降低生产成本,以此可以实现一次投入,长期收益的良好生产目标。传统的汽车加工工业主要讲究规模化与效益化,然而随着数控技术的出现及其在汽车加工制造业上得到广泛应用,使这一传统规律被打破,从而实现了多品类、小批量、小规模、高效率的生产目标。另外在数控技术中,虚拟现实控制技术、柔性制造系统、计算机辅助制造技术也都在汽车制造工艺中得到了广泛的应用。

  发动机作为汽车的心脏,精度要求非常之高,而且加工工艺复杂。气缸体是发动机的最大零件,也是其他零部件的主要支撑体。气缸体需要先铸造,再用数控加工中心铣“三孔四面”,然后还要使用数控镗床进行精镗缸筒。活塞也是先行铸造,再用数控加工,最后精磨。连杆则是先锻造,再用数控加工。曲轴对动平衡要求非常高,凸轮轴的凸轮型线精度要求很高,必须使用数控机床加工。发动机上最复杂的气缸盖就更要使用多种数控机床加工了。发动机的油底壳采是冲压而成,貌似和数控机床毫无关系,但是其冲压模具却是用数控机床加工出来的。

  变速箱是汽车中重要的传动机构,内装很多的轴类零件和装在其上的齿轮。现在汽车加工工业中,变速箱中所有的轴和齿轮都数控机床加工制造的。现在加工齿轮常采用插齿、剃齿、滚齿等工艺加工,数控机床在齿轮加工中有很大的优势,加工精度高,生产效率高。轴类零件在初步加工后,还要铣键槽,拉花键等,为了提高配合精度,都要使用数控机床。变速箱壳体铸造完成后,还要在数控加工中心上铣端面、钻轴孔,保证各轴间的间距。

  驱动桥也是重要的传动机构。驱动桥中的主减速器两个准双曲面齿轮则必须由数控机床加工。差速器中的锥齿轮也要在数控机床上加工。桥壳在铸造后还有铣削端面及钻孔,端面上的几个螺栓孔则由由专用机床一次加工完成。

  在汽车中还有很多难加工的零部件,它们用普通机床是无法加工的,只能用到数控机床加工。比如大批量汽车发动机,变速箱,底盘主要零部件则需要五轴的数控加工中心加工。

  在众多机床中,车床以其结构简单,价格低廉,却可以用于各种轴类、盘类零件的生产,得以在机械零部件的生产加工中得到了广泛应用,尤其是数控车床,精度高、稳定性强、故障率低,在汽车工业中颇受用户的青睐,在汽车制造业中得到应用广泛,处于主导地位。数控车床在汽车制造业中可以用来加工轴类、盘类零件,如凸轮轴、曲轴、飞轮、轮毂、制动盘、一轴、二轴、齿轮、齿套,而轴类零件和盘类零件在整个汽车的零部件中,是占主导地位的。

  (2)数控技术在汽车整车生产中的应用。汽车整车生产中有四条线,即冲压、焊接、涂装和总装线,无处不用到数控机床。在自动化生产线中应用最多的则是数控技术控制的机械手和传输装置,使工人装配更精准、方便、快捷。随着数控技术的发展,也出现了一些不需要人工控制的全自动化生产线,最典型、应用最广泛的就是自动化车身前板生产线,完全由机器控制,不需人工干预,增加了生产效率而且减少了对人体的伤害。还有自动焊接机器人,焊接质量高,焊接速度快,是人工焊接的百倍以上。

  3 数控技术在汽车工业中的发展前景

  从整个汽车行业来看,数控技术在多品类加工、中小批量生产中,有很明显的优势,因此在汽车制造行业中,有着尤为重要的地位。它不仅能加工各种机械构件,还能完成汽车钣金、底盘焊接、轴的锻造、整车装配、电火花、激光等特种加工。在加工中将给中加工能力很强的设备如数控立式/ 卧式铣削加工中心,万能车削加工中心等用于柔性制造系统(FMS)中,很大程度地提高了其加工能力和柔性性能。数控技术日渐成为制造业发展的必然趋势,以数控机床构成的柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)占据成为机械加工业的重要地位。

  4 结论

  汽车加工业由传统的规模化、单一化生产方式向多样化、中小批量的加工生产方式过渡,以企业为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变,数控技术以及以其为主导的柔性制造系统(FMS)是适应这种过渡期转变的较好的生产制造方式。汽车生产中的数控技术以及以其为主导的柔性制造方式在具有产品制造优越性的同时,也有利于将企业中相对独立的产品设计、生产制造等过程相互结合起来,发展数控技术以及以其为主导的柔性制造系统(FMS),可以使汽车生产企业受益匪浅,不断提高其的综合实力和市场竞争力。


第二篇:机械制造中的数控技术应用论文


  机械制造是精益化零件加工组合的过程,加工过程具有全面化、精益化、严密性等特点,机械制造中的工艺切割数据要完全吻合图纸要求,工艺锻造要精良,因此机械制造中的数控化操作要深入到细致的具体层面。现代数控技术已经实现数字化、全自动操控,在机械制造各个领域的应用能够使机械产品具有更高的品质和适应市场的需求。

  1数控技术概述

  数控技术,简称数控,指的是运用数字、文字和符号组成的数字指令控制一台或多台机械设备动作的技术,通常主要控制位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量[1]。现代数控技术采用计算机实现数字化程序控制,计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得到实现。总之,数控技术能够完成普通机床难以完成的生产及加工,控制加工工艺及加工程序,使工具标准模块化,提高加工制造的生产效率。

  2机械制造中的数控技术

  2.1矿业零部件加工

  矿质开采是破坏地表的活动,在开采的过程中会遇到岩石、岩土层等物质的阻碍,因此采矿机械的采掘臂其生产具有较高的要求。传统机械制造工艺在大批量生产的过程中,降低了采掘臂的质量要求,而将数控技术应用于矿业零部件的加工与生产中,有效的解决了零部件的质量问题,提高零部件批量化生产的质量。数控技术在煤矿机械领域的应用也十分广泛,以采矿机为例,采矿机加工与制造中应用数控技术,加快切割速度,锋利的叶片能够加快采集频率。煤矿开采机械的机壳在传统机械制造中使用焊件来制造毛培,小批量生产影响生产效率,应用数控技术能够使加工手段更快捷,提高生产效率,并完成复杂的煤矿采集、加工及运输操作。

  2.2汽车工业

  随着我国汽车工业的发展,汽车配件的加工技术也不断发展,数控技术在汽车工业中的应用加快了汽车配件的生产制造。将汽车配件加工中心与数控机床组合形成高效的机械生产线,实现多品种、中小批量的高效生产,其中现代数控加工技术能够实现复杂汽车零部件的快速加工[2]。以汽车齿轮为例,传统机械制造工艺主要以模型为依据,无法对齿轮的细部构造作调整,而汽车当中的大多数零部件都与齿轮有关,这样不仅造成汽车生产线滞后,还影响汽车的质量,但数控技术通过计算机编程,能够完成了人工无法计算的精度,从而有效保障汽车齿轮的精密化生产,提高汽车的生产效率。数控技术中的虚拟制造技术、集成制造技术、柔性制造技术等均已应用于汽车工业中,促进汽车产品生产的多元化。

  2.3机床设备

  机械设备是机械制造中重要组成部分之一,机械制造中数控机床设备的使用是必不可少的。机床设备内部存在具有自动化性能的程序或工业控制设备,数控机床的出现弥补了传统机械设备在自动化控制上的不足,实现了自动化控制,降低机床设备操作的劳动成本。数控技术与机床设备相结合,机电一体化是数控技术与机械制造的有效结合,实现了机械制造的精准化和高效化生产,人工与操作的分离促进生产操作的安全性。现代数控技术能够精准、快速的完成任务,例如精密控制工件与道具之间的距离,控制主轴变速、生产流程等,促进加工生产的精准。

  2.4航天工业

  数控机床在机械制造中的高精密度能够完成各种复杂制造,为航天工业提供便捷的服务。与民用行业相比,航天工业主要加工生产高精密度的零部件,这些零部件都需要特殊加工,数控机械结合工艺相比于传统制造工艺能达到精益求精的效果,实现微小部件材质的深度加工,提高材料的利用率,实现零部件的高性能[3]。随着各国航天技术的发展,微量化、超精确度的零部件生产工艺更符合航天工业的需求,超精密数控与机械制造的结合实现这一要求,例如航天工业中零部件需要特殊金属,但传统工艺无法负荷零件切割的要求,这时就需要制造机械对其进行特殊处理,而控制这些特殊处理的关键正是超精密的数控技术,这样才能满足宇航工业对机械加工的要求;需要超柔处理的金属材料,人为并不能进行精确的工艺设定,并也不能控制其参数及正确数据,需要超精密数控进行计算机核对,以保障整体数据的严密性以及精准性,保障超柔材料的柔性曲线[4]。

  3结束语

  综上所述,数控技术逐渐发展成为现代制造业的核心技术,促进制造业的自动化、网络化、集成化发展。随着科学技术的发展,数控技术逐渐形成高速、高精准加工技术及装备的趋势,并呈现智能化、开放化及网络化的特点,数控技术在机械制造中的应用有利于促进制造业的发展,推动我国工业现代化水平。

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