引言
在社会经济建设的新时期,我国汽车行业也迎来了新的发展契机。但在这一背景下,汽车机械加工技术并没有在汽车生产与加工环节中得到有效的应用,分析其原因可能与机床、刀具以及夹具等一系列设施的质量有关。为此,相关研究人员就要深刻意识到汽车机械加工技术中所存在的不足,虚心借鉴与学习国外先进的制造技术,以此来进一步发展与完善我国现有的汽车机械加工技术,大大提升汽车生产的效率,推动我国汽车制造行业早日实现可持续发展的发展目标。
1我国汽车制造业机械加工技术现状
20世纪50年代初,长春第一汽车厂通过对全国一些原有汽车配件生产厂进行技术改造,成立了我国第一批汽车制造厂。在20世纪70年代,为提高载货车的生产量,我国成立了第二汽车制造厂,同时组织了多个机床生产科研单位研发自动线和高效专用设备。随着社会和经济的发展,我国国民生活得到了很大提高,民众对轿车的需求开始出现明显提高,到了20世纪80年代,我国汽车制造业开始将生产重心从载货车转向轿车。由于当时国内的制造技术、机床设备和工人生产经验主要针对载货汽车,缺乏在轿车制造方面的机加工设备和制造技术,所以我国主要依赖从发达国家引进大量汽车制造技术和加工设备。
多年以来,随着我国汽车制造企业对国外先进生产技术的不断学习,并进行技术再创新,我国的汽车制造技术得到了很大提升,机加工设备也由原来的严重依赖进口到现在可以实现部分装备国产化,崛起一批如沈阳机床等优秀的机床生产制造厂。
2现代机械加工技术在汽车制造业中的应用
2.1高速加工技术
高速加工技术和传统加工技术相比,加工工艺有很大的不同,常规加工使用低转速主轴,进给慢,单行程;高速加工技术使用高转速主轴,进给快,多行程。高速加工费用比较昂贵,目前主要用于汽车上很多零部件的模具开发过程,如形状不规则的仪表盘、中控台的模具,曲面复杂的覆盖件模具、形状复杂的缸体模具和轮毂模具等。这是因为高速加工技术有其专有的优势:1)可以提升汽车模具开发的工作效率。在运用高速加工技术进行汽车模具的开发中,其本身所使用的切削工艺能够大大提升汽车模具开发过程中的工作效率,而其本身所含的一系列工序对于原本汽车模具开发中的工序省略,同样能够大幅度提升其工作效率,对汽车模具产量的增加也有着一定推动作用。2)可以提高模具的精准度。在运用高速加工技术进行汽车模具的开发中,由于其本身多具有的一次成型特性,这就使得汽车模具开发本身的精准度大大提高,并能够极大程度的降低汽车模具表面瑕疵的出现,高速加工技术对于汽车模具开发来说有着极为重要的意义。采用高速加工技术,可以实现快速多次切削,并且保证较高的切削精度,大大缩短生产周期。信息化技术的快速发展为高速加工技术的应用提供了更有力的支撑。目前高速加工技术已逐渐代替传统加工技术,生产人员通过对汽车生产线的生产工艺和工序进行更新调整,使得高速加工技术使用环境得到优化,产品加工质量得到进一步提升。
2.2切削技术的运用
切削技术作为汽车制造的关键,是提高零件加工技术的关键手段。尤其是近年来随着汽车加工制造技术的精度要求越来越高,切削技术的成熟与否对于汽车零件的精确程度和能够使用的年限起着重要的影响作用。近年来,智能机械制造技术的发展和成熟使得切削技术也有了长足的进步,同时也带动了其他相关部件和零件工艺的提高,从而极大的提高我国汽车制造的能力,切实保证我国汽车制造的安全系数。
2.3夹具技术
夹具是生产中用于定位零件的工艺设备,其自身的定位精度必须高于工件精度才能满足加工需求,以确保零件加工尺寸在误差范围内。夹具的生产制造精度在持续提升,从以往占工件公差带的30%发展到后来的20%、直至目前的10%。国外发达国家结合使用精度补偿技术,可将误差降得更低。刚度是夹具体质量与精度的基础保障,在国外夹具体往往采用厚度40~60mm的钢材制作,并使用CO2作为保护气体保护自动焊接工艺,同时十分注意在使用夹具体时保持冷却液与排屑的顺畅性,以减少变形问题。国内目前使用较多的依然是铸铁夹具体,结构相对复杂且刚度较低。在汽车制造行业的机械加工技术中,使用质量良好的夹具十分关键。夹具在专用机床自动生产线中的成本约占1/5。根据有关数据统计,2020年国内汽车夹具总年产量约为6000万件,国内自主消费量为4300万件左右,其余1700万件均为出口。这表明,国内自主研发的汽车夹具已经得到国外市场的认可、迈向世界,在中低端商品市场上具有竞争力。
2.4先进的发动机制造技术
自从汽车面世之后,发动机制造技术也在不断地发展与完善,且经历了多次变革。首次变革是在20世纪初,美国FORD汽车企业自主研发,并生产了大量的流水线。这次变革的主要作用是实现了汽车生产方式向机床公用与机床组合流水线的转变,也就是自动化生产线。但在实际应用中,该生产线也存在着一定的缺点与不足,主要是耗费时间长,这对于加工产品切换来说是十分不利的。即便是在这种情况下,该生产线在汽车行业发展初期也得到了有效的应用,直到其无法满足汽车生产需求。而相对于首次变革,第二次变革的优势十分明显,但其存在最大弊端就是投入大,且会对生产效率造成一定的影响。为此,要想有效解决上述问题,柔性制造技术生产线就应运而生了。与此同时,为了进一步提高柔性生产线的生产效率,满足汽车机械加工市场的多样化发展要求,技术研发人员就要对其进行合理的调整,加强发动机生产技术的控制工作,以此来降低柔性制造技术生产线的运行成本,提高其生产效率。首先,汽车生产企业要利用自动输送装置的连接功能,对工序流程进行合理的排列;其次,对生产线上的相关工件实施统一的识别与控制,例如输送工件、机床工件,以此来提高刀具的智能化水平,提升夹具的敏捷度;最后,由于柔性制造技术生产线在实际应用过程中存在一定的局限性,因此就需要汽车机械加工技术人员去生产多种零件。除此之外,要想有效应对我国当前车型复杂、数量较多这一情况,就要将生产批量作为技术控制的对象。简单来讲,就是利用混合型柔性、生产性以及具备先进技术的发动机厂家来满足当前的技术应用需求。另外,我国部分汽车生产企业已经将柔性生产线正式投入使用,特别是先进设备已经被应用到了发动机生产领域当中。在这种背景下,汽车生产企业要综合多种经济性因素来进一步提高发动机制造技术的应用效果,并借助先进的信息技术来进一步加快制造速度,缩短产品研发周期。
结语
近几年,我国汽车制造业机械加工技术发展迅速,但与国外发达国家相比还存在一定差距。在引进国外先进加工设备,积极借鉴国外先进技术和管理经验的基础上,我们要发挥自主创新精神,切实提高我国的机械加工水平,为汽车制造业的发展打好基础。
参考文献
[1]李喜咏.汽车制造业机械加工技术现状及发展趋[J].汽车工艺与材料,2008(09):37-40.
[2]杜彦君.现代汽车制造业中机械加工技术的应用研究[J].汽车实用技术,2020,4(09):220-221+243.