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汽车机械加工技术的现状及发展趋势张帅张硕勋

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：张帅张硕勋

[导读] 汽车机械技工技术涉及到车铣刨磨等多个工序，涉及到信息化、智能化、数控机床、材料等多个科学，因此汽车机械加工技术的发展是多学科共同作用的结果。所以提升我国汽车机械加工技术必须要推进两化融合，加强信息化、智能化升级，从刀具、机床以及夹具多方面提升，才能够促进我国汽车机械加工技术发展，提升我国汽车制造水平，增强民族品牌竞争力。

河北保定长城汽车股份有限公司张帅张硕勋 071000

摘要：汽车机械技工技术涉及到车铣刨磨等多个工序，涉及到信息化、智能化、数控机床、材料等多个科学，因此汽车机械加工技术的发展是多学科共同作用的结果。所以提升我国汽车机械加工技术必须要推进两化融合，加强信息化、智能化升级，从刀具、机床以及夹具多方面提升，才能够促进我国汽车机械加工技术发展，提升我国汽车制造水平，增强民族品牌竞争力。
关键词：汽车；机械加工技术；现状；发展趋势
        引言
        随着我国居民生活的改善，截至2020年底，我国私家车数量已经超过2.5亿辆，汽车产业在我国得到了长足发展，实现了从无到有，从差到优的飞跃式发展。汽车工业涉及到多个产业门类，从模具产业到高端数控机床，因此汽车生产质量或者生产水平在一定程度上代表了一个国家的工业水平，机械加工技术的发展，每次都会为汽车生产带来因此革命，因此研究汽车机械加工技术的现状与发展趋势，就是研究汽车产业未来布局和发展方向。
        一、常用的汽车机械加工技术
        所谓的机械加工多指利用机械设备如车床对汽车零部件进行切削加工的一种制造方法，一般为减材加工技术。常见的机械加工技术包括车、铣、刨、磨、镗、拉、钻、扩等工艺，这些加工方法刀具都是和零件直接接触，还有一些加工方法不直接接触，例如电火花加工、激光切削、线切割技术也被广泛应用到汽车零部件制造过程中。
        1.1刀具应用情况
        随着材料科学的发展，切削刀具材料从单一的高速钢演变出多种类型的刀具被应用到汽车制造加工中，例如陶瓷刀具、涂覆刀具以及超硬刀具。相较于国外发达国家，我国刀具种类较少，刀具标准化程度低，高端刀具仍要进口。因此我国必须要进一步研发高性能刀具，应用到汽车零部件制造中，提高刀具红热稳定性，减少刀具变形对汽车零部件制造带来的尺寸精度问题。
        1.2夹具技术
       汽车车身夹具是用把所需车身冲压件按要求定位、夹紧，组合成车身组件、合件的一种工艺设备，其中应用最多的是焊接夹具，在汽车车身大批量生产中必不可少的。根据我国汽车产业协会统计数据显示，我国中小批零部件生产占总工件生产的85%左右，换而言之企业的生产的专业度正在提升，企业仅仅生产某类零件的某种规格，向着定制方向发展。但是在生产过程中，部分企业仍习惯采用传统的夹具，传统夹具占比较大，专业的夹具占比较小，影响了汽车零部件生产效率和生产精度。同时，在汽车零部件神恶鬼产中，企业的夹具更新快，浪费严重，部分企业年更新达到了50%以上，而实际磨损量仅仅在10%作用。
        1.3机床设备应用趋势
        机床是汽车零部件加工的核心设备，也是汽车生产质量的保障。近年来国家重视高端机床研发和应用，一批高端数控机床研发项目上马，如五轴联动数控机床。但是要发现在汽车制造领域诸多高端机床仍是欧美、日本品牌控制，我国高端机床在机床精度和控制系统方面仍有较大差距，需要进一步提升。
        1.4新技术应用越来越广泛
        在机械加工中，随着技术的发展，各种新工艺、新技术在汽车制造领域推广开来，例如激光切割技术、线切割技术等，还有一些特种成型技术也被应用到汽车制造领域，我国的汽车制造水平得到了极大改善和提升。
        二、未来发展趋势
        我国的汽车制造的机械加工技术在刀具、夹具以及机床和新技术使用方面都得到了极大的进步和改善，但是相较于国外发达国家，我们还有很多不足之处，例如基础研究储备不足，在汽车制造过程中，因为缺乏相应基础数据，必须要用国外企业为蓝本进行研发制造，如汽车前端切斜度与阻力之间的函数关系等等。

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所以我国汽车制造技术还有很长的路要走，未来我国汽车制造需要向以下几个方向发展：
        2.1柔性制造技术发展
        从奢侈品到普及产品，汽车技术已经从买方市场向买方市场转变，因此汽车制造企业也必须要转变意识，了解大众需求，推出新产品。所以柔性制造营运而生，汽车市场竞争压力大，各个品牌之间想要占据市场，必须要不断突出新产品，但是企业无力开发新的生产线，所以生产线必须要柔性的，也就是可以根据不同的产品进行调整满足生产需求的制造生产线。现阶段柔性制造已经成为汽车生产企业的共识，诸多品牌一直布局柔性制造，提升企业竞争力。
        2.2信息化和智能化发展
        传统的机械加工传递到控制系统是电信号，容易受到外部环境的影响和干扰，而通过信息化的升级，将电信号转化为数字信号，传递更加准确，控制更加精准。同时信息化的升级，有利于控制整个生产流程，可以在总控平台上一目了然的观察每个汽车零部件生产状况，为后续的装配提供了更为有利的数据支撑。同时智能化的发展，机械设备运行状态通过传感器传递到智能分析系统，系统会做出相应的判断，为操作人员或者技术人员提供决策支撑。同时，更加快速的对异常信号做出反应，减少生产事故。
        2.3汽车夹具发展趋势
        标准化，夹具的标准化和通用化是彼此的两个方面。目前，中国有夹具配件的国家标准：GB / t2148-t2259-91以及各种通用夹具和模块化夹具标准。夹具的标准化有利于夹具生产的商业化，缩短了生产准备周期，降低了总生产成本。高精度。随着机械产品精度的提高，势必会提高夹具的精度要求。精密夹具的结构类型很多。自动化，夹具主要用于减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的夹具包括自动夹具，高速夹具和带有夹紧力装置的夹具。目前，在生产线上，相应的自动流水线配置，自动治具。灵活性。夹具的灵活性是指夹具通过调整和组合适应过程变量因素的能力。工艺的可变因素主要包括：工艺特性，生产批次，工件形状和尺寸等。具有灵活特性的新型夹具的类型主要包括：模块化夹具，通用可调夹具，成组夹具，模块化夹具等。为了满足现代机械工业的需求，夹具发展的主要方向是扩大夹具的灵活性，将夹具的不可拆卸结构改变为可拆卸结构，并开发可调节的夹具结构。
        2.4汽车生产设备的发展趋势
        高端数控机床仍是我国汽车生产制造的主要发展方向，高端数控机床必须要突破国外封锁，形成自主品牌，尤其是多轴联动数控机床。政府应投入一定的资金扶持民族品牌，提升企业竞争力。
        另外，还需要做好专用机床设备研发，汽车零部件本身尤其特点，应该结合其生产特点，研发相应的专业机床，提高生产效率，避免设备闲置。
        2.5加强刀具研发
        刀具作为直接接触工件，刀具质量的好坏直接影响汽车零部件生产质量，因此必须要提升刀具质量，提高刀具标准化率。相较于国外发达国家，我国刀具标准化率低，刀具寿命低，因此必须要解决这一问题。首先要开发高性能材料，做好刀具设计，对前后刀面、前后角以及排屑槽等结构设计更加的科学，避免设计的随意性。
        提升我国汽车机械加工技术是一个系统性的工程，除了上述五点以外，还需要通过多个方面去提升。不管哪种方式，都要加强基础研究，积累相关的研究数据，才能够不断提升我国汽车制造能力，才能够提升民族品牌竞争力。
        结束语
        汽车机械技工技术涉及到车铣刨磨等多个工序，涉及到信息化、智能化、数控机床、材料等多个科学，因此汽车机械加工技术的发展是多学科共同作用的结果。所以提升我国汽车机械加工技术必须要推进两化融合，加强信息化、智能化升级，从刀具、机床以及夹具多方面提升，才能够促进我国汽车机械加工技术发展，提升我国汽车制造水平，增强民族品牌竞争力。
参考文献
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