汽车制造设备的主体研究

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:陆立伟
[导读] 随着我国社会经济的不断发展,
        陆立伟
        东风悦达起亚汽车有限公司 江苏省盐城市 224000
        摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们生活质量和生活水平日益提高,汽车的使用越发普遍。基于此,本文对汽车制造设备的主体进行研究,并探讨数控机床在汽车制造设备中应用的不足及发展建议,以供相关人员参考。
        关键词:汽车制造设备;主体研究;数控机床

        引言:目前在汽车行业高速发展的背景下,新产品开发周期缩短、成本降低,这不仅得益于先进的现代化开发和生产技术,更得益于汽车制造设备的主体——数控机床,各类数控机床极大的满足了汽车生产需求。因此,对其进行研究是必要的。
1.研究汽车制造设备的主体
        从当前汽车制造和设备使用现状来看,在科学技术较为先进的当下,数控机床按照不同分类标准具有多个种类,按照大类进行划分,主要有通用数控机床和专用数控机床;按照加工品种进行分类,有车削中心、加工壳体类的数控铣床、凸轮数控磨床等;按照加工控制要求进行划分,主要有数控滚刀磨、单轴数控的数控砂带抛光机;按照设备驱动方式进行划分,有交流同步伺服电动机、简易数控、直线电动机等;按照设备控制复杂程度进行划分主要多通道数控和简易数控;按照设备主轴驱动方式划分,主要包括直流、交流主轴电动机等;按照数控机床位置反馈进行划分,主要有全闭环、半闭环反馈和开环控制等。
        数控机床之所以成为汽车制造设备的主体,主要是因为该设备具有较好柔性,且加工精度较高,满足汽车生产零部件的精准度需求。纵观数控机床在汽车制造中的应用发现,数控机床在使用初期由于系统效率和功能不符合要求,应用并不广泛,但在市场竞争日益激烈的当下,高速数控机床的出现和应用成为汽车制造者追求的目标。具体而言,高速数控机床以高速度、高效率的优势征服了汽车制造行业,目前,高速数控机床的国际水平参数为:主轴转速高至25000rpm,快速移动高达160m/min,加速度和减速度小于等于2.5g,为达到该水平,需要改进数控机床的机械结构、驱动、刀具和机械传动,而且,主轴使用电主轴,主轴承使用陶瓷轴承,驱动使用直线电机加静压导轨或是线性导轨,刀具使用具有较高耐热性和硬度较高的刀具,结构结构使用框架箱式结构,刀柄是使用HSK对柄。
        除高速数控机床外,为解决设备柔性与高效率之间的矛盾,主要通过高速加工中心组成敏捷生产系统,使用该系统,能够对多种品生产进行100%的柔性混流。在实际使用过程中,由于该系统由多个称作岛式的柔性加工单眼组成,而多台同类机床和机械手是组成岛,同时,依托于电子贮存器与机床进行信息交换,满足汽车制作需求。值得注意的是,拥有此类数控机床的设备供应商在掌握专有设备制造技术的同时,对于汽车制造工艺流程的开发也十分看重,为此,当开展汽车制造工作以及使用数控机床设备时,供应商会提供交钥匙工程,进而拥有系统开发能力。可以说,从数控机床在汽车制造使用的七十年里,机床发挥着不可替代的作用,可靠性指标先进,且单机开动率超98%,极大的缩短了汽车制造新产品生产以及投放的周期。相较于国外汽车零部件制造中数控机床的应用,国内数控机床更适合大批量汽车发动机、底盘零部件以及变速箱等[1]。


2.探讨数控机床在汽车制造设备中应用的不足及发展建议
2.1数控机床在汽车制造设备中应用的不足
        在我国科学技术水平不断提高、汽车行业高速发展的时代背景下,我国机床设计取得较大成果,但由于数控机床相关领域较国外起步较晚,静态看待数控机床设备外形基本不存在明显差异,但在实际使用中,仍需要对数控机床设备可靠性增强。从目前数控机床在汽车制造设备中的应用来看,影响其可靠性的因素如下:
        第一,数控机床设备设计质量仍具有上升空间。虽然国内数控机床设备制造商对产品设计质量较为重视,但采取的设计方式往往是进行国外机床产品的模仿,或是直接与国外机床企业进行合资合作,缺少自我研发和创新,掌握的核心技术较少。
        第二,过程质量不理想。对于数控机床过程质量而言,其主要是指部件、加工和装配过程的质量,相较于数控机床设计质量,机床制造商对过程质量的重视程度较小,但过程质量往往是影响数控机床可靠性的重要因素。在该情况下,国内有些机床制造商在完成样机很长时间后,机床小问题不断,无论是零部件生产精度还是故障率,都不太理想,倒是用户使用感极差。
2.2数控机床在汽车制造设备中应用的发展建议
        针对上述问题,机床制造商应提高对过程质量的控制力度,对控制工艺进行规范,落实质量监控技术手段,以此为基础提高数控机床的可靠性。另外,机床设计制造标准应不断国际水平靠拢,例如,80年代许勒惠勒公司部分标准的引进为大连机床厂、东风设备制造厂等自动线生产企业提供了发展基础。值得注意的是,机床制造商应减少对国外技术的依赖感,在引进技术后应加强技术创新,并对数控机床技术标注进行完善,保证数控机床设备相关技术与技术标准同步发展。
        除此之外,为推进数控机床设备在汽车制造业的更好应用,提出以下发展建议:第一,数控机床制造商应立足于自己实际情况不断优化汽车零部件制造工艺能力,时刻关注汽车发展现状,针对汽车零部件制造和使用要求进行新产品的开发,一方面提高数控机床产品的规模化和系列化,另一方面满足汽车制造生产需要。第二,提高对输送装置、托盘等设备开发的重视程度,作为汽车零部件加工线的主机供应商,数控机床制造商应保证主机高质量设计制造的同时,开发符合现代敏捷柔性单元的要素,例如输送装置、机械手等。这是因为此类装置质量对生产线开动率具有影响,而开动率与汽车大规模制作和生产之间具有紧密关系。第三,对整线自动化设计能力进行建设。在当前汽车制造敏捷生产时代下,自动化信息系统设计对生产系统具有直接影响,可以说,对于汽车零部件制造而言,整线自动化设计能力是高科技技术的应用,是制造商的核心竞争力和汽车制造企业需求所在。第四,提高对数控机床可靠性设计的重视程度,提高制造、生产过程质量控制,以可靠性高的机床制造体系保证机床生产质量。第五,数控制造商应积极与相应的系统厂商进行交流,构建良好的合作关系,进而结合自身发展现状和需求进行具有自己知识产权数控系统的开发,值得注意的是,该数控系统应具备较高开放性,进而充分满足汽车制造和生产等相关需要。第六,构建客户反馈机制,依托于信息技术搭建的快速服务系统及时与客户进行信息数据的交互,实现生产设备的及时维修和维护,提高数控机床制造商的核心竞争力,同时通过根据反馈信息能够对机床产品进行针对性改进,更好的满足汽车制造需求[2]。
        总而言之,在汽车行业竞争日益激烈的当下,数控机床制造商应不断开发高精尖的数控机床,满足汽车制造高度发展需求。以神龙汽车公司为例,在其能力扩充中,引入了日本牧野的数控加工中心和上下料机械手,实现了新缸盖线的优化,加大了数控机床的比例,通过由数控加工中心组成环岛,有效的减少了新缸体加工线占地面积,还提高了制造生产质量和速率。
结论:综上所述,作为汽车制造的主体设备,数控机床设备的应用有效提高了制造精度和效率,大大提高了加工生产能力。为推动二者协同发展,应积极应用国外技术并进行技术改造、创新,使其适应我国国情,从而提高制造效率。
参考文献:
[1] 王新宇. 汽车制造行业的数控机床预防性维修技术及应用[J]. 百科论坛电子杂志,2020(0):1875.
[2] 党俊龙. 新时期汽车制造业对国内数控机床的要求与考验[J]. 百科论坛电子杂志,2020(0):1873-1874.
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