汽車機(jī)械加工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

冷秀良++王博

摘 要：本文概述了國(guó)內(nèi)汽車機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀，指出其與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，同時(shí)對(duì)國(guó)外汽車機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展情況做了介紹。在此基礎(chǔ)上，提出了未來(lái)汽車機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，包括高速加工技術(shù)的發(fā)展和發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車制造；機(jī)械加工；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，汽車成為人們出行的主要交通方式之一。我國(guó)汽車制造業(yè)雖然在過(guò)去幾十年間得到了發(fā)展，但仍與世界先進(jìn)水平存在著一定差距。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車制造業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步，就要不斷從世界先進(jìn)水平中汲取經(jīng)驗(yàn)，提高自身行業(yè)水平。

一、國(guó)內(nèi)汽車機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀

伴隨我國(guó)幾十年來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的快速提高，我國(guó)汽車機(jī)械加工技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。20世紀(jì)70年代，多條自動(dòng)線和多種專用設(shè)備被研發(fā)出來(lái)，配備于第二汽車制造廠。進(jìn)入80年代，轎車的研發(fā)生產(chǎn)成為重點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)機(jī)床的生產(chǎn)研發(fā)沒(méi)有跟上生產(chǎn)需求，導(dǎo)致多數(shù)裝備和制造技術(shù)只能從國(guó)外引進(jìn)。2007年，我國(guó)汽車行業(yè)的生產(chǎn)能力已突破1000萬(wàn)輛。東風(fēng)汽車有限公司設(shè)備制造廠提供了中小型加工中心、專用機(jī)床生產(chǎn)線給東風(fēng)本田、東風(fēng)本部以及其他國(guó)內(nèi)汽車總成廠。立式加工中心生產(chǎn)線也已由一些汽車廠提供，如北京第三機(jī)床廠、北京機(jī)電院、沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)等。

總體上，我國(guó)汽車機(jī)械加工技術(shù)和設(shè)備在過(guò)去幾十年有一定的發(fā)展，但在以下多個(gè)方面仍然與世界先進(jìn)水平存在差距。

一是硬件方面。汽車作為日常出行的主要交通工具之一，人們對(duì)其安全性能有著極高的要求。要保證汽車的安全性，就需要保證汽車零部件的精密性。但目前我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備還無(wú)法實(shí)現(xiàn)汽車制造中對(duì)可靠性、精度保持性、精度、壽命的要求。

二是軟件方面。集成生產(chǎn)、流水化生產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率，但目前我國(guó)汽車制造廠在加工時(shí)，各生產(chǎn)點(diǎn)間的交流較少，沒(méi)有形成流暢的流水作業(yè)，導(dǎo)致企業(yè)不能實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)作業(yè)。造成該情況的原因在于缺乏將工藝系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)集成為流水生產(chǎn)線或制造單元的技術(shù)。

三是自主研發(fā)方面。由于制造技術(shù)方面自主創(chuàng)新體系的缺乏，在高速加工技術(shù)、現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)方面，在現(xiàn)代汽車制造裝備尤其強(qiáng)調(diào)的“解決方案”方面，我國(guó)汽車行業(yè)與世界先進(jìn)水平還存在較大差距。

二、國(guó)外汽車機(jī)械加工技術(shù)

（一）集中工序，簡(jiǎn)化流程

為盡量縮短工藝流程，多采用復(fù)合工藝，如一刀多刃、一工位多工序，滾、插、銑削由拉削、搓、擠、滾壓等代替，磨削由車、鉸等代替。

（二）刀具技術(shù)的高速高效化

所謂工欲善其事必先利其器，為提高刀具效率，在研發(fā)新型刀具材料、提升刀具安全性能、改善刀具制造工藝等方面，國(guó)外汽車機(jī)械加工業(yè)進(jìn)行了大量的研究實(shí)踐。

（三）高速加工技術(shù)

為提高切削效率，高速刀具技術(shù)、高速機(jī)床被運(yùn)用到生產(chǎn)中。高速加工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)則涉及系統(tǒng)工程技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等。

（四）柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)結(jié)構(gòu)不同的產(chǎn)品的同時(shí)生產(chǎn)，其設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，需要柔性制造系統(tǒng)和制造工廠，以及CNC機(jī)床和自動(dòng)化技術(shù)。

（五）珩磨新技術(shù)

不斷研發(fā)新型珩磨技術(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)作業(yè)，如自動(dòng)更換珩磨頭、柔性?shī)A具、實(shí)現(xiàn)珩磨的模塊化等。

（六）干式切削技術(shù)

切削液是傳統(tǒng)切削過(guò)程中不可或缺的生產(chǎn)要素之一，但其對(duì)環(huán)境有著負(fù)面影響。為減少切削液對(duì)操作人員以及環(huán)境的負(fù)面影響，兩種干式切削技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。一種干式切削技術(shù)完全不用切削液。而另一種準(zhǔn)干式切削，則是在微量潤(rùn)滑劑中混入氣體，完成切削。

三、汽車機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）高速加工技術(shù)

在汽車機(jī)械加工中，對(duì)高速加工技術(shù)的研究需要將機(jī)床、刀具與零件結(jié)合起來(lái)系統(tǒng)分析。進(jìn)入信息化時(shí)代，系統(tǒng)工程、經(jīng)營(yíng)管理、自動(dòng)化及信息技術(shù)是高速加工技術(shù)研發(fā)過(guò)程中不可避免要涉及的領(lǐng)域。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)數(shù)控生產(chǎn)自動(dòng)線多從日本及歐美等國(guó)引進(jìn)，應(yīng)用了較多的高速加工刀具技術(shù)和高速加工機(jī)床技術(shù)。例如，刀具多采用Ti基陶瓷、CBN、SiN陶瓷等超硬材料。加工零件孔的刀具為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，能在一次性走刀過(guò)程中完成精加工。機(jī)床結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)形式，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線各加工工位、加工工序生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)質(zhì)量和精度的要求，專用成型刀具、高速多刀和加工工藝主導(dǎo)了機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在當(dāng)今全球化的大環(huán)境下，各類制造企業(yè)中必然會(huì)應(yīng)用高速加工系統(tǒng)工程技術(shù)。高速加工系統(tǒng)將在以下多方面取得進(jìn)一步發(fā)展。一是刀具技術(shù)方面。復(fù)合刀具、干式切削、超硬、高速將成為主流。二是在機(jī)床技術(shù)方面，復(fù)合加工中心模塊化、高速是未來(lái)的發(fā)展方向。三是零件毛坯制造技術(shù)。如何達(dá)到成型快，切削加工少或無(wú)切削是未來(lái)的研究重點(diǎn)。四是自動(dòng)生產(chǎn)線方面，柔性制造技術(shù)將被廣泛應(yīng)用。五是測(cè)量技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、隨機(jī)高速測(cè)量是未來(lái)的研究重點(diǎn)。六是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，涉及網(wǎng)絡(luò)安全及寬帶網(wǎng)技術(shù)。

（二）發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心技術(shù)指標(biāo)之一，其制造技術(shù)尤為重要。當(dāng)前，發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)已在上世紀(jì)完成了兩次變革。經(jīng)過(guò)20世紀(jì)初的第一次汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造革命，大量生產(chǎn)流水線由美國(guó)FORD汽車公司發(fā)明。20世紀(jì)90年代，第二次革命誕生了柔性生產(chǎn)線（FTL），高柔性和低效率之間的矛盾在一定程度上被消除。但柔性生產(chǎn)線存在價(jià)格貴、投資風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，同時(shí)還存在著產(chǎn)能過(guò)?，F(xiàn)象。為應(yīng)對(duì)產(chǎn)能過(guò)?，F(xiàn)象，相關(guān)領(lǐng)域正在開展一場(chǎng)如何完成再一次制造系統(tǒng)的革命的討論，發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的第三次革命正在醞釀中。

四、結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要回顧了汽車制造業(yè)機(jī)械加工技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，指出我國(guó)汽車機(jī)械加工在硬件、軟件以及自主創(chuàng)新方面還與世界先進(jìn)水平存在差距，結(jié)合國(guó)外領(lǐng)先的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展情況，預(yù)測(cè)高速加工技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。希望我國(guó)汽車機(jī)械加工技術(shù)能通過(guò)不斷汲取先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，逐步達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

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