摘要：随着科学技术的不断发展，汽车行业市场不断的扩大，汽车零部件的加工工艺也在变得逐渐的复杂起来。汽车零部件的加工工艺往往直接影响到汽车零部件的质量可靠性以及汽车本身的使用安全，因此我们要重视对汽车零部件加工工艺的研究，确保汽车零部件优质可靠性，这是关系到汽车安全高效运行的重中之重。
关键词：汽车零部件；零部件加工；
智能化已经成为制造业升级发展的重要趋向，利用最新的ICT技术（信息通讯），实现互联工厂信息共享；利用各种数据分析，使工厂整体的运行最优化，实现高生产率。作为制造业最具代表性的汽车零部件加工行业，智能制造技术正在逐步得到应用。
一、汽车零部件加工选择的重要性
在汽车零部件机械加工中，对于汽车零部件的加工工艺和加工方案的选择是非常重要的，不同的方案选择往往可以关系到加工出来的汽车零部件成品的合格与否，甚至会影响到产品在系统中的使用性能。在有些情况下可能只是成品的装配不到位，可以通过重新装配进行修复，但是在严重的情况下是可能会造成汽车存在一定的安全隐患的，甚至在一些较为极端的情况下，可能会危及到使用者的生命安全。因此考虑到这种可能发生的不良情况，必须从根本上对汽车零部件加工工艺加以重视，首先是要提高汽车零部件加工工艺的质量，尤其是在批量生产过程中，汽车零部件产品加工的合格率需要得到一定程度上的保证与提升，其次在保证合格有序的加工过程的条件下，对于汽车零部件加工工艺和加工方案的选择也显得尤为重要。
二、我国汽车制造技术落后
在汽车制造技术方面，我国与世界差距较大。一是我国生产线使用的机器人数量比欧美日少一个数量级，造成自动化程度低；二是美国采用多工位压力机达到了70%，而我国不到10%，造成柔性化程度低；三是国际上激光拼焊板焊接成形生产线有300多条，年产激光拼焊板有几亿件，我国只有十几条，年产激光拼焊板约2000万件。同时，高/超高强度钢的冷、热冲压成套装备等轻量化工艺装备国内还是空白，造成国产汽车质量和性能落后，缺乏核心竞争力。另外，我国制造零部件主要采用切削方式，欧美日主要采用成形方式。美国汽车产量达到1100万辆时，拥有自动锻造生产线5000条，我国目前只有20～30条。欧美日汽车后桥齿轮已经完成了从切削向冷热温锻成形的过渡，如果我国如果采用这项绿色制造技术，年可节约钢材十几万吨，节电十几万千瓦时，减少C O2排放几十万吨。
三、加工设备自身要具有智能化的功能和水平
智能机加工厂对数控机床的要求：（1）能够接入互联网络。（2）能够实时向网络提供自身的相关信息（如：运行状态、工作内容、工艺数据和工作进度等）。（3）能够从网络接受所需的各种数据（如：加工程序、生产计划、工艺数据和生产准备信息等）。（4）通过智能化的功能最大程度减少生产准备工作内容。（5）具有一定的自适应功能。（6）具备自我诊断的能力。生产设备自身的高度智能化，为全工厂的智能化制造创造硬件环境和条件。工厂的智能化首先是制造装备的智能化，这是关键。只有最底层的制造终端实现数字化，其他系统的实施才不会存在技术壁垒。智能化的数控机床能够对自己进行监控，可自行分析众多与机床、加工状态、环境有关的信息及其他因素，能够自行采取应对措施来保证最优化的加工。当前的智能机床能实现以下几个方面的智能功能：主动振动控制功能，可将机床加工过程中的振动减至最小；智能热屏障技术，实现加工中机床的热位移控制；智能安全屏障，用于防止机床与刀具之间的误操作碰撞；语音导航提示功能，便于用户操作和使用；智能维护保养支持可以记录机床的运行状态，比如等待、加工、报警等，有助于分析提高机床运转效率，也能对主轴、刀库、进给轴单元的运行时间和状态进行监控和记录。
四、现代汽车零部件自动生产线具有六大特征
1．精密。轿车零部件的尺寸和几何形状精度比一般机械零件要高1～2个精度级，因此对以现代发动机总成为代表的高精零部件制造、精密模具制造以及汽车电子件制造所需的高精度加工设备提出了更高要求。比如由于节能环保的要求越来越高，发动机精度要求也越来越高。用于发动机生产线的高速加工中心定位精度/重复定位精度：工作台1m以下，6～8μm/3～4μm（I S O标准）；工作台1m以上，8～10μm/4～5μm（I S O标准）。柴油机高压共轨喷油器精密加工最具代表性。为保证极高密封性和滑动性，配合间隙3μm左右，孔和轴零件圆柱度1μm，表面粗糙度值R a=0.05m m，密封锥面圆度0.5μm。因而对制造装备，如各种精密数控机床特别是微纳级数控磨床、珩磨机以及精密装配和检测装备，提出了更高的技术要求。
2.高效。机床的高效专用性是汽车自动化设备的又一大特征。一是指高端、高效专用设备；二是指现代高效柔性自动生产线及其需要的高速数控机床；三是指高效制造技术，如采用精锻、精冲、精铸、激光加工等新工艺，代替传统切削工艺。如汽车齿轮加工应用高速滚齿机、高速插齿机、高速磨齿机。英国L A N D I S公司生产的曲轴磨床，磨削速度高达120m/s，用“扒皮法”从毛坯到精磨完毕，耗时仅几分钟。“高效专用”对机床的基本要求是高刚度、高速度、大功率，一律配备超硬刀具。高速滚齿机、高速插齿机要求配备整体硬质合金或硬质合金涂层滚刀、插齿刀，L A N D I S曲轴磨床则需配备C B N砂轮。高效专用设备还包括曲轴、凸轮轴、十字轴高效专用数控机床；高效柔性自动生产线及其高速数控机床。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外还有高效制造技术，如用近净成形—精铸、精密冷热温锻、精冲、激光加工等新工艺代替传统切削工艺。高效专用机床基本特征是“量体裁衣”型，即按照用户需要提供个性化产品。其技术含量、技术附加值和难度也远比通用机床高得多，也要求提供成套“交钥匙”工程。
3.柔性。为了适应近年来社会需求的多样化和缩短产品更新换代周期的需要，还需要这些自动化生产线应同时具备很大的柔性，即高度柔性的自动化。20世纪90年代，发动机流水生产线率先进入柔性化时代。目前，车身焊接和装配生产线、冲压生产线也开始进入柔性化时代。柔性自动线是汽车零部件制造技术的第二次革命。为了解决产品的变型生产和便于更换品种，柔性生产技术被引进到汽车生产领域。20世纪90年代出现了高转速、高快移速度、高加速度、快速换刀的高速加工中心，由其组成的柔性自动线FTL（Flexible Trans f e r Line）突出特点是，一定程度上克服了高柔性和低效率的矛盾。这种生产线不仅可加工同样产品范围内的零件，而且可加工变型产品、换代产品以及新产品，真正具备了柔性的意义。缺点是投资较大，效率受局限。为了进一步提高F T L生产效率，更快适应市场，发展了敏捷柔性自动线A F T L。目标是对变化的市场需求快速做出反映；满足现代轿车发动机“多品种、大批量、高效率、低成本”的需要；符合“精益生产”原则，即用最小投资赢得最大经济效益。A F T L主要有四个特点：由通用高速加工中心和专用/组合机床（H S M C+S P M/T M）组成混合型自动线，按照工序流程排列设备并由自动输送装置连接；采用敏捷夹具（柔性夹具—可控、可调夹具）；采用“智能刀具（Smart Tools）”——专用高效刀具，具有机电液一体化特征；生产效率高，同时又具有相当的柔性，能够适合大批量生产和变型产品开发，同时投资较小。
4.智能。自动生产线的智能技术，首先表现在生产线自动控制、刀具自动更换、工装及辅具自动更换、工件自动调度、自动编程、自动监控、自动补偿、工件质量自动检测、刀具磨损或破损后自动更换和自动报警等。
5.可靠。动化机床和自动线的生产节拍颇短，一旦出现故障，会造成全线停产，即使一分钟，也会造成巨大的经济损失。如一个年产量30万台的发动机厂，停产一天的损失就可达1.5亿元，这就对机床的可靠性提出了极为苛刻的要求。可靠性要求保证平均无故障工作时间M T B F不少于3000h。由于大批量生产，还需要机床具备很高的精度保持性。因此汽车工业所需的机床在验收时，不仅要考核单件加工的精度，还要进行零件的批量加工，考核其精度保持性，即考核它的工序能力指数C p k值。需要满足整条自动线工序能力指数C pk≥ 1.67。要求工艺装备系统（机床、柔性夹具、智能刀具、在线检测系统等）、物流系统（自动上下料、工件传输储运、实时工厂物流系统等）、自动线C N C控制系统的工程能力指数都要满足C p k、M T B F值。
6.成套。零部件制造的成套技术装备，体现在大批量生产的各种自动生产线和制造单元的系统集成能力和水平上。（1）具有将工艺系统、物流系统、信息系统包括生产线控制、自动编程、工件质量自动检等集成柔性自动生产线的能力。（2）具有将各种现代制造技术（如数字化技术、柔性自动化技术、高速加工技术、仿真技术、绿色制造技术等）按照精益、敏捷理念集成新一代柔性自动线的能力。还要求机床制造企业非常熟悉现代汽车零部件制造工艺，能够提供成套“交钥匙”工程。
五、以智能化促进自动化、少人化
智能化是制造过程优化和生产效率提升的一个重要手段，而实现智能化加工制造的基础就是要实现加工的自动化。以自动化推动智能化，以智能化促进自动化，两者相辅相成，共同发力。汽车产业历来是自动化生产广泛应用的代表，在机加工工艺中，从毛坯拆垛分拣，到机床上下料，到工序品质检测等，可以对应使用各种自动化的装备。桁架式机械手具有结构简单实用、投资维护成本低的特点；关节式机械手具有灵活性强，柔性高的特点；以及半自动形式的物流设施。这些自动化的生产线或生产单元极大节约了操作人员的投入，并保证了产品的生产节拍和质量稳定一致性。同时，自动化的物流及检测，也将从材料毛坯到加工成品全过程的信息数据，进行自动记录，反馈到管理软件，为整个系统的优化和判断以及下一步的计划指令，提供了信息依据。当然，智能化并不是完全的自动化或全部替代人的工作，而是人机结合，人机协作，各自发挥优势。操作员工所进行的工作不再是单调重复的体力劳动，而是用人的知识和经验去协助自动化机器的判断和调整，特别是一些异常情况的处理。传统的自动化方式已经不能适应一些新的情况，比如多品种、少批量（或中大批量）加工场合的特点以及加工信息数据和管理运营之间的交互需求等。而成熟的FMS产品与应用技术，正是解决和适应这种需求的最佳模式。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产（即具有柔性），并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合提高生产效益。
总之。智能制造的实现是一个过程，可能并没有终点，只有循序渐进因势利导才能真正达到目标。
参考文献：
[1]王新宇，张红，浅谈现代汽车零部件加工自动线的特征.2017.
[2]李秀英，梁蔷薇，浅谈汽车零部件加工的智能化应用技术.2017.
[3]吴秋萍，周旭辉，刘萍艳，等，探讨现代汽车零部件加工自动线的特征.2017.
[4]刘欢欢，汽车零部件加工的智能化应用技术的研究.2017
论文作者:胡利年
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：加工论文; 柔性论文; 汽车零部件论文; 高效论文; 机床论文; 自动线论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第34期论文;