汽车机械加工技术的现状及发展

冷秀良++王博

摘 要：本文概述了国内汽车机械加工技术的发展历程与现状，指出其与国外先进水平的差距，同时对国外汽车机械加工技术发展情况做了介绍。在此基础上，提出了未来汽车机械加工技术的发展趋势，包括高速加工技术的发展和发动机制造技术的发展。

关键词：汽车制造；机械加工；技术现状；发展趋势

随着社会经济水平的发展，汽车成为人们出行的主要交通方式之一。我国汽车制造业虽然在过去几十年间得到了发展，但仍与世界先进水平存在着一定差距。要实现我国汽车制造业的长足进步，就要不断从世界先进水平中汲取经验，提高自身行业水平。

一、国内汽车机械加工技术发展与现状

伴随我国几十年来经济社会水平的快速提高，我国汽车机械加工技术也得到了一定的发展。20世纪70年代，多条自动线和多种专用设备被研发出来，配备于第二汽车制造厂。进入80年代，轿车的研发生产成为重点，而国内机床的生产研发没有跟上生产需求，导致多数装备和制造技术只能从国外引进。2007年，我国汽车行业的生产能力已突破1000万辆。东风汽车有限公司设备制造厂提供了中小型加工中心、专用机床生产线给东风本田、东风本部以及其他国内汽车总成厂。立式加工中心生产线也已由一些汽车厂提供，如北京第三机床厂、北京机电院、沈阳机床集团等。

总体上，我国汽车机械加工技术和设备在过去几十年有一定的发展，但在以下多个方面仍然与世界先进水平存在差距。

一是硬件方面。汽车作为日常出行的主要交通工具之一，人们对其安全性能有着极高的要求。要保证汽车的安全性，就需要保证汽车零部件的精密性。但目前我国生产的数控机床设备还无法实现汽车制造中对可靠性、精度保持性、精度、寿命的要求。

二是软件方面。集成生产、流水化生产能实现更高的生产效率，但目前我国汽车制造厂在加工时，各生产点间的交流较少，没有形成流畅的流水作业，导致企业不能实现高效生产作业。造成该情况的原因在于缺乏将工艺系统、物流系统、信息系统集成为流水生产线或制造单元的技术。

三是自主研发方面。由于制造技术方面自主创新体系的缺乏，在高速加工技术、现代发动机制造技术方面，在现代汽车制造装备尤其强调的“解决方案”方面，我国汽车行业与世界先进水平还存在较大差距。

二、国外汽车机械加工技术

（一）集中工序，简化流程

为尽量缩短工艺流程，多采用复合工艺，如一刀多刃、一工位多工序，滚、插、铣削由拉削、搓、挤、滚压等代替，磨削由车、铰等代替。

（二）刀具技术的高速高效化

所谓工欲善其事必先利其器，为提高刀具效率，在研发新型刀具材料、提升刀具安全性能、改善刀具制造工艺等方面，国外汽车机械加工业进行了大量的研究实践。

（三）高速加工技术

为提高切削效率，高速刀具技术、高速机床被运用到生产中。高速加工技术的实现则涉及系统工程技术、经营管理技术、自动化技术、信息技术等。

（四）柔性制造技术

柔性制造技术能实现多个结构不同的产品的同时生产，其设备采用模块化设计，需要柔性制造系统和制造工厂，以及CNC机床和自动化技术。

（五）珩磨新技术

不断研发新型珩磨技术并应用于生产作业，如自动更换珩磨头、柔性夹具、实现珩磨的模块化等。

（六）干式切削技术

切削液是传统切削过程中不可或缺的生产要素之一，但其对环境有着负面影响。为减少切削液对操作人员以及环境的负面影响，两种干式切削技术应运而生。一种干式切削技术完全不用切削液。而另一种准干式切削，则是在微量润滑剂中混入气体，完成切削。

三、汽车机械加工技术的发展趋势

（一）高速加工技术

在汽车机械加工中，对高速加工技术的研究需要将机床、刀具与零件结合起来系统分析。进入信息化时代，系统工程、经营管理、自动化及信息技术是高速加工技术研发过程中不可避免要涉及的领域。当前，国内数控生产自动线多从日本及欧美等国引进，应用了较多的高速加工刀具技术和高速加工机床技术。例如，刀具多采用Ti基陶瓷、CBN、SiN陶瓷等超硬材料。加工零件孔的刀具为复合式结构，能在一次性走刀过程中完成精加工。机床结构突破传统形式，为实现生产线各加工工位、加工工序生产节拍对质量和精度的要求，专用成型刀具、高速多刀和加工工艺主导了机床的结构设计。

在当今全球化的大环境下，各类制造企业中必然会应用高速加工系统工程技术。高速加工系统将在以下多方面取得进一步发展。一是刀具技术方面。复合刀具、干式切削、超硬、高速将成为主流。二是在机床技术方面，复合加工中心模块化、高速是未来的发展方向。三是零件毛坯制造技术。如何达到成型快，切削加工少或无切削是未来的研究重点。四是自动生产线方面，柔性制造技术将被广泛应用。五是测量技术。实现数字化、随机高速测量是未来的研究重点。六是网络技术方面，涉及网络安全及宽带网技术。

（二）发动机制造技术

发动机作为汽车的核心技术指标之一，其制造技术尤为重要。当前，发动机制造技术已在上世纪完成了两次变革。经过20世纪初的第一次汽车发动机制造革命，大量生产流水线由美国FORD汽车公司发明。20世纪90年代，第二次革命诞生了柔性生产线（FTL），高柔性和低效率之间的矛盾在一定程度上被消除。但柔性生产线存在价格贵、投资风险大等特点，同时还存在着产能过剩现象。为应对产能过剩现象，相关领域正在开展一场如何完成再一次制造系统的革命的讨论，发动机制造技术的第三次革命正在酝酿中。

四、结语

本文简要回顾了汽车制造业机械加工技术在国内的发展历程和现状，指出我国汽车机械加工在硬件、软件以及自主创新方面还与世界先进水平存在差距，结合国外领先的机械加工技术发展情况，预测高速加工技术和发动机制造技术是未来的发展重点。希望我国汽车机械加工技术能通过不断汲取先进经验和实现自主创新，逐步达到世界领先水平。

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