汽车的引入改变了整个文明,为大部分人口提供了快捷的个人交通,同时产生了整个劳动力阶层和令人钦佩的文化的一个方面。 现在汽车行业遍布全球,中国目前是全球领先的汽车制造国,26年汽车总产量将超过2021万辆。
自第一辆汽车的开发以来,制造工艺发生了显着变化。 在福特 T 型车的大规模生产过程中,大量劳动力联合起来手工组装零件。 此后从1960年开始,机器人在短时间内成为执行零件组装和焊接的主流。 除了组装和 焊接,汽车的生产需要其他操作,例如 铣削, 钻孔、镗孔 以及转弯等
通常,这些操作是通过使用电动工具(例如钻床、车床或铣床)来执行的。 为了满足世界人口的需求,车辆的生产必须在很短的时间内完成。 为了这, CNC加工的流程 具有计算机控制和自动化优势,是生产和原型设计的成功选择。
数控机床通常在汽车工业中用于生产汽车零部件。 数控机床配备精密工具,可以精确地生产复杂的形状。 使用数控机床生产的一些常见汽车零件包括发动机部件、悬架部件、变速器部件和车身部件。
为什么数控加工应用于汽车行业?
为了留在这个竞争激烈的市场,制造商正在迅速重新设计车型,为此,需要生产极其复杂和专业的形状。 这样做的主要问题是在不放弃车辆完整性和总体安全性的情况下保持较低的车身重量。 为此,需要对在加工过程中容易变形或断裂的材料进行加工。 主要是汽车行业消耗 铝板 以及其他轻质材料,如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和丙烯酸玻璃。 这种抗内爆 PMMA 可用作玻璃的替代品,玻璃主要用于照明装置,但存在加工问题。 制造商正在意识到他们对汽车豪华技术的需求不断增强,这取决于专用电子部件和严格的公差。 不使用 计算机数控 (CNC) 加工,保持材料的完整性并达到这些严格的公差是一项艰巨的任务。 CNC 加工因其生产到装配线的可重复性和及时性而在汽车行业占据主导地位。 自动化 CNC 机床将 G 和 M 代码作为输入,并将其转换为一系列操作,钻床、车床或铣床等电动工具将据此进行相应操作。 为此,操作员必须在机器中设置工件材料,这样 CNC 就会将工件转换为成品,并且与传统零件加工相比,精度更高。
CNC加工在汽车行业的应用
CNC(计算机数控)加工广泛应用于汽车行业,用于生产精密、高质量的零件。 CNC 加工在汽车行业的一些常见应用包括:
- 发动机零件:采用数控加工生产气缸盖、曲轴箱、气门盖等发动机零件,精度高、重复性好。
- 悬架零件:数控加工用于制造控制臂、主轴和转向节等悬架零件。
- 变速箱零件:数控加工用于生产变速箱、换档拨叉、离合器片等变速箱零件。
数控机床通过批量生产类似零件以满足市场需求,改变了整个汽车行业。 以下是数控机床在汽车行业的不同应用。
1. 发动机缸体
汽车发动机缸体
发动机是保持车辆行驶的任何系统中最复杂和最主要的部分。 对于这种发动机,可以将大型铝块加工成气缸体,其中发动机气缸包含可上下移动的活塞。 由于其复杂性和材料种类繁多,数控加工是一种绝佳的方法。 数控机床的编程是一项艰巨且耗时的任务,需要高水平的技能。 一旦准备就绪,无需任何帮助和增加劳动力,机器就可以生产出许多具有相同精度和公差的发动机缸体。 与发动机缸体相关的零件,例如气缸盖、进气歧管以及包围气缸和气缸体的零件通常使用数控机床生产。 CNC加工包括数控铣削、数控车削、线切割等工艺。
2。 灯光
汽车的车头灯
CNC 机床有助于制造汽车发光所需的各种零件。 对于驾驶员来说,来自车辆前灯的光线可确保其传播到道路上舒适的范围内。 为此,由 PMMA 和丙烯酸玻璃制成的反射器需要具有高精度和严格的公差。 CNC 加工用于批量生产这些反射器以进行批量生产。 制造商可以通过加工 PMMA 生产车辆照明,包括车头灯和车内照明。
3. 启动马达
汽车的启动马达
使内燃机自行工作的装置称为起动马达。 为了保持车辆的一致性,这些启动电机至关重要。 它具有复杂的设计,并且需要具有非常高的准确度、精度和严格公差的制造工艺。 CNC 加工是解决这些限制的理想选择,可以生产具有精度、准确度和公差的零件。 CNC加工还可以根据设计要求对汽车的重要部件进行适当的优化。
4. 驱动桥
汽车的驱动轴
在机动车辆中,驱动桥由两个半轴组成,这两个半轴通过等速万向节连接到车轮。 这个关键部件保证了车轮的平稳运转,需要高精度和准确度。 CNC加工将有利于生产驱动桥机构的准双曲面齿轮和锥齿轮等零件。
5。 齿轮箱
汽车的扭矩和速度由变速箱改变,变速箱是车辆传动系统的一部分。 变速箱的设计很复杂,并且需要非常严格的公差才能占据较小的空间。 在制造过程中,公差的微小误差可能会导致不对中、齿轮磨损和齿轮故障。 大多数汽车制造公司正在最大限度地减少传统齿轮制造工艺的使用,例如通过使用数控加工进行滚齿。 CNC 加工无需额外的后处理操作,可以生产具有高精度、精密度和严格公差的高质量齿轮。
6. 内部和屋顶板
汽车的仪表板
现代汽车的性能通过使用轻质材料得到增强。 大多数汽车制造商都在使用聚合物和塑料,以减少制造内饰和车顶板的钢材使用量。 面板重量轻,厚度是钢材的两倍。 CNC 加工用于制造这些具有高精度和表面光洁度的面板。 仪表板框架、车速表和油表主要由聚丙烯 (PP) 块通过数控机床生产而成。 这样,这些零件的切口将完美对齐,无需使用任何其他连接机制。
7. 定制汽车轮毂
汽车的合金轮毂
8. 定制零件
通过使用 CNC 加工,可以生产汽车的其他几个零件,例如悬架部件、排气部件、化油器外壳、流体系统部件、衬套、保值器、旋转器和制动器。 该制造工艺还有助于通过 CAD 更改零件设计来生产特定车辆的定制零件。
CNC加工在汽车行业中的优势
1。 速度
对于汽车行业来说,数控加工因其速度而发挥着重要作用。 加工操作可以快速执行,几乎不需要劳动力干预,因为它依赖于计算机指令。 这种加工用于大批量生产汽车零部件,因为制造商正在寻找一种能够消除人为错误和疲劳的闲置流程。 通过使用这种加工,制造商看到生产力的大幅提高,特别是因为计算机指令可以重复多次。
2。 自动化
在数控加工中,自动化是一个优势,与传统工艺相比,它可以缩短生产时间。 零件制造的自动化更加简化,一旦零件完成,机械臂将协助从机器上移除零件。
3.重复性
在较长时间内,数控机床可以快速重复其功能,而不会出现任何差异。 通过使用这台由计算机控制的机器,可以多次生产零件而不会失去零件之间的一致性。 对于单个零件的批量生产,汽车制造商极其依赖这种加工工艺。 由于劳动力干预较少,使用 CNC 加工进行大批量生产更具成本效益。 这是数控机床在汽车行业的最佳优势之一。
4. 准确度和精密度
大多数汽车制造商认为,数控加工由于其高精度和高精度,是一种闲置的制造工艺。 该过程的计算机控制和自动化特性不允许出现任何错误,并且可以提供 ±0.001 ̋ 的公差。 汽车行业需要这些精细的公差,因为车辆任何关键部件的故障都会给最终用户带来严重的后果。 CNC 机床可以生产高精度、高精度且公差严格的复杂汽车零件。
常见问题
汽车行业使用的数控机床有哪些类型?
市场上有多种类型的数控机床。 汽车行业根据零件的复杂程度需要不同类型的数控机床。 简单的零件可以使用简单的 CNC(2 轴或 3 轴)来生产,但复杂的零件(例如齿轮箱)只能使用复杂的 CNC(例如 4 轴或 5 轴)来生产。 这些机器可以沿多个轴旋转,并且可以产生更精确和更严格的公差。 机床的类型取决于工艺,有五种类型的数控机床可用,例如数控车床、铣床、钻床、激光机床和等离子切割机。
汽车数控加工所用的材料有哪些?
许多类型的材料都与 CNC 加工兼容,但高度可加工的材料是该工艺的最佳材料。 易加工的汽车材料包括铝、黄铜、不锈钢、合金钢等金属,ABS、PEEK、PMMA、聚碳酸酯、PTFE、尼龙等塑料,木材、泡沫和复合材料。 钛等难加工材料也用于汽车工业,但对于钛,需要特殊的切削工具。
汽车行业的 3D 打印和 CNC 加工有什么区别?
3D 打印是一种增材制造工艺,通过引入连续的材料层来生产最终产品。 另一方面,数控加工是一种减材工艺,通过去除工件块上的材料层来生产最终产品。 这两种工艺都非常精确,通过 3D 打印可以进行更多定制,并且多种材料与 CNC 加工兼容。
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