數控機床在汽車制造業的應用

現代汽車生產中，新產品的開發周期在縮短，成本在降低，有資料表明，十年前就需要四年周期的汽車產品；如今，只要兩年就能完成。除汽車制造商采用先進的新產品開發方法、虛擬制造、同步工程等先進開發技術之外，最重要的一點是得益于為汽車制造業提供生產裝備的設備供應商的努力，特別是，這些設備供應商提供了各種各樣的CNC機床，使汽車制造商能夠以最快的速度提供市場需要的產品。

CNC機床的分類和特點

CNC機床種類很多，從大類上分，有專用CNC機床，也有普通CNC機床；從加工品種上分，有加工殼體類的數控銑床，數控車床、車削中心、凸輪數控磨床等；從加工控制要求上分，有單軸數控砂帶拋光機、單軸數控砂帶拋光機、數控五連桿切削機床，數控滾刀磨削；從控制復雜程度上分，有簡易數控、多道數控；從傳動方式上分，有步進電機、可分為直流伺服電機、交流同步伺服電機、交流異步伺服電機和直線電機；從主軸驅動方式上分直流主軸電機、它具有交流電主軸的交流主軸；從位置反饋的方式上分，有全閉環反饋、半閉環反饋、開環控制等。

良好的數控機床靈活性.高調節、高加工精度，早在60年代就被汽車制造商所重視，并進入了汽車零部件制造領域。但由于成本高，系統的性能和效率并不理想，未能得到廣泛的應用。步入二十世紀九十年代，隨著市場競爭的加劇，多種品種的生產滿足市場的多樣化需求，直至每一位用戶的需求都得到滿足，成為汽車制造商追求的目標，數控機床作為主要部件的柔性制造單元得到了廣泛應用。目前數控機床主要有兩大發展方向：

高速度的CNC機床，實現高效率。現行國際標準是主軸轉速≤25000rpm，加、減速度≤2.5g、快速移動≤160m/min，要想達到這一新水平，數控機床的驅動、機械傳動、機械結構、刀具等都要有重大的改進。機器主軸要用電主軸，主要軸承一般用陶瓷軸承，冷卻、潤滑、壽命一般為20,000h。傳動系統一般采用直線電機和線性導軌(也有靜壓導軌)，90m/min，1g機床也有雙伺服電機驅動，采用大螺距雙滾珠螺桿預張緊方案。一般的機架結構都是框箱結構。本刀為高強耐高溫刀具，HSK對刀。

數控機床或數控機床解決了柔性和高效的矛盾。歐美大多數汽車生產企業都是采用由高速加工中心構成的敏捷生產系統，該系統可100%靈活混合多品種生產，該島由若干個稱作島式柔性加工單元組成，每臺由一臺類似機床和機械臂聯接在一起，通過帶電子儲存器的隨動托盤與機床進行信息交換。值得一提的是，這些設備供應商不僅掌握設備制造方面的專業技術，而且十分關注汽車制造工藝的發展，他們可以向用戶提供交鑰匙工程，并具有自己的系統開發能力。該機床可靠性指標非常先進，單機起動率達到98%以上。利用該生產系統，汽車制造廠新產品的工業化投放周期大大縮短。

改革開放二十多年來，我國汽車零部件制造業中，數控機床的應用日益廣泛。但是大部分都是從歐、美、日進口的機床，歐美日機床的特點是：可靠性好，故障率低；人機接口設計注重人性化；具有主動測量和補償系統；可提供帶自動上料裝置的加工單元；機床設計模塊化。而且國內的數控機床廠家雖然不少，但從品種上看，仍為低級通用數控車床，對于適用于大批量汽車發動機、齒輪箱、主機件的多軸數控加工中心，品種少，而且大多數都沒有經受大批量生產考驗。

要讓國產數控機床盡快大規模地進入汽車制造業，筆者認為國內的數控機床制造商應該努力提高自己的能力，主要有以下幾點：

要建立自己的汽車零部件制造工藝能力，根據汽車零部件制造要求開發產品。逐漸形成系列化、模塊化的數控機床產品，以滿足汽車零部件生產的需求。

應注重開發(輸送裝置、托盤等)設備，作為汽車零部件加工線主機的數控機床制造商，不僅要注重主機的設計制造，更要重視機械臂、輸送裝置等構成現代敏捷柔性部件的各個元素的發展。由于設備的可靠性，影響著生產線的啟動速度。但啟動率對汽車大批量生產具有重要意義。

具有完整的輔助設備配套能力。鑒于交鑰匙工程的需要，曾承包商還注意建立自己的整線承包工程的長期合作伙伴，如專用清潔機等，因為，配套設備制造商的能力也影響到整個接線能力。

隨著全生產線自動化設計能力的提高，現代汽車零部件制造已進入敏捷生產時代，自動化信息系統設計的合理性直接影響到生產系統的正常運行。就是高新技術在汽車零部件制造中的應用。其核心競爭力在于現代數控機床供應商。

設立有效的用戶反饋機制，樹立用戶至上的理念，建立快捷的服務體系，汽車制造就是大批量生產，生產設備的維護和保養要及時。快速、高效的服務增強企業競爭力；同時有利于改善機床產品質量。

機械可靠性設計以提高機床的可靠性為核心，在機床制造系統中要注重生產過程的質量控制；在機床制造業中，確保工藝的一致性十分重要。

抓住開放和國際交流的良好機會；吸收消化，建立與國際同步的機床標準。

加強與CNC系統廠商的交流合作，適時開發具有自主知識產權的數控系統，使之具有開放性，最大程度滿足汽車零部件制造需求。