試析數(shù)字化制造技術在汽車設計制造中的有效應用

孫輝

四川職業(yè)技術學院汽車工程系 四川省遂寧市 629000

社會的進一步發(fā)展在一定程度上為人們生活水平、生活質(zhì)量的進一步提升創(chuàng)造了有利條件，而汽車也逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾慕煌üぞ撸覍τ谲囕v的各方面需求也呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢。因此，汽車生產(chǎn)制造企業(yè)就必須結(jié)合消費者自身的實際需求，來進行汽車設計，滿足消費者多樣化要求，為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定有力基礎。通過將數(shù)字化制造技術應用至汽車設計制造中，不僅可以有效提高汽車設計質(zhì)量，同時還可以進一步提高汽車制造精度，為汽車銷售打下堅實基礎。

1 數(shù)字化制造技術概述

數(shù)字化制造技術主要是指通過借助計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、多媒體等先進技術，根據(jù)現(xiàn)階段汽車生產(chǎn)的實際需求，加快相關信息的獲取速度，并根據(jù)信息內(nèi)容來完成汽車產(chǎn)品設計，同時也可以對其進行性能模擬，以保證產(chǎn)品設計符合生產(chǎn)需求[1]。在21世紀的今天，這一技術已經(jīng)被開始應用至各個不同的產(chǎn)業(yè)中，而計算機的應用也更加廣泛，這也就充分說明了數(shù)字化制造技術應用的重要性。在實際應用的過程中，數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)中最為中的部分，而系統(tǒng)應用的軟件為交互圖形系統(tǒng)，具有較強的計算能力以及數(shù)據(jù)信息分析能力，且各項設計工作可以在二維或者是三維空間內(nèi)進行，可以在最大程度上保證汽車設計的精確程度以及準確度，為汽車安全性提供充足保障。在社會群眾需求多樣化的時代背景下，汽車設計是保證汽車生產(chǎn)制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵，只有保證汽車生產(chǎn)與群眾需求相適應，才可以進一步拓展市場，充分說明了數(shù)字化制造技術應用的重要性。一方面，在設計體系中進行有效運用，不僅可以有效提高設計質(zhì)量，實現(xiàn)立體化設計，同時還可以利用數(shù)字模型，構建汽車外觀，并完成主體檢測，檢驗其設計是否具有合理性，若是發(fā)現(xiàn)問題，可以在第一時間進行分析與總結(jié)，保證設計的合理性；另一方面數(shù)字化工作方式的出現(xiàn)，可以實現(xiàn)對汽車生產(chǎn)與制造過程中，不同設備與元件的預測，并針對物理幾何提點金星秀詳細分析，而車輛震感、壓力等整體信息也可以被有效收集，對于解決汽車生產(chǎn)制造問題、減小故障發(fā)生幾率等具有重要意義[2]。

2 數(shù)字化制造技術在汽車設計制造中的具體應用

在時代快速發(fā)展的當下，人們生活質(zhì)量不斷提升，而對于汽車性能、功能等方面的要求也有所提高，這就需要汽車生產(chǎn)企業(yè)在今后發(fā)展的過程中重視汽車生產(chǎn)與設計這一環(huán)節(jié)，并且將數(shù)字化制造技術應用至汽車設計中，使得汽車設計更為高效。目前，數(shù)字化制造技術在汽車設計與汽車制造兩個環(huán)節(jié)有所應用，其應用的有效性將直接影響到汽車性能與質(zhì)量，這也就要求汽車生產(chǎn)制造企業(yè)必須保證數(shù)字化技術應用效果，為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定有力基礎。

2.1 在汽車設計環(huán)節(jié)中的應用

目前，在汽車設計環(huán)節(jié)中，通常是采用逆向工程發(fā)與新型坐標檢測法來實現(xiàn)，而這兩種方法也是數(shù)字化制造技術在汽車設計階段中最為主要的應用之一。其中，逆向工程方法是一項較為普遍的應用技術，通過收集、分析數(shù)據(jù)信息，結(jié)合汽車生產(chǎn)的具體目標，從整體、全方位角度進行考慮，設計出符合汽車生產(chǎn)需求的曲線平面，在曲線平面達到預期要求以后，將其應用至曲線平面運用的反求體系中，然后進行相關的設計活動，其自身的實用性特點是逆向工程方法的主要特征，保證汽車設計質(zhì)量符合各項要求[3]。新型坐標檢測方法的應用與實踐，可以很好打減少造成影響，使其設計效率更高。這種先進的檢測方式與傳統(tǒng)檢測方式不同，傳統(tǒng)檢測方式在實際應用的過程中，主要是利用三坐標來進行相關的檢測與估量工作，以此來獲取相關數(shù)據(jù)。然而事實上，這種方式方法的應用，并不能取得較好的效果，與汽車設計的實際需求不符，且坐標值的準確性也無法得到充分保證。因此，在新時期下，汽車生產(chǎn)與制造企業(yè)應結(jié)合時代發(fā)展的主要特點，針對汽車設計過程中存在，必須要采用新型坐標檢測方法來完成相關的設計工作，從而在最大程度上保證汽車設計的科學合理性。

2.2 在零部件制造環(huán)節(jié)中的應用

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造了良好的外部環(huán)境，而我國對外貿(mào)易的發(fā)展更為為汽車生產(chǎn)帶來了較大的發(fā)展機遇，而汽車產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出較為良好的發(fā)展態(tài)勢，這也就使得汽車設計與制造的安全性成為社會所關注的重要問題，而數(shù)字化技術的應用有助于提高汽車生產(chǎn)質(zhì)量，對于促進產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。在汽車制造環(huán)節(jié)，數(shù)字化技術的應用主要是集中在發(fā)動機、傳動軸、驅(qū)動橋者三個方面。

2.2.1 發(fā)動機

發(fā)動機是整個汽車中的核心部位，其性能、安全性都是將成為影響汽車運行的重要因素，而在實際生產(chǎn)與加工的過程中，其自身的復雜性也增加了發(fā)動機生產(chǎn)與加工難度。在生產(chǎn)的過程中，氣缸需要先經(jīng)過鑄造，然后充分利用數(shù)控加工中心銑出“三孔四面”，在完成這一加工則是需要使用數(shù)控鏜床來完成缸筒的精細化加工。然后是活塞鑄造，在鑄造完成以后仍然是需要利用數(shù)控加工來進行深度加工，在經(jīng)過精細打磨以后才可以完成生產(chǎn)，連桿在經(jīng)過鍛造以后同樣是需要通過數(shù)控加工來完成最后的加工工序。由此可見，數(shù)字技術在發(fā)動機生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，其應用的有效性將直接影響到發(fā)動機生產(chǎn)質(zhì)量，企業(yè)需要在今后予以較大程度的重視，實現(xiàn)對數(shù)字加工技術的有效控制。

2.2.2 傳動軸

在這一環(huán)節(jié)生產(chǎn)中，數(shù)字化技術的主要應用是在于對傳動軸進行科學合理的設計，由于傳動軸在設計過程中會根據(jù)其分布狀況的差異，改變汽車的承載重量，因此其在設計的過程中需要充分考慮到動力傳遞、設計方面的相關要求，保證其位置的準確定，同時確定傳動軸的型號[4]。目前，在汽車生產(chǎn)中較為常見的傳動軸為萬向傳動軸，需要根據(jù)承載重量的不同確定傳動軸的大小。這就需要汽車生產(chǎn)企業(yè)充分利用數(shù)字化技術，對于其使用情況進行預測與估算，并建立起三維立體模型，從美觀程度、性能等多個不同方面來實現(xiàn)綜合性評估，保證傳動軸設計的合理性。

2.2.3 驅(qū)動橋

在汽車整體結(jié)構中，驅(qū)動橋往往是肩負著傳統(tǒng)作用，是重要的傳動機構，其中減速器、準雙曲面齒輪這兩個零部件，必須要由數(shù)據(jù)機床操作來完成各項加工。除此之外，錐齒輪這一零件也需要利用數(shù)控機床來完成，而翹課在鑄造完成以后，還需要額外進行銑削加工。因此，汽車生產(chǎn)企業(yè)必須要重視數(shù)字化技術的有效應用，根據(jù)現(xiàn)階段科技發(fā)展現(xiàn)狀來對其進行完善與優(yōu)化，從而在最大程度上提高零部件生產(chǎn)與加工質(zhì)量，保證驅(qū)動橋生產(chǎn)制造的有效性，全方位提高汽車性能。

2.3 在汽車整車生產(chǎn)中的應用

在汽車整車生產(chǎn)制造的過程中，通常是包含了沖壓、焊接、涂裝和總裝線四條線，而在這些線加工過程中，都需要數(shù)控機床的參與。通過應用數(shù)字化技術，使得機械手與傳輸裝置更加完善，而這些技術與裝置的應用，不僅改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，同時還在一定程度上減輕了工作人員的工作壓力，為工人生產(chǎn)、裝配提供了較大便利。隨著科技的進一步發(fā)展，數(shù)字化技術得到進一步完善，而在汽車整車生產(chǎn)制造的過程中也呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢，而部分生產(chǎn)線在實際工作的過程中，已經(jīng)完善由機械來代替人工操作，不僅有效提高了生產(chǎn)質(zhì)量與效率，同時也解放了大量勞動力，避免汽車生產(chǎn)對工人身體造成損害，促使傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)向現(xiàn)代化、多樣化轉(zhuǎn)變，對于促進汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動國民經(jīng)濟發(fā)展等，都具有不可忽視的重要作用。

3 結(jié)語

綜上所述，在科技時代背景下，數(shù)字化制造技術的應用日益廣泛，通過利用這一技術，不僅可以對其系統(tǒng)進行模擬，同時也可以結(jié)合具體的信息情況，設計出符合大眾需求的汽車，更重要的是可以對汽車生產(chǎn)與制造中的不同設備、元件應用進行預測與估算，以保證制造比例符合汽車實際應用性，對于提高汽車生產(chǎn)質(zhì)量、促進汽車生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。