多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的运用

摘要：多轴数控加工技术是一种先进的机械制造方法，随着现代生产技术的不断发展，已经被广泛应用于汽车制造、航空航天、通信等行业。在汽车制造行业，多轴数控加工技术多用于柱面凸轮轴、发动机叶轮、汽车引擎等零部件的加工过程中，不仅可以提高加工效率和精度，降低生产制造的成本，还能有效地提升汽车零部件的质量和性能，从而实现汽车零部件的高效和精确加工，推动汽车制造行业的智能化发展。

关键词：多轴数控加工技术汽车零部件自动化智能化应用价值加工运用

中图分类号：TG659;U466

ApplicationofMulti-AxisCNCMachiningTechnologyinAutoPartsProcessing

MAYuliangLIANGHaihua

GuangdongMachineryTechnicianCollege，GuangzhouCity，GuangdongProvince，510450China

Abstract：Multi-axisCNCmachiningtechnologyisanadvancedmechanicalmanufacturingmethod.Withthecontinuousdevelopmentofmodernproductiontechnology，ithasbeenwidelyusedinautomobilemanufacturing，aerospace，communicationsandotherindustries.Intheautomobilemanufacturingindustry，multi-axisCNCmachiningtechnologyismainlyusedintheprocessingofcylindricalcamshaft，engineimpeller，automobileengineandotherparts，whichcannotonly improvetheprocessingefficiencyandaccuracy，reducethecostofproductionandmanufacturing，butalsoeffectivelyenhancethequalityandperformanceofautoparts，soastorealizetheefficientandaccuratemachiningofautopartsandpromotetheintelligentdevelopmentofautomobilemanufacturingindustry.

KeyWords：Multi-axisCNCmachiningtechnology;Autoparts;Automation;Intelligent;Applicationvalue;Processingandapplication

汽车在制造期间会对各种汽车零部件进行利用，各种零部件在制造时容易受到多种因素的影响，导致零部件的可靠性相对较差，多轴数控加工技术在使用后，能提升汽车零部件的制造效率，还能提升制造精度[1]。基于此，本文分析多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的应用，旨在提升汽车零部件的可靠性，促进汽车行业的长远发展。

1多轴数控加工技术概述

1.1多轴数控加工技术的概念

多轴数控加工技术是通过计算机系统对多个数控轴同时控制来加工多个刀具或零件，进而有效地提高加工的效率和加工质量。在汽车零部件的生产制造过程中，多轴数控加工技术可以实现对各种复杂形状的高难度加工，如对曲面、倒角和一些倾斜面的加工。该技术的应用不仅可以减少基准转换，降低工装夹具的数量和占用面积，还可以缩短制造程序，简化生产管理，从而更好地降低生产制造成本。

1.2多轴加工技术的特点

（1）减少零件加工的装夹次数，促使定位误差能实现合理控制。在加工期间一般只需要完成1～2次的装夹工作，可减少装夹的次数，因此，能减少装夹过程中不利因素的影响，还能达到节省工作时间的目的。如在箱体加工期间，第一次装夹能完成口面的加工，第二次能以口面定位为基础，完成其余四面的孔与口面，进而完成加工作业。

（2）在加工时需要分析3轴铣无法加工的区域。如叶轮展开加工，且在3轴机床上刀具无法达到指定的加工位置，这种情况要保证叶轮的加工水平，促使零件经过加工后能符合实际需求。

（3）加工期间，可对短刀具进行利用，要让短刀具能满足加工标准。工作期间要求对刀具进行合理选择，要让短刀能符合加工需求，刀具选择时，需要结合刀具的基本情况，完成刀具精度的分析，促使刀具的直径可提升加工精度。

（4）改善切削条件。一般机床切削条件会相对较差，而在多轴数控加工技术应用后，能对切削条件进行提高，如此可让刀具在使用时，对切削条件进行控制，让切削工作能满足加工需求，提升零件的加工质量。

1.3多轴数控加工技术与汽车零部件加工的关系

汽车零部件在加工时会选择机床完成加工，在机床加工过程中容易因为人为因素，导致汽车零部件加工出现较多缺陷问题[2]，例如：零部件精度不符合标准，这样会造成汽车零部件无法正常使用。针对这种情况要对汽车零部件的精度加工方法进行选择，可使用多轴数控加工技术，借助该技术能完成复杂面形汽车零件的加工，使一些加工难度高的零部件得以完成。在汽车零部件加工过程中，也会因为加工刀具和装夹次数的因素，导致加工精度受到影响，导致汽车零部件不能为汽车制造所用，而借助多轴数控加工技术对刀具进行合理选择，能够减少装夹次数，推动汽车零部件的加工品质提升。在汽车零部件加工期间也会受到传统加工方式的影响，使汽车零部件的加工效率降低，而在多轴数控加工技术应用后能使汽车零部件的加工效率提升，如在汽车引擎零部件加工期间，如果选择传统的加工方式，就容易引起引擎零部件出现加工问题，降低了引擎的可靠性。借助多轴数控加工技术能对引擎加工的工序进行控制，减少装夹次数提高引擎零部件的加工精度，使引擎零部件能为汽车提供合理服务，使汽车在制造后能够满足交通出行的需求。

2多轴数控加工技术应用价值

2.1提高加工的精度

对一些汽车零部件加工精度有较高的标准时，可通过多轴数控加工技术来提升零部件的加工质量，例如：在变速箱加工时，因为变速箱内部的部件相对较多，如果精度不达标，会造成汽车零部件不能发挥相应功能。在汽车零部件加工期间，可采用多轴数控加工，实现对变速箱组件的精确控制，让变速箱能满足汽车的使用标准。

2.2提高汽车零部件的制造效率

汽车零部件制造期间，因为汽车生产周期相对较短，所以汽车零部件的制造对效率要求就相对较高，例如：当前小米汽车在制造时，因为订单量相对较高，所以就对汽车零部件制造效率有了较高的要求，为了满足汽车制造效率的提升，可对多轴数控加工技术进行应用。另外借助多轴数控加工技术还能为创新设计奠定基础，例如：在小米汽车加工制造时，会对汽车引擎部件进行应用，所以要在有限的时间内完成对汽车引擎部件的制造，而制造时通过对多轴数控加工技术的应用，可以对生产效率进行控制，促使生产效率有效提升，从而使小米汽车能在有限的时间内顺利制造完成，推动小米汽车在汽车市场中获取较好的市场竞争力。

2.3减少零部件制造时的废料，避免资源浪费

汽车零部件制造过程中容易出现一些汽车零部件制造的废料，有时还会导致资源浪费情况的发生，在具体工作中可对多轴数控加工技术进行应用，能达到减少资源浪费的问题，促使汽车零部件制造能符合可持续发展的规范要求[3]。

2.4满足生产过程的自动化和智能化

多轴数控加工技术在工作期间，主要依靠数控技术为基础，而且多轴数控加工技术还能满足自动化和智能化技术的集成，促使汽车零部件在生产时，能满足高水平的控制需求，使生产效率明显提升。在零部件加工期间，能对智能监控系统进行应用，通过智能监控系统对制造流程进行监控，再结合监控过程对制造期间的缺陷进行管理，保证零部件制造水平的合理提升。

3多轴数控加工技术的运用

在汽车零部件中有一些比较重要的零件部分，如柱面凸轮轴、发动机叶轮、引擎零部件等，这些零部件的加工对于整个汽车的制造有着非常重要的作用，现重点分析多轴数控加工技术在这些零部件中的运用，提高汽车零部件加工精度和加工质量。

3.1多轴数控加工技术在柱面凸轮轴中的运用

3.1.1加工标准

柱面凸轮轴在加工时，要使两个侧面的法截面保持平衡；圆柱凸轮槽在工作段加工时，要保持等宽的条件，还要让滚子在圆柱凸槽中能保持平稳运作，如果圆柱轮槽的宽度不足，则可在沿槽腔中心线完成加工，以保证加工部件满足工作需求[4]。在汽车零部件柱面凸轮轴加工中，要求对柱面凸轮轴加工精度进行控制，并保证具体加工过程中按照相应加工尺寸完成加工作业，现要求完成槽宽20mm，槽深20mm的加工，促使汽车零部件凸轮轴在汽车制造中的应用价值得到提升，后续再对加工步骤展开分析。

3.1.2加工步骤

以柱面凸轮轴为研究目标，为了完成槽宽20mm、槽深20mm的汽车零部件柱面凸轮的加工，需要对加工步骤进行分析，具体情况分析如下。

（1）粗加工柱面槽，用Ф18立铣刀分多刀次粗加工柱面槽；（2）精加工柱面槽，用Ф20立铣刀一刀次精加工柱面槽；（3）清根，用Ф18T型清根刀槽底清根。

如果在加工中槽宽为45mm，则要按照如下工艺完成相应加工任务，具体加工步骤如下。

（1）粗加工柱面槽，用Ф20立铣刀分多刀次上下粗加工柱面槽。（2）精加工柱面槽，用Ф45立铣刀一刀次精加工柱面槽。

需要注意的是：编程时要为Ф20立铣刀编出3条粗加工轨迹程序，即上、中、下3条线，并在槽边留出0.5mm的精加工余量。

3.2多轴数控加工技术在叶轮中的运用

叶轮是一种重要的汽车零部件，在加工中展开开槽和扩槽时，需要选择Ф3键槽刀、Ф3球刀，为了保证叶轮的加工质量，现对叶轮的加工步骤和加工时的注意事项展开分析，图2为叶轮加工的示意图。

（1）如果叶片之间的流道很窄，材料又不好加工，则可以采用插铣的方法。（2）开槽和扩槽未必一次到底，根据情况可以分步骤完成，即开到一定深度先做半精加工，然后再继续开槽。

3.3多轴数控加工技术在引擎部件中的运用

汽车在工作时引擎具有较好的应用价值，通过引擎部件的合理设置，能满足汽车的合理制造。在具体汽车零部件加工时，要对多轴数控加工技术进行应用，促使汽车零部件的加工质量实现提升，在多轴数控加工技术加工汽车引擎部件时，可完成CNC铣削、CNC车削、电火花线切削和其他工艺的应用，实现对汽车零部件的合理生产[5]。另外，在加工引擎部件时，需要完成内燃机重要部件的加工，要求对加工速率和精度进行控制，具体加工期间可实现大型铝合金缸体的加工，要使多轴数控加工技术能完成对发动机的缸体的加工。

3.4多轴数控加工技术在精密零部件中的运用

在汽车零部件生产时为d4+r2oe6lcbWsGVZy/sc49graxfChjkxmOH66bNE5Pg=了满足制造需求，需要借助多轴数控加工技术完成相应精密零部件的加工。其中变速箱中的精密零部件在制造时，可对多轴数控加工技术进行应用，因为变速箱在汽车运行时具有较高的应用价值，变速箱中会包含很多齿轮，所以可借助多轴数控加工技术完成变速箱中精密部件的合理加工。

3.5多轴数控加工技术在其他零部件中的运用

其他零部件相对较多，主要有悬架部件、排气部件、化油器外壳等，为了保证这些部件符合需求，需要借助多轴数控加工技术实现对其他汽车零部件的加工。汽车零部件在加工制造时都有着严格的加工标准，如果零部件的精度不能符合标准，会导致汽车出现安全性问题，在多轴数控加工技术应用后，能促进汽车零部件实现加工精准度的提高，使零部件能顺利应用到汽车制造当中。

4结语

本文结合多轴数控加工技术的特点及应用价值，分析多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的运用，从而使该技术能够满足汽车零部件的加工标准，保证零部件的加工质量实现提升。通过多轴数控加工技术的运用，不仅能提升汽车零部件的加工精度，还能避免出现加工期间零部件浪费的问题，提高加工效率，提升零部件加工的智能化和自动化水平。

参考文献

[1] 马春新.多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的应用研究[J].内燃机与配件，2024（7）：128-130.

[2] 徐金亭，牛金波，陈满森，等.精密复杂曲面零件多轴数控加工技术研究进展[J].航空学报，2021，42（10）：24-47.

[3] 邵树锋.精密双层叶轮的五轴数控加工技术研究[J].现代制造工程，2022（4）：76-81.

[4] 张腾，胡建，易忠永.开式整体叶轮的多轴数控加工技术分析[J].电子技术，2023，52（5）：90-91.

[5] 韦兰花.UG模拟仿真技术在数控多轴加工中的应用研究[J].造纸装备及材料，2023，52（5）：113-115.