汽車設(shè)計(jì)制造中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

張 龍，馬 儀

（邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械與能源工程學(xué)院，湖南 邵陽(yáng) 422000）

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)迎來(lái)了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展與多項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施全面建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)民經(jīng)濟(jì)總額不斷攀增，道路交通系統(tǒng)愈加完善，這也給我國(guó)汽車行業(yè)和汽車銷售帶來(lái)了巨大的機(jī)遇。但是，由此而引發(fā)的汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)亦日趨激烈。汽車生產(chǎn)方必須積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)以及管理方式，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品的科技屬性，方能獲得市場(chǎng)份額與推動(dòng)自身長(zhǎng)期發(fā)展?，F(xiàn)代社會(huì)是信息社會(huì)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)為核心的數(shù)字化技術(shù)開(kāi)始受到汽車設(shè)計(jì)制造企業(yè)的廣泛關(guān)注，并逐步應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與加工的各個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)字化技術(shù)有益于精進(jìn)汽車品質(zhì)、強(qiáng)化汽車性能，提高汽車的信息化水平。

1 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用意義

1.1 數(shù)字化技術(shù)的基本內(nèi)涵

數(shù)字化技術(shù)是當(dāng)前國(guó)際社會(huì)中的高新科技之一，其主要是指通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及大數(shù)據(jù)等，對(duì)多種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)信息等進(jìn)行綜合分析、整理與計(jì)算，以為某工程設(shè)計(jì)制造提供真實(shí)而可靠的依據(jù)，在最大程度上保障工程品質(zhì)或產(chǎn)品品質(zhì)。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)相比，數(shù)字化技術(shù)具有更高的精準(zhǔn)度和分析效率，不能能夠同時(shí)綜合處理多種數(shù)據(jù)，還可在最大程度上確保信息處理結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

通常情況下，汽車設(shè)計(jì)與汽車制造都隸屬于汽車生產(chǎn)過(guò)程，二者相互聯(lián)系，關(guān)系緊密，但二者也具有一定的彼此獨(dú)立性，是兩個(gè)汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，有必要分開(kāi)進(jìn)行針對(duì)性的探討。首先，對(duì)于汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化技術(shù)中的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與模擬技術(shù)能夠直接設(shè)計(jì)出三維立體的汽車產(chǎn)品模型，從而為汽車整體設(shè)計(jì)提高極大的便利，減少人力與物力的耗費(fèi)，顯著提高汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作效率。同時(shí)，可針對(duì)模擬的汽車產(chǎn)品進(jìn)行虛擬測(cè)試，從而及早發(fā)現(xiàn)不足或可能存在的設(shè)計(jì)缺陷，在正式投入生產(chǎn)之前即完成修改。其次，對(duì)于汽車制造而言，數(shù)字化技術(shù)能夠按照相同的大小對(duì)汽車各個(gè)部件進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)算，為汽車產(chǎn)品的各個(gè)性能指標(biāo)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，包含振動(dòng)指標(biāo)、壓力指標(biāo)以及動(dòng)力數(shù)據(jù)等。

2 數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 逆向工程技術(shù)的應(yīng)用

截止到目前，逆向工程技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中得到了一定的應(yīng)用，尤其是對(duì)于新型汽車產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新之中。與其他設(shè)計(jì)方法相比，逆向工程技術(shù)更具有真實(shí)性和精準(zhǔn)性，其能夠嚴(yán)格根據(jù)具體的設(shè)計(jì)實(shí)際和設(shè)計(jì)需求，針對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行科學(xué)有效的處理，繼而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)形成能夠滿足上述多種實(shí)際要求的自由曲面，隨后把這一自由曲面輸入到相關(guān)反求程序內(nèi)，即可完成汽車設(shè)計(jì)中的反求工序。逆向工程技術(shù)的引入能夠在較大程度上顯著提高汽車設(shè)計(jì)效率，充分檢測(cè)設(shè)計(jì)方案以確保其合理性。

2.2 非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

三坐標(biāo)測(cè)量是當(dāng)前我國(guó)汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所必須存在的操作，對(duì)于汽車設(shè)計(jì)品質(zhì)以及汽車性能高低都具有重要作用。通常情況下，汽車設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展具體工作過(guò)程中均會(huì)依據(jù)自身的設(shè)計(jì)理念與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目的，該過(guò)程多采用以往時(shí)候汽車領(lǐng)域多使用的油泥塑造形式。三坐標(biāo)測(cè)量發(fā)生在上述步驟之后，其核心目標(biāo)主要是準(zhǔn)確獲取坐標(biāo)信息。然而，傳統(tǒng)的測(cè)量方法并不能保證所獲取坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和真實(shí)性。而非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)則能很好的解決上述問(wèn)題，一方面可在較大程度上減弱音噪點(diǎn)，特別是尖角或邊角處。另一方面，該技術(shù)內(nèi)部所存在的軟件系統(tǒng)可以及時(shí)分析整理相關(guān)信息。

3 數(shù)字化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

為了保證數(shù)字化技術(shù)在汽車制造環(huán)節(jié)中的科學(xué)高效應(yīng)用，需將汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所確立的各種汽車部件模具按照一定的模式進(jìn)行保存，并將其輸入到想應(yīng)對(duì)的數(shù)字化軟件之中。根據(jù)有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)，對(duì)汽車部件中的工件毛坯、加工原材料以及原點(diǎn)進(jìn)行加工。根據(jù)軟件系統(tǒng)中的各類選項(xiàng)，對(duì)工件類型進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，尤其對(duì)工件毛坯的實(shí)際尺寸、外形和三坐標(biāo)進(jìn)行加工，確認(rèn)刀具的型號(hào)、操作過(guò)程中的刀具下刀量以及冷卻量。汽車制造中的走刀模式是多樣化的。為了保證刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡滿足實(shí)際要求，需根據(jù)汽車模具，立足于實(shí)際情況，采取合適的刀具軌跡。多數(shù)情況會(huì)選擇平行切法，其能夠提升汽車加工制造質(zhì)量，且由于沒(méi)有長(zhǎng)代碼輸入，使得操作難度相對(duì)較低，能縮短汽車加工周期，降低汽車制造的成本投入。

[1]祝偉駿.汽車鋼制車輪數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)的研究應(yīng)用[J].四川兵工學(xué)報(bào)，3014(7):56-59.

[2]劉潤(rùn)雪，薛婭坤.汽車質(zhì)量管理中數(shù)字化制造技術(shù)的運(yùn)用分析[J].經(jīng)營(yíng)管理者，3015(13):48-49.