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摘要： 介绍切削工具、夹具、机床等机械加工技术手段在汽车制造环节和零件维修过程中的应用，以期为广大工程技术人员提供参考。
关键词： 汽车；机械加工；刀具
中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0720130－01
1 机械加工技术在汽车制造中的应用
1.1 切削工具
切削工具是决定生产能力的重要因素，而刀具则是确定生产效率的主要因素，其所用材质和组成结构决定了切削的数量。不管是国外还是国内，刀具材料的发展大致相同，炭素工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等等都是组成刀具的各个时期的重要材料。而碳化钨、碳化钦、氮化钦等一些涂层技术则可以增加刀具的使用寿命。目前国外机械夹固的各种刀具广泛采用的都是各种型式的硬质合金刀片，不仅包含了方形、圆形、萎形、三角形等多品种形状、规格和尺寸精度，甚至包括各种正负前角和断屑槽的刀片，而且刀体与刀片的刃磨精度都很高，可以达到尺寸完全互换的效果。这就是我国各种刀具未来的发展方向。
1.2 夹具
夹具是专为加工零件定位夹紧用的工艺装备，因此夹具本身的定位精度必须要高于工作的精度，才能保证零件的加工精度。夹具的设计制造精度一直在不断提高，由过去的占工件公差带的1/3至l/5发展到现在的l/10，国外采用了精度补偿技术，将误差尽可能地控制到最小，已经快要实现零公差。然而我国的制造公差却还停留在0.01mm的水平，有待于我们加快脚步迎头赶上。
对于夹具结构来说，气缸、油缸、浮动夹紧与辅助支承装置这些通用化、系列化的功能部件以及自动化的定位元件与夹紧元件等都已成为市场上专业化的商品，能够极大地简化设计与制造，有效提高生产效率、降低生产成本。
夹具本体的刚度是其质量的保证。国外夹具焊接本体多采用40～60mm厚的钢板，用二氧化碳保护气体自动进给焊丝焊接而成，并特别注意冷却液与排屑的通畅，极少发生变形的情况。而我国采用的却还是鑄铁本体，其缺点在于结构比较复杂并且刚度不足。
质量优良的夹具技术性尤为重要，其在专用机床自动线中的价值约占20%但我国对于夹具缺乏研究，还没有给予足够的重视，技术水平还处于五十年代从苏联引进的水平，没有大幅度的提高。因此，我们应努力将夹具通用化、系列化和标准化，并向不断提高精度和自动化程度发展。
1.3 机床
我国大部分生产汽车零件的流水线还是由标准机床加专用夹具组成的，国外的生产线也相同。但不同的是国外注重了机床的改造，并且配置了功能部件，适当地采用了数控、数显装置以提高加工精度和自动化程度，相对于采用专用机床来说，节省了不少的开支。专用机床刚度较好、自动化程度较高、加工质量较稳定，是大量流水生产汽车的主力军，但采用什么型式的专用机床或自动线则根据加工汽车的品种和生产纲领来选定，才能达到以最少的投资获取最多的效益的目的。尽管随着汽车品种的不断改变、增加和市场需求量的变化，各种加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）、柔性生产线（FML）、和集成制造系统（IMS）也已开始发展，并日趋成熟，但为数还是不太多的，因此我国仍应将发展组合机床作为重点。
2 机械加工在汽车零件修复中的应用
2.1 零件修复中的注意事项
汽车修理中恢复零件使用性能的主要手段就是零件修复机械加工，经济、可靠而且方便。但在实际操作中需要机械加工的零件多数都存在基型改变、定位失准以及硬度较大等不利因素，因此，对零件进行机械加工时必须注意以下几点：首先要注意确定定位基准。待维修的旧零件工作表面上多会存在扭曲、变形、磨损等缺陷，各工作表面之间的位置也会发生改变，甚至部分零件原有的加工基准受到磨损、碰伤造成严重破坏，修复加工余量很小的情况下，就必须认真选择定位基准，对基准面进行仔细检查和修整才能使待加工表面与机床刀具之间保持正确的位置，并且保证加工后的表面与其余不修理表面间相互位置的精度要求；其次要注意降低修复件表面粗糙度。由于汽车上多数重要零件都是处于重载、高速、受冲击的工作环境下，汽车的工作性能和使用寿命也都是由这些零件表面质量的好坏来决定的。所以，这些主要零件对表面的质量要求都比较高，其表面质量的好坏则由表面粗糙度和表层金属的物理机械性能来决定（如：发动机汽缸表面的粗糙度为0.2～0.4微米，活塞销表面的粗糙度为0.1～0.2微米，而其他一些重要零件表面的粗糙度在1.6～3.2微米）。因此，在零件修理加工过程中必须要要满足零件表面粗糙度的要求。
2.2 零件修复中的机械加工方法
零件修复的机械加工方法中修复配合副零件磨损的其中一种方法是修理尺寸法，其做法是利用机械加工的方法将待修复配合副中的一个零件恢复其正确几何形状并获得新的尺寸（修理尺寸），再选配相同尺寸的另一配合件与之间相配，恢复配合性质。
零件修复的机械加工方法中另一种常用方法是附加零件修理法。其做法是将磨损部分切除，恢复零件磨损部位原有的几何形状，再加工一个套采用过盈配合的方法将其镶在被切去的部位，代替零件磨损或损伤的部分，使零件恢复到基本尺寸。例如：气门座圈、气门导管、气缸套、飞轮齿圈、变速器轴承孔、后桥和轮毅壳体中滚动轴承的配合孔以及壳体零件上的磨损螺纹孔等等，都可以利用这种方法进行修理。
零件修复的机械加工方法除了修理尺寸法和附加零件修理法外，还有零件局部更换修理法。由于汽车零件都具有多个工作面，但在实际使用中各个工作表面的磨损并不一致，当有些部位损坏不能使用时也有其他部位还可使用，因此，可以采用局部更换法以避免不必要的浪费。具体做法是将零件上磨损或损坏的部分切除、重制，然后将其与零件基体用焊接或螺纹连接的方法连在一起，再进行加工以恢复零件的原有性能。
参考文献：
[1]汽车雪路防滑轮[J].中国乡镇企业信息，1994（2）.
[2]汤晓宇，铝合金车轮的机械加工技术[J].中国科技信息，2007（11）.
[3]段逢春，连杆的机械加工[J].国外汽车，1980（3）.
作者简介：
刘红年（1972-），湖北浠水人，硕士，职称讲师，江汉大学文理学院机电与建筑学部教师，研究方向：光电无损检测。
关键词： 汽车；机械加工；刀具
中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0720130－01
1 机械加工技术在汽车制造中的应用
1.1 切削工具
切削工具是决定生产能力的重要因素，而刀具则是确定生产效率的主要因素，其所用材质和组成结构决定了切削的数量。不管是国外还是国内，刀具材料的发展大致相同，炭素工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等等都是组成刀具的各个时期的重要材料。而碳化钨、碳化钦、氮化钦等一些涂层技术则可以增加刀具的使用寿命。目前国外机械夹固的各种刀具广泛采用的都是各种型式的硬质合金刀片，不仅包含了方形、圆形、萎形、三角形等多品种形状、规格和尺寸精度，甚至包括各种正负前角和断屑槽的刀片，而且刀体与刀片的刃磨精度都很高，可以达到尺寸完全互换的效果。这就是我国各种刀具未来的发展方向。
1.2 夹具
夹具是专为加工零件定位夹紧用的工艺装备，因此夹具本身的定位精度必须要高于工作的精度，才能保证零件的加工精度。夹具的设计制造精度一直在不断提高，由过去的占工件公差带的1/3至l/5发展到现在的l/10，国外采用了精度补偿技术，将误差尽可能地控制到最小，已经快要实现零公差。然而我国的制造公差却还停留在0.01mm的水平，有待于我们加快脚步迎头赶上。
对于夹具结构来说，气缸、油缸、浮动夹紧与辅助支承装置这些通用化、系列化的功能部件以及自动化的定位元件与夹紧元件等都已成为市场上专业化的商品，能够极大地简化设计与制造，有效提高生产效率、降低生产成本。
夹具本体的刚度是其质量的保证。国外夹具焊接本体多采用40～60mm厚的钢板，用二氧化碳保护气体自动进给焊丝焊接而成，并特别注意冷却液与排屑的通畅，极少发生变形的情况。而我国采用的却还是鑄铁本体，其缺点在于结构比较复杂并且刚度不足。
质量优良的夹具技术性尤为重要，其在专用机床自动线中的价值约占20%但我国对于夹具缺乏研究，还没有给予足够的重视，技术水平还处于五十年代从苏联引进的水平，没有大幅度的提高。因此，我们应努力将夹具通用化、系列化和标准化，并向不断提高精度和自动化程度发展。
1.3 机床
我国大部分生产汽车零件的流水线还是由标准机床加专用夹具组成的，国外的生产线也相同。但不同的是国外注重了机床的改造，并且配置了功能部件，适当地采用了数控、数显装置以提高加工精度和自动化程度，相对于采用专用机床来说，节省了不少的开支。专用机床刚度较好、自动化程度较高、加工质量较稳定，是大量流水生产汽车的主力军，但采用什么型式的专用机床或自动线则根据加工汽车的品种和生产纲领来选定，才能达到以最少的投资获取最多的效益的目的。尽管随着汽车品种的不断改变、增加和市场需求量的变化，各种加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）、柔性生产线（FML）、和集成制造系统（IMS）也已开始发展，并日趋成熟，但为数还是不太多的，因此我国仍应将发展组合机床作为重点。
2 机械加工在汽车零件修复中的应用
2.1 零件修复中的注意事项
汽车修理中恢复零件使用性能的主要手段就是零件修复机械加工，经济、可靠而且方便。但在实际操作中需要机械加工的零件多数都存在基型改变、定位失准以及硬度较大等不利因素，因此，对零件进行机械加工时必须注意以下几点：首先要注意确定定位基准。待维修的旧零件工作表面上多会存在扭曲、变形、磨损等缺陷，各工作表面之间的位置也会发生改变，甚至部分零件原有的加工基准受到磨损、碰伤造成严重破坏，修复加工余量很小的情况下，就必须认真选择定位基准，对基准面进行仔细检查和修整才能使待加工表面与机床刀具之间保持正确的位置，并且保证加工后的表面与其余不修理表面间相互位置的精度要求；其次要注意降低修复件表面粗糙度。由于汽车上多数重要零件都是处于重载、高速、受冲击的工作环境下，汽车的工作性能和使用寿命也都是由这些零件表面质量的好坏来决定的。所以，这些主要零件对表面的质量要求都比较高，其表面质量的好坏则由表面粗糙度和表层金属的物理机械性能来决定（如：发动机汽缸表面的粗糙度为0.2～0.4微米，活塞销表面的粗糙度为0.1～0.2微米，而其他一些重要零件表面的粗糙度在1.6～3.2微米）。因此，在零件修理加工过程中必须要要满足零件表面粗糙度的要求。
2.2 零件修复中的机械加工方法
零件修复的机械加工方法中修复配合副零件磨损的其中一种方法是修理尺寸法，其做法是利用机械加工的方法将待修复配合副中的一个零件恢复其正确几何形状并获得新的尺寸（修理尺寸），再选配相同尺寸的另一配合件与之间相配，恢复配合性质。
零件修复的机械加工方法中另一种常用方法是附加零件修理法。其做法是将磨损部分切除，恢复零件磨损部位原有的几何形状，再加工一个套采用过盈配合的方法将其镶在被切去的部位，代替零件磨损或损伤的部分，使零件恢复到基本尺寸。例如：气门座圈、气门导管、气缸套、飞轮齿圈、变速器轴承孔、后桥和轮毅壳体中滚动轴承的配合孔以及壳体零件上的磨损螺纹孔等等，都可以利用这种方法进行修理。
零件修复的机械加工方法除了修理尺寸法和附加零件修理法外，还有零件局部更换修理法。由于汽车零件都具有多个工作面，但在实际使用中各个工作表面的磨损并不一致，当有些部位损坏不能使用时也有其他部位还可使用，因此，可以采用局部更换法以避免不必要的浪费。具体做法是将零件上磨损或损坏的部分切除、重制，然后将其与零件基体用焊接或螺纹连接的方法连在一起，再进行加工以恢复零件的原有性能。
参考文献：
[1]汽车雪路防滑轮[J].中国乡镇企业信息，1994（2）.
[2]汤晓宇，铝合金车轮的机械加工技术[J].中国科技信息，2007（11）.
[3]段逢春，连杆的机械加工[J].国外汽车，1980（3）.
作者简介：
刘红年（1972-），湖北浠水人，硕士，职称讲师，江汉大学文理学院机电与建筑学部教师，研究方向：光电无损检测。