機(jī)械加工技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中的應(yīng)用

王洪波 梁少銜 朱元?jiǎng)P

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和進(jìn)步，出現(xiàn)了很多新型的技術(shù)，機(jī)械加工技術(shù)就是其中的一種。目前機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在加工企業(yè)中，最常見的就是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造企業(yè)。本文通過(guò)分析機(jī)械加工技術(shù)的內(nèi)容深入了解機(jī)械加工技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中的應(yīng)用情況，希望能夠給以后的加工企業(yè)提供更多的幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工技術(shù) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸制造

1 引言

現(xiàn)在人們的物質(zhì)水平越來(lái)越高，對(duì)汽車的需求也在日益增加，需求的增加帶動(dòng)了汽車制造行業(yè)的發(fā)展。在汽車零件中最重要的就是發(fā)動(dòng)機(jī)。要想保證汽車的安全和汽車的質(zhì)量就需要重點(diǎn)研究機(jī)械加工技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中的應(yīng)用。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠決定一個(gè)汽車的質(zhì)量和汽車使用的時(shí)間。在發(fā)動(dòng)機(jī)里面影響整個(gè)運(yùn)行的零部件就是曲軸。曲軸制造技術(shù)不僅影響汽車的穩(wěn)定，還會(huì)影響汽車使用人員的舒適程度。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要工作情況為：進(jìn)氣曲軸的上下活塞運(yùn)動(dòng)→氣體的壓縮過(guò)程→打開排氣閥門。

3 機(jī)械加工技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中的重要性

近幾年，我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展的越來(lái)越好，汽車需求的增加不僅給汽車制造行業(yè)帶來(lái)更多的發(fā)展空間，同樣也給汽車制造行業(yè)帶來(lái)一些困難和挑戰(zhàn)，其中加工曲軸就是生產(chǎn)中比較困難的一種加工工藝。曲軸的質(zhì)量會(huì)直接影響汽車行駛的安全。在生產(chǎn)的過(guò)程中引入機(jī)械加工技術(shù)能夠增加曲軸的可靠度，保證制造過(guò)程中的質(zhì)量。

4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造

4.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造現(xiàn)狀

曲軸在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最中間的位置，也是發(fā)動(dòng)機(jī)里面最重要的動(dòng)力傳輸裝置。在汽車制造行業(yè)里面發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸制造技術(shù)大部分應(yīng)用在機(jī)床上，用人工操作的方式來(lái)進(jìn)行加工，人工操作最大的缺點(diǎn)就是會(huì)增加工作的失誤率。現(xiàn)在我國(guó)在制造曲軸的時(shí)候選擇材料也存在疏忽情況發(fā)生，材料的使用會(huì)影響曲軸的質(zhì)量。

4.2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造流程

現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的材料主要有鋼材和球墨鑄鐵兩種，使用最多的就是球墨鑄鐵材料。球墨鑄鐵材料的成本比較低，能夠給企業(yè)提供比較大的經(jīng)濟(jì)利益。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工的時(shí)候要先對(duì)材料進(jìn)行熔煉，并觀察材料在熔煉中的溶解狀態(tài)。熔煉結(jié)束之后在進(jìn)行鑄形工作，鑄形能夠?qū)υO(shè)計(jì)好的材料進(jìn)行精細(xì)加工處理，最后就是材料的鍛造和處理。

4.3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的實(shí)際用途

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸主要承擔(dān)來(lái)自連桿傳來(lái)的力，當(dāng)曲軸受到離心力和慣性力影響之后自身就可以承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的力度。所以機(jī)械制造行業(yè)在進(jìn)行加工的時(shí)候一定要先保證曲軸本身的剛硬度，只要保證了曲軸的剛硬度才能保證汽車的安全。在實(shí)際加工的時(shí)候工作人員還需要在加工的時(shí)候保證曲軸的表面的耐磨性和平衡性。機(jī)械制造企業(yè)在工作的時(shí)候一定要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的技術(shù)類型，只有這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品才能滿足市場(chǎng)的需求。

4.4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造需要注意的事項(xiàng)

首先在制造曲軸的時(shí)候一定要注意安全，所有的工作人員都需要有安全意識(shí)，在工作的時(shí)候定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，做好設(shè)備維修和保養(yǎng)方面的工作，如果不能維修就要及時(shí)的換新，這樣才能保障制造工作中的安全;其次工作人員還需要注意自己的工作能力和素質(zhì)，認(rèn)真工作，減少失誤出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。制造企業(yè)也可以在員工工作的同時(shí)定期的對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，及時(shí)淘汰不符合要求的員工，從根本上提高曲軸制造的水平;最后就是要做好管理工作，通過(guò)建立監(jiān)督管理機(jī)制的方式對(duì)進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的人進(jìn)行監(jiān)督，減少材料丟失等情況發(fā)生。

5 曲軸制造過(guò)程中應(yīng)用的機(jī)械加工技術(shù)的類型

5.1 基于CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件曲軸三維模型

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸制造的時(shí)候最重要的環(huán)節(jié)就是設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件曲軸三維模型來(lái)保證曲軸的質(zhì)量。CAXA是一個(gè)一體化的軟件，CAXA在使用的時(shí)候既能記錄整個(gè)模型的建模過(guò)程，又能在設(shè)計(jì)的時(shí)候傳遞建構(gòu)設(shè)計(jì)的理念。CAXA在設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠給后續(xù)建立三維模型奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。例如：曲軸制造在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮自身的特點(diǎn)，利用元素庫(kù)里面的元素來(lái)配合三維球工具一起構(gòu)建一個(gè)實(shí)體模型。

5.2 基于ANSYS對(duì)曲軸三維有限元進(jìn)行分析

曲軸制造過(guò)程中需要注意曲軸三維有限元的分析情況，在分析的時(shí)候應(yīng)用CAXA實(shí)體軟件能通過(guò)分析讓三維模型更加符合實(shí)際情況。在建模的時(shí)候要先根據(jù)實(shí)際情況對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后把建好的模型放入ANSYS軟件中，在分析的時(shí)候要先劃分出不同的部分，之后在整體進(jìn)行分析。在分析的時(shí)候重點(diǎn)分析連桿軸徑和主軸頸兩部分，最常見的分析方法就是六面體單位分析法和自由網(wǎng)格劃分方法。六面體單位分析法和自由網(wǎng)格劃分方法在使用的時(shí)候能夠大幅度提高計(jì)算的精準(zhǔn)程度。

在曲軸制造的時(shí)候還需要考慮機(jī)器部件和曲軸固定頻率等參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候曲軸會(huì)受到很多外界因素的影響，例如：動(dòng)載荷作用因素，在這些外界因素的影響下會(huì)產(chǎn)生共振反應(yīng)，增加曲軸的動(dòng)應(yīng)力，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)影響使用壽命的時(shí)間。為了減少這種情況發(fā)生在分析的時(shí)候需要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助。

5.3 基于CAXA制造工程師的模擬數(shù)控加工技術(shù)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸制造的時(shí)候除了完成建模、分析模態(tài)步驟之外還需要進(jìn)行模擬數(shù)控加工，模擬數(shù)控加工技術(shù)在操作的時(shí)候需要CAXA軟件進(jìn)行控制。在加工進(jìn)行的時(shí)候需要先定義加工內(nèi)容和加工要求，加工完成之后還需要進(jìn)行仿真處理工作，提高加工的正確性，縮短工程的周期和降低工程的成本。

6 機(jī)械加工技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中的應(yīng)用

6.1 鑄造技術(shù)與鍛造技術(shù)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在鑄造和鍛造的時(shí)候要想能夠直接分析出熔煉的成分，就需要先選擇合適的光譜儀設(shè)備。在熔煉的時(shí)候先把材料進(jìn)行融合，在熔煉的時(shí)候要派專人進(jìn)行監(jiān)督，以保證材料的質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。如果在熔煉的時(shí)候工作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)的采用補(bǔ)救方式進(jìn)行處理，必要時(shí)還可以聘請(qǐng)一些專業(yè)人員來(lái)解決問(wèn)題。企業(yè)在制造的時(shí)候還可以使用一些先進(jìn)的造型方法來(lái)減少污染的排放，提高曲軸生產(chǎn)的質(zhì)量。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鍛造的時(shí)候要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化可以在鍛造的時(shí)候使用自動(dòng)感應(yīng)器、精整液壓機(jī)等機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械設(shè)備的使用不僅能夠提高曲軸生產(chǎn)的水平，還能減少失誤出現(xiàn)，給汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造行業(yè)奠定一個(gè)扎實(shí)的基礎(chǔ)。

自動(dòng)加機(jī)械設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督模具的參數(shù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)進(jìn)行管理，及時(shí)更新數(shù)據(jù)內(nèi)容。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備還可以通過(guò)分析數(shù)據(jù)和參數(shù)的方式減少誤差，讓發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)變得更加的精細(xì)化。

6.2 機(jī)械加工工藝和流程

現(xiàn)在機(jī)械加工工藝正在朝著智能化的方向發(fā)展。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)涉及很多的步驟，傳統(tǒng)的加工方式已經(jīng)不能滿足人們的需要，所以必須要采取一些先進(jìn)的方式來(lái)給零部件的高效生產(chǎn)提供支持。

制造行業(yè)在生產(chǎn)零部件的時(shí)候首先要明確機(jī)械加工的流程和方法，盡可能的滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。人們?cè)谏a(chǎn)的時(shí)候還需要合理的對(duì)加工工藝路線進(jìn)行規(guī)劃，這樣才能合理的控制曲軸的質(zhì)量，保證曲軸機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外在進(jìn)行工作的時(shí)候企業(yè)要加強(qiáng)管理力度，具體包括：制定生產(chǎn)計(jì)劃，了解機(jī)械構(gòu)件的類型;分析零件情況選擇合適的工藝步驟;確定工藝路線，選擇合適的機(jī)械加工設(shè)備;加工機(jī)械，填寫相關(guān)加工文件。

7 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造技術(shù)還在不斷的發(fā)展，對(duì)曲軸機(jī)械加工技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的水平在日益的提高。綜上所述能夠發(fā)現(xiàn)，只有在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中應(yīng)用機(jī)械加工技術(shù)才能更好的幫助汽車制造行業(yè)發(fā)展，讓我國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)變得更加的繁榮。

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