機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的應(yīng)用

王洪波 梁少銜 朱元凱

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和進步，出現(xiàn)了很多新型的技術(shù)，機械加工技術(shù)就是其中的一種。目前機械加工技術(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)動機曲軸制造企業(yè)。本文通過分析機械加工技術(shù)的內(nèi)容深入了解機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的應(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：機械加工技術(shù) 汽車發(fā)動機 曲軸制造

1 引言

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

2 汽車發(fā)動機的工作原理

汽車的發(fā)動機能夠決定一個汽車的質(zhì)量和汽車使用的時間。在發(fā)動機里面影響整個運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，還會影響汽車使用人員的舒適程度。汽車發(fā)動機主要工作情況為：進氣曲軸的上下活塞運動→氣體的壓縮過程→打開排氣閥門。

3 機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的重要性

近幾年，我國的汽車工業(yè)發(fā)展的越來越好，汽車需求的增加不僅給汽車制造行業(yè)帶來更多的發(fā)展空間，同樣也給汽車制造行業(yè)帶來一些困難和挑戰(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)量會直接影響汽車行駛的安全。在生產(chǎn)的過程中引入機械加工技術(shù)能夠增加曲軸的可靠度，保證制造過程中的質(zhì)量。

4 汽車發(fā)動機曲軸制造

4.1 汽車發(fā)動機曲軸制造現(xiàn)狀

曲軸在汽車發(fā)動機最中間的位置，也是發(fā)動機里面最重要的動力傳輸裝置。在汽車制造行業(yè)里面發(fā)動機的曲軸制造技術(shù)大部分應(yīng)用在機床上，用人工操作的方式來進行加工，人工操作最大的缺點就是會增加工作的失誤率?，F(xiàn)在我國在制造曲軸的時候選擇材料也存在疏忽情況發(fā)生，材料的使用會影響曲軸的質(zhì)量。

4.2 汽車發(fā)動機曲軸制造流程

現(xiàn)在發(fā)動機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)濟利益。汽車發(fā)動機曲軸加工的時候要先對材料進行熔煉，并觀察材料在熔煉中的溶解狀態(tài)。熔煉結(jié)束之后在進行鑄形工作，鑄形能夠?qū)υO(shè)計好的材料進行精細加工處理，最后就是材料的鍛造和處理。

4.3 汽車發(fā)動機曲軸的實際用途

汽車發(fā)動機的曲軸主要承擔來自連桿傳來的力，當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。所以機械制造行業(yè)在進行加工的時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。在實際加工的時候工作人員還需要在加工的時候保證曲軸的表面的耐磨性和平衡性。機械制造企業(yè)在工作的時候一定要結(jié)合實際情況選擇合適的技術(shù)類型，只有這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品才能滿足市場的需求。

4.4 汽車發(fā)動機曲軸制造需要注意的事項

首先在制造曲軸的時候一定要注意安全，所有的工作人員都需要有安全意識，在工作的時候定期的對設(shè)備進行檢查，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)，認真工作，減少失誤出現(xiàn)的機會。制造企業(yè)也可以在員工工作的同時定期的對員工進行培訓(xùn)，及時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，通過建立監(jiān)督管理機制的方式對進出倉庫的人進行監(jiān)督，減少材料丟失等情況發(fā)生。

5 曲軸制造過程中應(yīng)用的機械加工技術(shù)的類型

5.1 基于CAXA實體設(shè)計軟件曲軸三維模型

汽車發(fā)動機在曲軸制造的時候最重要的環(huán)節(jié)就是設(shè)計，在設(shè)計的時候可以使用CAXA實體設(shè)計軟件曲軸三維模型來保證曲軸的質(zhì)量。CAXA是一個一體化的軟件，CAXA在使用的時候既能記錄整個模型的建模過程，又能在設(shè)計的時候傳遞建構(gòu)設(shè)計的理念。CAXA在設(shè)計的時候能夠給后續(xù)建立三維模型奠定扎實的基礎(chǔ)。例如：曲軸制造在設(shè)計的時候一定要考慮自身的特點，利用元素庫里面的元素來配合三維球工具一起構(gòu)建一個實體模型。

5.2 基于ANSYS對曲軸三維有限元進行分析

曲軸制造過程中需要注意曲軸三維有限元的分析情況，在分析的時候應(yīng)用CAXA實體軟件能通過分析讓三維模型更加符合實際情況。在建模的時候要先根據(jù)實際情況對機械結(jié)構(gòu)進行分析，然后把建好的模型放入ANSYS軟件中，在分析的時候要先劃分出不同的部分，之后在整體進行分析。在分析的時候重點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候能夠大幅度提高計算的精準程度。

在曲軸制造的時候還需要考慮機器部件和曲軸固定頻率等參數(shù)。在實際生產(chǎn)的時候曲軸會受到很多外界因素的影響，例如：動載荷作用因素，在這些外界因素的影響下會產(chǎn)生共振反應(yīng)，增加曲軸的動應(yīng)力，嚴重的時候還會影響使用壽命的時間。為了減少這種情況發(fā)生在分析的時候需要使用計算機技術(shù)進行輔助。

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)動機在曲軸制造的時候除了完成建模、分析模態(tài)步驟之外還需要進行模擬數(shù)控加工，模擬數(shù)控加工技術(shù)在操作的時候需要CAXA軟件進行控制。在加工進行的時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 機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的應(yīng)用

6.1 鑄造技術(shù)與鍛造技術(shù)

汽車發(fā)動機曲軸在鑄造和鍛造的時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。在熔煉的時候先把材料進行融合，在熔煉的時候要派專人進行監(jiān)督，以保證材料的質(zhì)量符合國家規(guī)定的標準。如果在熔煉的時候工作人員發(fā)現(xiàn)問題要及時的采用補救方式進行處理，必要時還可以聘請一些專業(yè)人員來解決問題。企業(yè)在制造的時候還可以使用一些先進的造型方法來減少污染的排放，提高曲軸生產(chǎn)的質(zhì)量。

汽車發(fā)動機鍛造的時候要想實現(xiàn)自動化可以在鍛造的時候使用自動感應(yīng)器、精整液壓機等機械生產(chǎn)設(shè)備。機械設(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)動機曲軸制造行業(yè)奠定一個扎實的基礎(chǔ)。

自動加機械設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)督模具的參數(shù)，對發(fā)動機曲軸生產(chǎn)進行管理，及時更新數(shù)據(jù)內(nèi)容。自動化機械設(shè)備還可以通過分析數(shù)據(jù)和參數(shù)的方式減少誤差，讓發(fā)動機曲軸生產(chǎn)變得更加的精細化。

6.2 機械加工工藝和流程

現(xiàn)在機械加工工藝正在朝著智能化的方向發(fā)展。汽車發(fā)動機曲軸在生產(chǎn)的時候會涉及很多的步驟，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的方式來給零部件的高效生產(chǎn)提供支持。

制造行業(yè)在生產(chǎn)零部件的時候首先要明確機械加工的流程和方法，盡可能的滿足實際生產(chǎn)的要求。人們在生產(chǎn)的時候還需要合理的對加工工藝路線進行規(guī)劃，這樣才能合理的控制曲軸的質(zhì)量，保證曲軸機械加工的標準。

除此之外在進行工作的時候企業(yè)要加強管理力度，具體包括：制定生產(chǎn)計劃，了解機械構(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，選擇合適的機械加工設(shè)備;加工機械，填寫相關(guān)加工文件。

7 結(jié)語

現(xiàn)在汽車發(fā)動機曲軸制造技術(shù)還在不斷的發(fā)展，對曲軸機械加工技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新，汽車發(fā)動機制造行業(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)動機曲軸制造中應(yīng)用機械加工技術(shù)才能更好的幫助汽車制造行業(yè)發(fā)展，讓我國的汽車產(chǎn)業(yè)變得更加的繁榮。

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