机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用

王洪波 梁少衔 朱元凯

摘 要：随着我国经济的快速发展和进步，出现了很多新型的技术，机械加工技术就是其中的一种。目前机械加工技术已经广泛的应用在加工企业中，最常见的就是汽车发动机曲轴制造企业。本文通过分析机械加工技术的内容深入了解机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用情况，希望能够给以后的加工企业提供更多的帮助。

关键词：机械加工技术 汽车发动机 曲轴制造

1 引言

现在人们的物质水平越来越高，对汽车的需求也在日益增加，需求的增加带动了汽车制造行业的发展。在汽车零件中最重要的就是发动机。要想保证汽车的安全和汽车的质量就需要重点研究机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用。

2 汽车发动机的工作原理

汽车的发动机能够决定一个汽车的质量和汽车使用的时间。在发动机里面影响整个运行的零部件就是曲轴。曲轴制造技术不仅影响汽车的稳定，还会影响汽车使用人员的舒适程度。汽车发动机主要工作情况为：进气曲轴的上下活塞运动→气体的压缩过程→打开排气阀门。

3 机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的重要性

近几年，我国的汽车工业发展的越来越好，汽车需求的增加不仅给汽车制造行业带来更多的发展空间，同样也给汽车制造行业带来一些困难和挑战，其中加工曲轴就是生产中比较困难的一种加工工艺。曲轴的质量会直接影响汽车行驶的安全。在生产的过程中引入机械加工技术能够增加曲轴的可靠度，保证制造过程中的质量。

4 汽车发动机曲轴制造

4.1 汽车发动机曲轴制造现状

曲轴在汽车发动机最中间的位置，也是发动机里面最重要的动力传输装置。在汽车制造行业里面发动机的曲轴制造技术大部分应用在机床上，用人工操作的方式来进行加工，人工操作最大的缺点就是会增加工作的失误率。现在我国在制造曲轴的时候选择材料也存在疏忽情况发生，材料的使用会影响曲轴的质量。

4.2 汽车发动机曲轴制造流程

现在发动机曲轴的材料主要有钢材和球墨铸铁两种，使用最多的就是球墨铸铁材料。球墨铸铁材料的成本比较低，能够给企业提供比较大的经济利益。汽车发动机曲轴加工的时候要先对材料进行熔炼，并观察材料在熔炼中的溶解状态。熔炼结束之后在进行铸形工作，铸形能够对设计好的材料进行精细加工处理，最后就是材料的锻造和处理。

4.3 汽车发动机曲轴的实际用途

汽车发动机的曲轴主要承担来自连杆传来的力，当曲轴受到离心力和惯性力影响之后自身就可以承受弯曲扭转载荷的力度。所以机械制造行业在进行加工的时候一定要先保证曲轴本身的刚硬度，只要保证了曲轴的刚硬度才能保证汽车的安全。在实际加工的时候工作人员还需要在加工的时候保证曲轴的表面的耐磨性和平衡性。机械制造企业在工作的时候一定要结合实际情况选择合适的技术类型，只有这样生产出来的产品才能满足市场的需求。

4.4 汽车发动机曲轴制造需要注意的事项

首先在制造曲轴的时候一定要注意安全，所有的工作人员都需要有安全意识，在工作的时候定期的对设备进行检查，做好设备维修和保养方面的工作，如果不能维修就要及时的换新，这样才能保障制造工作中的安全;其次工作人员还需要注意自己的工作能力和素质，认真工作，减少失误出现的机会。制造企業也可以在员工工作的同时定期的对员工进行培训，及时淘汰不符合要求的员工，从根本上提高曲轴制造的水平;最后就是要做好管理工作，通过建立监督管理机制的方式对进出仓库的人进行监督，减少材料丢失等情况发生。

5 曲轴制造过程中应用的机械加工技术的类型

5.1 基于CAXA实体设计软件曲轴三维模型

汽车发动机在曲轴制造的时候最重要的环节就是设计，在设计的时候可以使用CAXA实体设计软件曲轴三维模型来保证曲轴的质量。CAXA是一个一体化的软件，CAXA在使用的时候既能记录整个模型的建模过程，又能在设计的时候传递建构设计的理念。CAXA在设计的时候能够给后续建立三维模型奠定扎实的基础。例如：曲轴制造在设计的时候一定要考虑自身的特点，利用元素库里面的元素来配合三维球工具一起构建一个实体模型。

5.2 基于ANSYS对曲轴三维有限元进行分析

曲轴制造过程中需要注意曲轴三维有限元的分析情况，在分析的时候应用CAXA实体软件能通过分析让三维模型更加符合实际情况。在建模的时候要先根据实际情况对机械结构进行分析，然后把建好的模型放入ANSYS软件中，在分析的时候要先划分出不同的部分，之后在整体进行分析。在分析的时候重点分析连杆轴径和主轴颈两部分，最常见的分析方法就是六面体单位分析法和自由网格划分方法。六面体单位分析法和自由网格划分方法在使用的时候能够大幅度提高计算的精准程度。

在曲轴制造的时候还需要考虑机器部件和曲轴固定频率等参数。在实际生产的时候曲轴会受到很多外界因素的影响，例如：动载荷作用因素，在这些外界因素的影响下会产生共振反应，增加曲轴的动应力，严重的时候还会影响使用寿命的时间。为了减少这种情况发生在分析的时候需要使用计算机技术进行辅助。

5.3 基于CAXA制造工程师的模拟数控加工技术

汽车发动机在曲轴制造的时候除了完成建模、分析模态步骤之外还需要进行模拟数控加工，模拟数控加工技术在操作的时候需要CAXA软件进行控制。在加工进行的时候需要先定义加工内容和加工要求，加工完成之后还需要进行仿真处理工作，提高加工的正确性，缩短工程的周期和降低工程的成本。

6 机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用

6.1 铸造技术与锻造技术

汽车发动机曲轴在铸造和锻造的时候要想能够直接分析出熔炼的成分，就需要先选择合适的光谱仪设备。在熔炼的时候先把材料进行融合，在熔炼的时候要派专人进行监督，以保证材料的质量符合国家规定的标准。如果在熔炼的时候工作人员发现问题要及时的采用补救方式进行处理，必要时还可以聘请一些专业人员来解决问题。企业在制造的时候还可以使用一些先进的造型方法来减少污染的排放，提高曲轴生产的质量。

汽车发动机锻造的时候要想实现自动化可以在锻造的时候使用自动感应器、精整液压机等机械生产设备。机械设备的使用不仅能够提高曲轴生产的水平，还能减少失误出现，给汽车发动机曲轴制造行业奠定一个扎实的基础。

自动加机械设备能够实时监督模具的参数，对发动机曲轴生产进行管理，及时更新数据内容。自动化机械设备还可以通过分析数据和参数的方式减少误差，让发动机曲轴生产变得更加的精细化。

6.2 机械加工工艺和流程

现在机械加工工艺正在朝着智能化的方向发展。汽车发动机曲轴在生产的时候会涉及很多的步骤，传统的加工方式已经不能满足人们的需要，所以必须要采取一些先进的方式来给零部件的高效生产提供支持。

制造行业在生产零部件的时候首先要明确机械加工的流程和方法，尽可能的满足实际生产的要求。人们在生产的时候还需要合理的对加工工艺路线进行规划，这样才能合理的控制曲轴的质量，保证曲轴机械加工的标准。

除此之外在进行工作的时候企业要加强管理力度，具体包括：制定生产计划，了解机械构件的类型;分析零件情况选择合适的工艺步骤;确定工艺路线，选择合适的机械加工设备;加工机械，填写相关加工文件。

7 结语

现在汽车发动机曲轴制造技术还在不断的发展，对曲轴机械加工技术也在不断的创新，汽车发动机制造行业的水平在日益的提高。综上所述能够发现，只有在汽车发动机曲轴制造中应用机械加工技术才能更好的帮助汽车制造行业发展，让我国的汽车产业变得更加的繁荣。

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