張發(fā)貴

摘要：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(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)動機(jī)曲軸制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī);曲軸生產(chǎn);工藝

1汽車發(fā)動機(jī)的工作原理分析

對于發(fā)動機(jī)來說，它會直接影響到汽車的安全性。在汽車制造過程中，如果汽車發(fā)動機(jī)的質(zhì)量達(dá)不到有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，駕駛員在行駛過程中可能會突然停車。如果情況嚴(yán)重，甚至?xí)l(fā)生交通事故。同時(shí)，對于汽車發(fā)動機(jī)來說，要保證其平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，還得依靠大部分零部件。首先，進(jìn)氣曲軸的活塞開始從上到下移動并開始進(jìn)氣。由于活塞的連續(xù)運(yùn)動，在一定程度上增加了氣缸的容積，最終形成壓差。氣體從進(jìn)氣閥到達(dá)鋼瓶。當(dāng)活塞下移時(shí)，整個(gè)進(jìn)氣過程就完成了。在這個(gè)過程中，氣體溫度通常比較高，可以達(dá)到368k-451k，然后壓縮。在這個(gè)過程中，活塞的運(yùn)動方向是從下到上，無論是進(jìn)氣門還是排氣門，都處于關(guān)閉狀態(tài)。隨著鋼瓶容積的減少，氣體被壓縮和混合，工作就完成了。在工作過程中，活塞可以點(diǎn)燃壓縮氣體混合物。在高溫高壓下，活塞會被推動做功。最后，排氣。在排氣階段，應(yīng)打開排氣門，關(guān)閉進(jìn)氣門。在連桿的幫助下，曲軸推動活塞，最終完成排氣。

2汽車發(fā)動機(jī)曲軸制造

2.1汽車發(fā)動機(jī)曲軸制造現(xiàn)狀

曲軸在汽車發(fā)動機(jī)最中間的位置，也是發(fā)動機(jī)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(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進(jìn)行加工，人工操作最大的缺點(diǎn)就是會增加工作的失誤率?，F(xiàn)在我國在制造曲軸的時(shí)候選擇材料也存在疏忽情況發(fā)生，材料的使用會影響曲軸的質(zhì)量。

2.2汽車發(fā)動機(jī)曲軸制造流程

現(xiàn)在發(fā)動機(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)動機(jī)曲軸加工的時(shí)候要先對材料進(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。

2.3汽車發(fā)動機(jī)曲軸的實(shí)際用途

汽車發(fā)動機(jī)的曲軸主要承擔(dān)來自連桿傳來的力，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（感應(yīng)淬火處理）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)出來的產(chǎn)品才能滿足市場的需求。

3曲軸加工工藝分析

目前，國內(nèi)外發(fā)動機(jī)工廠曲軸生產(chǎn)線大部分采用國外進(jìn)口大型設(shè)備進(jìn)行加工，機(jī)床種類涵蓋了加工中心、車床、磨床、滾壓、熱處理及拋光等設(shè)備。曲軸加工工藝當(dāng)前也較為成熟，各主機(jī)工廠曲軸線生產(chǎn)工藝不盡相同，但也有細(xì)微差異。下面以某發(fā)動機(jī)工廠曲軸生產(chǎn)線進(jìn)行分析說明。

該工藝布局為典型的直排四缸發(fā)動機(jī)曲軸生產(chǎn)線工藝，其優(yōu)點(diǎn)在于工位間排布緊密，每個(gè)工位可以實(shí)現(xiàn)多內(nèi)容的加工。OP10-OP30工位為曲軸的粗加工工位，主要粗加工曲軸兩端面及各軸頸;OP40-OP70為半精加工，主要是加工曲軸油孔及滾壓校直;OP90-OP150OP160為精加工工位，通過磨削拋光來實(shí)現(xiàn)曲軸的加工精度及表面粗糙度。下面將針對曲軸生產(chǎn)工藝的幾個(gè)關(guān)鍵工位進(jìn)行分析說明。

深滾壓工藝對曲軸的壽命有著重要的影響。OP40為德國Hegenscheidt的滾壓較直機(jī)，通過在曲軸旋轉(zhuǎn)過程中對各個(gè)溝槽施加以一定角度和數(shù)值的力對各個(gè)軸頸進(jìn)行滾壓較直，達(dá)到增加主軸頸和連桿頸圓角半徑處的殘余壓應(yīng)力和圓弧表面粗糙度的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高曲軸在交變應(yīng)力下的強(qiáng)度。

深滾壓工藝僅需要對軸頸和溝槽完成車?yán)蜍囅骷庸ぜ纯?，不需要進(jìn)行磨削操作，加上鑄件材料，可達(dá)到成本低廉的組合。同時(shí)，該機(jī)床還有對各個(gè)主軸頸進(jìn)行較直的作用。較直后，軸頸的跳動度減小了，可以更好地提高抗疲勞強(qiáng)度，并減小后續(xù)磨削余量。

磨削工藝是曲軸生產(chǎn)線的另一重要加工工位。OP80為美國Landis的磨床，共4臺設(shè)備。左右兩個(gè)砂輪同時(shí)對各個(gè)主軸頸和連桿頸以及芯軸進(jìn)行加工，尺寸的控制同樣采用機(jī)床內(nèi)的測頭在線測量控制。產(chǎn)品的軸頸直徑、直線度、圓度、跳動度以及連桿頸相位角等尺寸，故對于該工位的加工過程控制比較嚴(yán)格，對于機(jī)床頂尖的跳動度，中心支架的挑起度和推出度也同樣有著較高的要求。

OP90為美國Landis的角磨床，共1臺設(shè)備?？蓪?shí)現(xiàn)同時(shí)對油封軸頸和法蘭端面進(jìn)行加工。同樣有Marposs對加工前的油封直徑和法蘭端面軸向尺寸進(jìn)行測量。

4汽車發(fā)動機(jī)曲軸機(jī)械加工技術(shù)水平提升的對策分析

4.1鑄造工藝

在鑄造工藝的詳細(xì)運(yùn)用中，可選用大功率鍋爐設(shè)備進(jìn)行熔煉。此外，應(yīng)科學(xué)選用光譜儀分析儀器，準(zhǔn)確讀取鍛煉過程中的成分。在曲軸材料的加工過程中，還能夠采用復(fù)合材料等先進(jìn)手法。此外，要將鍛煉過程中產(chǎn)生的基本信息揭露，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，然后有針對性地進(jìn)行處理和處理，保證將問題的影響降到最低。

4.2鍛造工藝

在實(shí)踐的轎車發(fā)動機(jī)曲軸制作過程和開發(fā)過程中，咱們能夠活躍運(yùn)用一些更先進(jìn)的技能，包含：主動傳感器等，以保證實(shí)現(xiàn)主動操作的目的和效果。一起，應(yīng)連續(xù)跟蹤和丈量模具參數(shù)。對于鍛造數(shù)據(jù)，需要不斷地與規(guī)定值進(jìn)行比較，以挑選最佳數(shù)據(jù)。另外，在加工階段，為了進(jìn)一步提高質(zhì)量，還應(yīng)加大制度監(jiān)管力度，保證一旦出現(xiàn)問題，能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，提高制作水平。

4.3加工工藝

在詳細(xì)的轎車發(fā)動機(jī)曲軸制作作業(yè)期間，在曲軸粗加工時(shí)，可適當(dāng)運(yùn)用國外先進(jìn)設(shè)備，如：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控車車?yán)?，以保證轎車發(fā)動機(jī)曲軸的加工能夠有由手工操作，并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控操作。一起，為了更好地進(jìn)步加工水平和效果，還應(yīng)加大監(jiān)督監(jiān)控力度，將曲軸變形的概率降到最低。

4.4進(jìn)步技能人員的業(yè)務(wù)水平和能力

從微觀上看，任何作業(yè)都需要依靠人力資源。當(dāng)然，轎車發(fā)動機(jī)曲軸的制作作業(yè)也不例外，在實(shí)踐加工階段，充沛運(yùn)用加工技能，離不開技能人員的支持。因而，在技能人才的選拔過程中，有必要嚴(yán)格要求，保證每一位技能人員都能對轎車制作業(yè)有充沛的了解和認(rèn)識，有承受新技能、新工藝的能力。只要這樣，轎車發(fā)動機(jī)曲軸制作作業(yè)才能有序、穩(wěn)定地進(jìn)行。并且，依據(jù)要運(yùn)用的設(shè)備，運(yùn)用方法和注意事項(xiàng)要有非常明確的定位。

結(jié)論

燃油車的心臟在于發(fā)動機(jī)，而一臺發(fā)動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵又在于曲軸。本文介紹的曲軸的工作原理及加工工藝，并對曲軸生產(chǎn)線的關(guān)鍵工位進(jìn)行了分析探討，與大家交流共勉。

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