機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的應(yīng)用

呂浩民

（悉尼大學(xué)，澳大利亞 悉尼）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平得到不斷提高，與此同時，人們對于出行有了越來越多的需求，汽車的高速與便捷使其成為人們短途出行的首選的代步工具。近年來伴隨著汽車工業(yè)發(fā)展行業(yè)的蓬勃興起，汽車行業(yè)更是成為一個國家的國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。充分地把機械加工技術(shù)運用到汽車的制造生產(chǎn)過程中，提高汽車的穩(wěn)定性和安全性，滿足人們對汽車高性能的追求，使機械加工技術(shù)得到的發(fā)展和運用，才能更好地推動社會經(jīng)濟技術(shù)的進步。

1 汽車發(fā)動機工作原理

1．1 汽車發(fā)動機的工作原理

汽車的組成部分有很多，其中，發(fā)動機、汽車底盤、車身、電氣占據(jù)了汽車構(gòu)成的最主要的部分。而發(fā)動機作為汽車得以啟動行駛的靈魂部件，更是直接決定了汽車運行的安全性與穩(wěn)定性。因此，發(fā)動機的質(zhì)量和性能能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，直接影響汽車的整體運行與安全運行。

汽車發(fā)動機保持順暢運行原理是，通過各零部件在進氣曲軸活塞的作用下，實現(xiàn)上下的運動并產(chǎn)生進氣，氣缸內(nèi)部的容積在活塞運動的同時會不斷增加,進而形成了壓強差。與此同時，氣體就由進氣門抵達(dá)氣缸,當(dāng)活塞的運動在最下方的時候進氣完成。發(fā)動機會在進氣完成后立即壓縮，進氣門和排氣門此時會全部關(guān)閉，使得氣缸的體積下降,把氣體進行壓縮混合。發(fā)動機氣體在此基礎(chǔ)上進行做功，利用火花塞進行混合氣體點燃，活塞在高溫與高壓的作用和影響下，上下做功產(chǎn)生動力。

1．2 曲軸的重要性

曲軸是保證汽車發(fā)動機得以安全穩(wěn)定運行的重要組成部分，是發(fā)動機所有零部件中的靈魂配件。在連桿的連接帶動下，曲軸會發(fā)揮對活塞進行推動的作用，在曲軸達(dá)到連桿所至最上方的同時，完成排氣。通過這種方式為發(fā)動機提供氣體，使得發(fā)動機得以正常運行。曲軸是汽車發(fā)動機中最常見的一種模具，曲軸的質(zhì)量好壞會直接影響發(fā)動機的質(zhì)量與運行。由于曲軸的型面和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，使得加工的難度也很高，因此，確保曲軸的質(zhì)量就需要我們對曲軸的加工技術(shù)進行全面深入的研究。在實際的操作分析中，專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)機械加工技術(shù)對在提高汽車發(fā)動機的曲軸質(zhì)量，起到了很大的推動作用，因此，對于汽車發(fā)動機的改良以及保證汽車可靠運行方面起到了很好的效果。

2 汽車發(fā)動機曲軸制造技術(shù)分析

2．1 汽車發(fā)動機曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀

曲軸是汽車發(fā)動機的靈魂部件，是整個發(fā)動機運行過程中最重要的裝置。因此，每個發(fā)動機制造行業(yè)都會對曲軸的制造十分重視。現(xiàn)階段，在我國的發(fā)動機制造行業(yè)中，曲軸的制造大多會采用普通的機床和專業(yè)的機床進行加工制造。由于普通機床的自動化程度不高，人工進行操作的方法在曲軸制造上占據(jù)了很多環(huán)節(jié)，這就對曲軸制造的準(zhǔn)確度和質(zhì)量產(chǎn)生了很大影響，容易造成誤差。另一方面，材料的選擇在制作上也會對曲軸的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

因此，更新最新的機械生產(chǎn)設(shè)備，選擇好的鑄造和鍛造技術(shù)以及更加精準(zhǔn)的加工工藝，使曲軸的質(zhì)量達(dá)到最好的標(biāo)準(zhǔn)，才能進一步走出目前曲軸制造不理想、不標(biāo)準(zhǔn)的困境。

2．2 汽車發(fā)動機曲軸制造流程

制作發(fā)動機曲軸的材料一般分為兩種，即鋼材和球墨鑄鐵。我國目前的汽車行業(yè)的發(fā)動機曲軸大多選擇的是球墨鑄鐵材料。球墨鑄鐵相對鋼材來說，材料性能相差不大，但其相對成本較低，在制造的材料選擇上更有優(yōu)勢。曲軸的制造過程首先需要對制造材料進行熔煉煅燒，熔煉后要對材料進行鑄形。然后，就是對材料進行鍛造，熱處理，以及表面強化處理，以此對曲軸進行合理的加工和改進。最后，還需要專業(yè)人員對發(fā)動機的平衡性以及穩(wěn)定性進行嚴(yán)格的專業(yè)檢測。

3 機械加工技術(shù)在汽車發(fā)動機曲軸制造中的應(yīng)用

3．1 鑄造技術(shù)與鍛造技術(shù)

在汽車發(fā)動機曲軸的鑄造和鍛造技術(shù)過程中，可以直接分析讀取熔煉的成分，這一步就需要通過合理選用光譜儀設(shè)備來進行。熔煉的材料，如復(fù)合型材料，可以通過融合加工先進的材料獲得。與此同時，對熔煉的過程需要做到全程公開監(jiān)督執(zhí)行，及時地發(fā)現(xiàn)并解決問題，以此來保證熔煉材料的質(zhì)量必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如果出現(xiàn)任何問題，需及時組織相關(guān)人員進行檢測，來實施措施進行補救。

在汽車發(fā)動機的鍛造方面，要想實現(xiàn)最終的現(xiàn)代化鍛造，現(xiàn)在有很多先進的機械生產(chǎn)設(shè)備都可以完成。精準(zhǔn)的自動化生產(chǎn)可以使曲軸的生產(chǎn)加工更加精細(xì)，有效地減少人為造成的失誤，大大地提高了我國發(fā)動機曲軸的制造水平。自動化的機械設(shè)備通過對鍛造物件的實際參數(shù)和預(yù)定參數(shù)進行合理化比較，有效地減少了數(shù)值上可能會出現(xiàn)的誤差，使發(fā)動機曲軸生產(chǎn)的精細(xì)化程度得到了明顯的提高。

3．2 機械加工工藝和流程

隨著社會經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，目前，機械化加工技術(shù)實現(xiàn)了更加的智能化和規(guī)范化，這對于整個機械化加工行業(yè)都起到了明顯的促進作用。由于發(fā)動機曲軸的零部件十分精細(xì)，對于加工的精準(zhǔn)度要求極高，傳統(tǒng)的方法一般無法達(dá)到要求，因此，通過精準(zhǔn)有效的機械加技術(shù)進行加工，就可以完美地解決這一問題，同時，也為曲軸的高效生產(chǎn)提供了有力的支持。

在實際的發(fā)動機曲軸加工過程中，制造企業(yè)需要加強標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化的管理，保證整個的工藝流程和標(biāo)準(zhǔn)符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）生產(chǎn)計劃要詳細(xì)制定，以完整清晰地明確整個機械構(gòu)件的類型。（2）通過對曲軸零件的效果圖和裝配圖，要進行精準(zhǔn)分析，選擇更加適合的加工工藝。（3）加工工藝的路線以及整個工序的步驟都要明確，才能進行機械加工設(shè)備的準(zhǔn)備工作。（4）機械加工的所有運行過程，都需要詳細(xì)填寫加工文件。

3．3 機械加工技術(shù)的實際應(yīng)用

以日系豐田汽車進行應(yīng)用分析，豐田汽車對發(fā)動機的曲軸生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)工序要求極高。所需生產(chǎn)工序44道，機械設(shè)備57臺，操作人員7人；對曲軸材料進行切削共需工序19道；通過以上詳細(xì)的機械化工序進行發(fā)動機曲軸的生產(chǎn)運作，使得豐田汽車的發(fā)動機曲軸性能以及制造水平都遙遙領(lǐng)先。

4 結(jié)論

汽車的發(fā)動機曲軸是保證汽車發(fā)動機得以安全穩(wěn)定的啟動以及運行的重要組成部分，汽車運行性能的提高離不開發(fā)動機曲軸的精準(zhǔn)生產(chǎn)。通過對曲軸的機械加工技術(shù)進行提高，利用更專業(yè)的自動化機床進行曲軸生產(chǎn)，優(yōu)化曲軸生產(chǎn)熔煉的原材料，精進鍛造工藝，整體提高曲軸制造的質(zhì)量，并以此提高汽車發(fā)動機的運行，達(dá)到汽車可以平穩(wěn)安全地行使。發(fā)動機曲軸的機械加工技術(shù)的提高以及不斷創(chuàng)新，不僅僅是對個體發(fā)動機制造企業(yè)自身的技術(shù)工藝以及經(jīng)濟效益的提高，更是將對整體汽車發(fā)動機制造行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，促進我國汽車制造行業(yè)的不斷進步與蓬勃發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)逐漸成為我們的日常生活出行必備的交通工具，與此同時，隨著購買力的增強，人們對汽車的安全性穩(wěn)定性的需求也逐漸增強。為了更加滿足人們的購買需求，贏得更多的市場占有率，在激烈的汽車競爭行業(yè)中占據(jù)有利地位，也為了促進整個汽車行業(yè)的發(fā)展，就要求汽車制造必須要進行與時俱進的發(fā)展與改革。機械加工技術(shù)作為更加精準(zhǔn)的現(xiàn)代化加工工藝，要充分地應(yīng)用在汽車發(fā)動機的曲軸制造過程中，促使汽車運行的性能得到良好的改善。在嚴(yán)格機械加工工藝對發(fā)動機曲軸的制造過程中，同時，必須嚴(yán)格監(jiān)督各個加工環(huán)節(jié)，強化管理標(biāo)準(zhǔn)，把控加工質(zhì)量。只有這樣，才能夠確保整個發(fā)動機曲軸的制造過程精準(zhǔn)無誤，確保發(fā)動機性能的完美優(yōu)化。只有在保證汽車制造行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)理想的前提下，才能夠提高我國汽車制造行業(yè)的市場競爭力，使我國汽車行業(yè)在國際市場中站穩(wěn)腳跟，促進國民經(jīng)濟的全面可持續(xù)發(fā)展。