机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用

吕浩民

（悉尼大学，澳大利亚 悉尼）

随着社会经济的发展，人们的生活水平得到不断提高，与此同时，人们对于出行有了越来越多的需求，汽车的高速与便捷使其成为人们短途出行的首选的代步工具。近年来伴随着汽车工业发展行业的蓬勃兴起，汽车行业更是成为一个国家的国民经济的支柱产业。充分地把机械加工技术运用到汽车的制造生产过程中，提高汽车的稳定性和安全性，满足人们对汽车高性能的追求，使机械加工技术得到的发展和运用，才能更好地推动社会经济技术的进步。

1 汽车发动机工作原理

1．1 汽车发动机的工作原理

汽车的组成部分有很多，其中，发动机、汽车底盘、车身、电气占据了汽车构成的最主要的部分。而发动机作为汽车得以启动行驶的灵魂部件，更是直接决定了汽车运行的安全性与稳定性。因此，发动机的质量和性能能否达到标准，直接影响汽车的整体运行与安全运行。

汽车发动机保持顺畅运行原理是，通过各零部件在进气曲轴活塞的作用下，实现上下的运动并产生进气，气缸内部的容积在活塞运动的同时会不断增加,进而形成了压强差。与此同时，气体就由进气门抵达气缸,当活塞的运动在最下方的时候进气完成。发动机会在进气完成后立即压缩，进气门和排气门此时会全部关闭，使得气缸的体积下降,把气体进行压缩混合。发动机气体在此基础上进行做功，利用火花塞进行混合气体点燃，活塞在高温与高压的作用和影响下，上下做功产生动力。

1．2 曲轴的重要性

曲轴是保证汽车发动机得以安全稳定运行的重要组成部分，是发动机所有零部件中的灵魂配件。在连杆的连接带动下，曲轴会发挥对活塞进行推动的作用，在曲轴达到连杆所至最上方的同时，完成排气。通过这种方式为发动机提供气体，使得发动机得以正常运行。曲轴是汽车发动机中最常见的一种模具，曲轴的质量好坏会直接影响发动机的质量与运行。由于曲轴的型面和结构非常复杂，使得加工的难度也很高，因此，确保曲轴的质量就需要我们对曲轴的加工技术进行全面深入的研究。在实际的操作分析中，专业人员发现机械加工技术对在提高汽车发动机的曲轴质量，起到了很大的推动作用，因此，对于汽车发动机的改良以及保证汽车可靠运行方面起到了很好的效果。

2 汽车发动机曲轴制造技术分析

2．1 汽车发动机曲轴制造技术现状

曲轴是汽车发动机的灵魂部件，是整个发动机运行过程中最重要的装置。因此，每个发动机制造行业都会对曲轴的制造十分重视。现阶段，在我国的发动机制造行业中，曲轴的制造大多会采用普通的机床和专业的机床进行加工制造。由于普通机床的自动化程度不高，人工进行操作的方法在曲轴制造上占据了很多环节，这就对曲轴制造的准确度和质量产生了很大影响，容易造成误差。另一方面，材料的选择在制作上也会对曲轴的质量产生很大影响。

因此，更新最新的机械生产设备，选择好的铸造和锻造技术以及更加精准的加工工艺，使曲轴的质量达到最好的标准，才能进一步走出目前曲轴制造不理想、不标准的困境。

2．2 汽车发动机曲轴制造流程

制作发动机曲轴的材料一般分为两种，即钢材和球墨铸铁。我国目前的汽车行业的发动机曲轴大多选择的是球墨铸铁材料。球墨铸铁相对钢材来说，材料性能相差不大，但其相对成本较低，在制造的材料选择上更有优势。曲轴的制造过程首先需要对制造材料进行熔炼煅烧，熔炼后要对材料进行铸形。然后，就是对材料进行锻造，热处理，以及表面强化处理，以此对曲轴进行合理的加工和改进。最后，还需要专业人员对发动机的平衡性以及稳定性进行严格的专业检测。

3 机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用

3．1 铸造技术与锻造技术

在汽车发动机曲轴的铸造和锻造技术过程中，可以直接分析读取熔炼的成分，这一步就需要通过合理选用光谱仪设备来进行。熔炼的材料，如复合型材料，可以通过融合加工先进的材料获得。与此同时，对熔炼的过程需要做到全程公开监督执行，及时地发现并解决问题，以此来保证熔炼材料的质量必须符合相关标准。如果出现任何问题，需及时组织相关人员进行检测，来实施措施进行补救。

在汽车发动机的锻造方面，要想实现最终的现代化锻造，现在有很多先进的机械生产设备都可以完成。精准的自动化生产可以使曲轴的生产加工更加精细，有效地减少人为造成的失误，大大地提高了我国发动机曲轴的制造水平。自动化的机械设备通过对锻造物件的实际参数和预定参数进行合理化比较，有效地减少了数值上可能会出现的误差，使发动机曲轴生产的精细化程度得到了明显的提高。

3．2 机械加工工艺和流程

随着社会经济技术的发展，目前，机械化加工技术实现了更加的智能化和规范化，这对于整个机械化加工行业都起到了明显的促进作用。由于发动机曲轴的零部件十分精细，对于加工的精准度要求极高，传统的方法一般无法达到要求，因此，通过精准有效的机械加技术进行加工，就可以完美地解决这一问题，同时，也为曲轴的高效生产提供了有力的支持。

在实际的发动机曲轴加工过程中，制造企业需要加强标准化规范化的管理，保证整个的工艺流程和标准符合生产标准。

（1）生产计划要详细制定，以完整清晰地明确整个机械构件的类型。（2）通过对曲轴零件的效果图和装配图，要进行精准分析，选择更加适合的加工工艺。（3）加工工艺的路线以及整个工序的步骤都要明确，才能进行机械加工设备的准备工作。（4）机械加工的所有运行过程，都需要详细填写加工文件。

3．3 机械加工技术的实际应用

以日系丰田汽车进行应用分析，丰田汽车对发动机的曲轴生产过程以及生产工序要求极高。所需生产工序44道，机械设备57台，操作人员7人；对曲轴材料进行切削共需工序19道；通过以上详细的机械化工序进行发动机曲轴的生产运作，使得丰田汽车的发动机曲轴性能以及制造水平都遥遥领先。

4 结论

汽车的发动机曲轴是保证汽车发动机得以安全稳定的启动以及运行的重要组成部分，汽车运行性能的提高离不开发动机曲轴的精准生产。通过对曲轴的机械加工技术进行提高，利用更专业的自动化机床进行曲轴生产，优化曲轴生产熔炼的原材料，精进锻造工艺，整体提高曲轴制造的质量，并以此提高汽车发动机的运行，达到汽车可以平稳安全地行使。发动机曲轴的机械加工技术的提高以及不断创新，不仅仅是对个体发动机制造企业自身的技术工艺以及经济效益的提高，更是将对整体汽车发动机制造行业产生深远的影响，促进我国汽车制造行业的不断进步与蓬勃发展。

5 结语

随着人们生活水平的不断提高，汽车已经逐渐成为我们的日常生活出行必备的交通工具，与此同时，随着购买力的增强，人们对汽车的安全性稳定性的需求也逐渐增强。为了更加满足人们的购买需求，赢得更多的市场占有率，在激烈的汽车竞争行业中占据有利地位，也为了促进整个汽车行业的发展，就要求汽车制造必须要进行与时俱进的发展与改革。机械加工技术作为更加精准的现代化加工工艺，要充分地应用在汽车发动机的曲轴制造过程中，促使汽车运行的性能得到良好的改善。在严格机械加工工艺对发动机曲轴的制造过程中，同时，必须严格监督各个加工环节，强化管理标准，把控加工质量。只有这样，才能够确保整个发动机曲轴的制造过程精准无误，确保发动机性能的完美优化。只有在保证汽车制造行业的发展状态理想的前提下，才能够提高我国汽车制造行业的市场竞争力，使我国汽车行业在国际市场中站稳脚跟，促进国民经济的全面可持续发展。