发动机机械加工新技术及应用

陈新华 谢映秋 韦江林

摘 要：随着时代的发展，科技创新越发的重要，各行各业都在发生着巨大的变革，发动机机械加工行业也同样如此，其具体变革方式是通过新技术的不断的研发、完善及应用，提高机械加工的生产效率以及机械加工的经济价值;节省相关能源或资源，进而使生产成本能最大程度的减少;提高发动机机械及发动机的品质与精度，延长发动机的使用寿命。本文旨在介绍发动机机械加工的具体新技术及实际应用，具体通过发动机机械加工技术在汽车行业的实际运用，力争发动机机械加工新技术的应用价值。

关键词：重要性 机械加工 新技术 发动机

工业作为我国的第二大经济产业，是我国经济发展的支柱型产业。机械加工业的发展走向直接性的影响着工业市场的发展和国民经济的发展，在我国实行的市场经济体制下，工业市场和机械制造业需要展现出充足的市场活力。伴随着市场的激烈竞争，加强企业自身优势已成为应对激烈的市场竞争、促进市场活力的唯一捷径。但当前的发动机机械加工技术普遍存在生产成本高、材料浪费严重、生产材料欠佳、生产的产品质量不过关、生产工时长等问题。因此加强企业自身优势的重要渠道便是新技术的研发、应用及完善，且此方法需呈永久性的循环状态。

1 发动机工作过程及重要性

1.1 发动机工作过程

发动机的工作过程分3部分。第一部分是通过活塞运动增加气缸气体容积。具体工作是先使活塞在进气曲轴上进行上下活动，促使气缸内的气体容积逐渐增大与外界形成较大的压强差，气缸的进气结束时机是当发动机曲轴运行到最低处时;第二部分是通过释放热能产生驱动力。具体工作是通过关闭进气阀和排气阀，促使曲轴在进行自下而上的运动同时也将气体成功压缩并混合，与此同时通过火花塞点燃压缩气体并进行热能的释放，促使曲轴在上下运动中产生驱动力;第三部分是利用连接杆的推动作用带动汽车运动。具体工作是先打开排气阀门，发动机曲轴利用连接杆的推动作用，并在发动机曲轴压力作用下成功地将气缸内的废气排出，促使汽车由静态化变成动态化。

1.2 发动机加工技术的重要性

一辆完整的汽车是由多个零部件组装而成的，但发动机是其最重要的组成部分，他对汽车的重要性就如同心脏对人的重要性。因此发动机的加工技术是至关重要的，如果发动机无法得到质量保证，汽车的行驶安全、汽车的寿命、驾驶舒适度等都将是纸上谈兵，而且还会对汽车的其他零部件产生功能影响和寿命影响，甚至还会造成交通事故的产生，进而威胁到驾驶者和乘客等生命财产安全。

2 发动机机械加工技术

2.1 锻造技术

锻造技术主要是通过对先进工艺的利用达到自动化操作的目的，常用设备有精整液压机、自动感应器等，此外还应该持续追踪测量模具的参数，将锻件数据与规定的参数值持续的进行对比，经过分析研究制定出最高效率的数据，为了促使质量得到进一步的保证，应增加对自动化设备和系统的日常维护与监督技术掌握自动化的运营状况，进而促使曲轴的制作水平得到全面的提高。

2.2 数控加工技术

数控加工技术首先设定好操作程序及相关的数据参数，通过技术人员进行专业的设备操作完成最终的切割工作，为更好的保证曲轴的精准度，可以通过引进国外的先进设备来实现，如数控车床等，同时为了更大程度的保证质量，还应加大监督力度，防止曲轴出现批量性的变形等问题，此技术进一步使切割工作的精细度得到质量保证，促使曲轴因为品质的提高赢得更大的市场份额。

2.3 铸造技术

铸造技术是一项拥有多道生产工序的技术，对材料、对设备等都有一定的质量要求。首先曲轴材料可经历淬火，且在经历淬火后无任何质量不良等反应;其次用于熔炼的锅炉设备需具备大功率的特点;再选择合适的光谱仪分析器具。铸造技术中在进行材料处理时，采用复合型材料，提高铸造技术的生产效率，同时也降低了生产成本。在熔炼的过程中，将熔炼的基本信息进行公开，方便技术人员及时发现和查看熔炼中出现的问题，最大程度的杜绝或降低熔炼问题的影响力。

3 发动机机械加工新技术的应用

3.1 锻造技术的应用

锻造成形技术可以减轻曲轴的重量，使成型后的曲轴性能比经历过铸造工艺后曲轴性能好，且锻造成形后的曲轴尺寸、密度更加紧凑等。锻造技术中常用的技术有全纤维分段模锻技术和曲柄轴锻造技术。在实施全纤维分段模锻技术时首先应辨清被锻造物体的方向，通常按照晶粒的流向或拔长方向和变形方向进行锻造，通过方向设定后的锻件性能要高于其它形式的锻件性能。此种锻造技术常适用于万吨模锻水压机等设备中。而曲柄轴锻造技术尤其在日本的汽车制造行业使用技术非常先进且熟练。曲柄锻造技术具体使用方法有5种：①块锻法：对锻件的品质、精度要求极高;②环锻法：需具备一定的操作技能和工艺基础才可实现环锻法;③模锻法：可实现不同型号、不同大小的锻件生产;④镦锻法：支持大批量生产;⑤弯锻法：容易成形，操作简便，机械加工量相对较小，对压机吨位要求不高且具有很好的金属纤维流向。

3.2 数控加工技术

数控加工技术常适用于汽车的发动机机械加工中，数控加工技术不仅可以降低发动机机械生产难度，还可以提高发动机机械的精准度以及提高数控加工的产能效益。国外很多大品牌汽车公司早已将数控加工技术引用到汽车加工领域中，而且应用效果非常显著，不仅有生产质量的保证且还节省了生产成本。

3.3 铸造技术的应用

铸造技术在发动机机械加工中多用于缸体、缸盖的铸造，新的铸造技术包括消失模技术和半固态成形技术。

（1）消失模技术：菲亚特、宝马等公司都有自己的消失模铸造生产线且规模较大。主要工序a、先制作模型簇，所用材料为石蜡或者泡沫，模型簇尺寸与铸件尺寸一致;b、在模型簇外层刷耐火涂料，并将其烘干;c、把烘干后的模型簇埋在干石英砂中通过震动塑性，并在负压下进行浇注，促使模具气化;d、将液态金属完整充斥在整个模型位置中，待液态金属冷却凝固后便形成了铸件。消失模技术的优点是：①在生产中无需取模，由于没有砂芯和分型面，也便没有了毛刺、拔模斜度、飞边等问题以及型芯组合中的尺寸误差的问题，且生产出的铸件表面质量也较好，后期加工量较少，因此提高了铸件精度;②所用的型砂中没有化学接剂，且旧砂可回收利用，回收率超过95%，以及在低温下泡沫塑料对环境的危害较小，促使整个生产属于清洁生产;③消失模技术设计灵活，各种复杂的铸件都可以通过泡沫塑料模片组合实现。

（2）半固态成形技术：半固态成型技术具体操作较为简单，在合金处于液态与固态之间时对其进行连续性的搅拌，晶形状由之前的树枝晶变为现在的粒状晶。这时的合金浆料形状可塑性极强，浆料可以任意填充在不同的型腔内，进而成形。半固态成形技术的优点众多，如：报废率低、表层缺陷较少、模具寿命长、普通液态不能成形的零件半固态成形技术均可以做到等。本田公司在最新款轿车的生产中，便将半固态成形技术应用在柴油机铝合金缸体的生产中。

4 结束语

发动机机械加工新技术的应用无论是对企业自身还是对使用客户亦或是整个工业市场都提供了不小的便利，甚至新技术的应用有利于促进我国的可持续发展战略，因此无论是企业还是政府都应重视机械加工新技术的研发与应用，但目前我国的新技术应用水平与发达国家之间还存在着一定的差距，因此，还应加大对新技术研发与应用的投入力度，并积极地与国外的优秀企业进行技术交流和技术引进，进而提高我国的发动机机械加工的新技术水平，促进工业市场与国民经济的发展。

参考文献：

[1]姜薇薇，史天舒，龙春彦.机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用[J].河南科技，2020（08）：55-57.

[2]王娟.机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用探索[J].内燃机与配件，2019（22）：177-178.

[3]董艷峰.机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的探究[J].科学技术创新，2019（31）：150-151.