機(jī)械加工在汽車制造維修中使用

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摘要：本文以“汽車曲軸制造”為例，從汽車曲軸三維模型設(shè)計(jì)、汽車曲軸三維有限元分析、模擬數(shù)控加工三個(gè)方面入手，探討了機(jī)械加工技術(shù)在汽車制造維修中的具有實(shí)踐應(yīng)用。結(jié)果表明：機(jī)械加工技術(shù)不僅可以幫助汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、流水化作業(yè)，還能保證汽車的生產(chǎn)效率和效果，為及時(shí)解決汽車制造維修問題，延遲汽車使用壽命打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，該技術(shù)值得被進(jìn)一步推廣和應(yīng)用于汽車制造維修領(lǐng)域中。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工技術(shù)；汽車制造維修；應(yīng)用

0引言

機(jī)械加工作為我國國民重要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，在我國工業(yè)制造水平的不斷提高下，機(jī)械加工技術(shù)在汽車制造維修領(lǐng)域中發(fā)揮出了重要的應(yīng)用價(jià)值：不僅可以促進(jìn)汽車制造技術(shù)的健康、可持續(xù)發(fā)展，還能提高汽車零件加工的質(zhì)量和精密度，為實(shí)現(xiàn)汽車制造業(yè)的自動(dòng)化、智能化、信息化管理提供重要的技術(shù)保障。因此，為了最大限度地提高汽車制造維修的智能型和科技性，如何將機(jī)械加工技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于汽車制造維修中是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

1機(jī)械加工技術(shù)在汽車制造維修中的運(yùn)用

1.1切削技術(shù)的運(yùn)用

切削技術(shù)作為機(jī)械加工技術(shù)的典型代表，通過利用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對汽車各個(gè)零部件的生產(chǎn)和加工。特別是在高精度的汽車制造維修領(lǐng)域中，更是離不開切削技術(shù)的應(yīng)用，在切削技術(shù)的應(yīng)用背景下，技術(shù)人員可以按照所設(shè)置的切削工序，對汽車零部件的安裝效果進(jìn)行優(yōu)化。此外，在智能化加工技術(shù)的不斷發(fā)展和普及下，技術(shù)人員通過利用切削技術(shù)，可以對各種發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等零件的精細(xì)化生產(chǎn)，從根本上解決零件生產(chǎn)粗糙化問題。

1.2數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用

數(shù)控機(jī)床具有性能高、加工精度高、主軸配置高等特點(diǎn)，通過將數(shù)控機(jī)床科學(xué)應(yīng)用于汽車制造維修中，可以最大限度地提高汽車加工的精密度，提高汽車的運(yùn)行性能，為有效地延長汽車的使用壽命產(chǎn)生積極的影響。在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用背景下，技術(shù)人員可以借助該機(jī)床的頂置刀庫功能，盡可能降低機(jī)床占用面積，縮短換刀時(shí)間，為提高汽車制作維修效率和效果提供有力的保障。由此可見，數(shù)控機(jī)床具有非常高的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景，值得被進(jìn)一步推廣和應(yīng)用于汽車制造維修中。

2機(jī)械加工技術(shù)在汽車制造維修中的具體實(shí)踐應(yīng)用

CAD/CAE技術(shù)作為機(jī)械加工技術(shù)的核心組成部分，為了將機(jī)械加工技術(shù)更好地應(yīng)用于汽車制造維修領(lǐng)域中，技術(shù)人員要以“汽車曲軸制造”為例，將CAD/CAE技術(shù)應(yīng)用于汽車曲軸制造實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域中，充分發(fā)揮和利用該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.1汽車曲軸生產(chǎn)加工技術(shù)的應(yīng)用

對于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，其關(guān)鍵動(dòng)力傳輸裝置的主要組成部分主要以汽車曲軸為主，該組成部分在汽車的整個(gè)制造維修領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的地位。目前，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)模式，過于單一、落后，無法有效地滿足現(xiàn)代化發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)需求。因此，在機(jī)械加工技術(shù)的不斷普及和推廣下，將該技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于汽車曲軸制造領(lǐng)域中是勢在必行[1]。汽車曲軸主要由兩種材料組成，一種是鋼材，另一種是墨鑄鐵。通常情況下，為了保證經(jīng)濟(jì)可行性，縮小材料使用成本，技術(shù)人員要優(yōu)先選用墨鑄鐵材料，并將其應(yīng)用于主軸頸和漣桿軸兩個(gè)部位。此外，在使用墨鑄鐵期間，技術(shù)人員要實(shí)時(shí)觀察和控制墨鑄鐵的整個(gè)熔煉過程，當(dāng)熔煉加工結(jié)束后，技術(shù)人員要采用精加工的方式[2]，對汽車曲軸進(jìn)行精細(xì)化加工，以保證汽車曲軸加工質(zhì)量。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)通過將光譜設(shè)備儀器應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造中，在降低鑄造成本方面發(fā)揮出重要作用。例如：為了保證汽車曲軸鑄造水平，技術(shù)人員要采用擠壓造型法，自動(dòng)化調(diào)整和控制鑄造氣體的排放量，同時(shí)，還要利用智能化感應(yīng)器，最大限度地降低人為干擾因素對汽車曲軸鑄造精度產(chǎn)生的不良影響。

2.2機(jī)械制造技術(shù)在汽車曲軸制造加工維修中的具體應(yīng)用流程

在機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用背景下，技術(shù)人員要按照如圖1所示汽車曲軸加工維修流程，不斷優(yōu)化汽車曲軸制造維修方案。2.2.1汽車曲軸三維模型設(shè)計(jì)。在機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用背景下，為了保證汽車曲軸制造加工維修水平，技術(shù)人員要做好對曲軸三維模型的構(gòu)建和設(shè)計(jì)，同時(shí)，還要借助CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，構(gòu)建相應(yīng)的曲軸三維模型[3]，只有這樣，才能從根本上提高汽車曲軸質(zhì)量的管控水平。此外，在使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件期間，技術(shù)人員要針對汽車曲軸的功能特點(diǎn)，借助該軟件系統(tǒng)的圖案制作功能，構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)體模型。汽車曲軸設(shè)計(jì)尺寸如表1所示。2.2.2基于ANSYS對曲軸三維有限元進(jìn)行分析。為了保證設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建水平，技術(shù)人員要采用三維有限元分析法，對汽車曲軸進(jìn)行制造維修處理，以充分發(fā)揮和利用機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。在三維有限元分析法的應(yīng)用下，技術(shù)人員要針對汽車曲軸的功能特點(diǎn)[4]，在保證實(shí)體模型構(gòu)建質(zhì)量的前提下，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，確保該設(shè)計(jì)模型與汽車制造維修實(shí)踐應(yīng)用場景相符合。在具體的實(shí)踐中，技術(shù)人員要嚴(yán)格按照如圖2所示的三維有限元分析流程，將所設(shè)置好的逆模型導(dǎo)入并應(yīng)用于ANSYS系統(tǒng)中。首先，要遵循結(jié)構(gòu)性順序，將汽車曲軸劃分為主軸頸和連桿軸頸兩個(gè)部分，同時(shí)，對這些組成部分進(jìn)行三維有限元分析，此外，還要根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，采用多面體單元分析法，保證有限元分析結(jié)果的精確性和真實(shí)性[5]。其次，當(dāng)汽車曲軸有限元模型構(gòu)建完成后，技術(shù)人員還要對汽車曲軸的功能特性進(jìn)行重點(diǎn)分析，在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對汽車曲軸振動(dòng)參數(shù)的科學(xué)檢測。這是由于汽車在日常的行駛中，汽車曲軸會(huì)在外界負(fù)載作用力的影響下，產(chǎn)生周期性變化現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)汽車曲軸的共振問題，造成汽車曲軸出現(xiàn)不同程度的破壞，通過對汽車曲軸的共振參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測[6]，可以實(shí)現(xiàn)對汽車曲軸的全面保護(hù)。2.2.3模擬數(shù)控加工。當(dāng)完成以上操作步驟后，技術(shù)人員要借助CAXA軟件，對汽車數(shù)控加工過程進(jìn)行精確化模擬。在這一過程中，首先，要將采集好的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入到指定的參數(shù)表中，同時(shí)，還要針對系統(tǒng)提示信息，對曲面方向進(jìn)行實(shí)時(shí)改變，此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到智能化計(jì)算模式中，從而形成一道刀具軌跡，這說明數(shù)控加工工作正式執(zhí)行。此外，為了進(jìn)一步提高汽車曲軸制造維修質(zhì)量，技術(shù)人員要借助滾壓機(jī)床，對汽車曲軸關(guān)鍵制造維修環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。另外，還要針對滾壓力的實(shí)際變化情況[7]，對最終的滾壓效果進(jìn)行優(yōu)化。例如：為了避免因滾壓力過大而增加滾壓力度，使得汽車曲軸出現(xiàn)變形問題，技術(shù)人員要重視對滾壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，確保該滾壓力始終處于所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。最后，為了保證滾壓加工水平，技術(shù)人員要在科學(xué)控制滾壓力的基礎(chǔ)上，將應(yīng)變儀科學(xué)安裝于汽車曲軸容易出現(xiàn)變形的位置，然后，借助滾壓臂的作用，科學(xué)調(diào)整和控制滾壓力，為實(shí)現(xiàn)對滾壓力的自動(dòng)化管控創(chuàng)造良好的條件。

3結(jié)束語

綜上所述，在機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用背景下，汽車制造維修工作取得了有效的進(jìn)展，不僅提高汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，還縮短了汽車制造維修成長，為提高汽車運(yùn)行性能，延遲汽車使用壽命創(chuàng)造良好的條件。因此，技術(shù)人員在再接再厲，不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新機(jī)械加工技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能技術(shù)等各種新型技術(shù)與機(jī)械制造加工進(jìn)行充分結(jié)合，促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。另外，各大高校要采用校企合作的方式，借助產(chǎn)教融合理念，為我國機(jī)械加工行業(yè)培養(yǎng)一大批優(yōu)秀的技術(shù)型人才，為促進(jìn)汽車制造業(yè)的迅猛發(fā)展夯實(shí)人才基礎(chǔ)。

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作者:王康俊 單位:山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院