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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、汽車曲軸三維有限元分析、模擬數(shù)控加工三個方面入手,探討了機械加工技術(shù)在汽車制造維修中的具有實踐應用。結(jié)果表明:機械加工技術(shù)不僅可以幫助汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化、流水化作業(yè),還能保證汽車的生產(chǎn)效率和效果,為及時解決汽車制造維修問題,延遲汽車使用壽命打下堅實的基礎(chǔ)。因此,該技術(shù)值得被進一步推廣和應用于汽車制造維修領(lǐng)域中。
關(guān)鍵詞:機械加工技術(shù);汽車制造維修;應用
0引言
機械加工作為我國國民重要經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),在我國工業(yè)制造水平的不斷提高下,機械加工技術(shù)在汽車制造維修領(lǐng)域中發(fā)揮出了重要的應用價值:不僅可以促進汽車制造技術(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,為實現(xiàn)汽車制造業(yè)的自動化、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,如何將機械加工技術(shù)科學應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機械加工技術(shù)在汽車制造維修中的運用
1.1切削技術(shù)的運用
切削技術(shù)作為機械加工技術(shù)的典型代表,通過利用該技術(shù),可以實現(xiàn)對汽車各個零部件的生產(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)的應用,在切削技術(shù)的應用背景下,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)動機、變速器等零件的精細化生產(chǎn),從根本上解決零件生產(chǎn)粗糙化問題。
1.2數(shù)控機床的運用
數(shù)控機床具有性能高、加工精度高、主軸配置高等特點,通過將數(shù)控機床科學應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)控機床的應用背景下,技術(shù)人員可以借助該機床的頂置刀庫功能,盡可能降低機床占用面積,縮短換刀時間,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)控機床具有非常高的應用價值和應用前景,值得被進一步推廣和應用于汽車制造維修中。
2機械加工技術(shù)在汽車制造維修中的具體實踐應用
CAD/CAE技術(shù)作為機械加工技術(shù)的核心組成部分,為了將機械加工技術(shù)更好地應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)應用于汽車曲軸制造實踐應用領(lǐng)域中,充分發(fā)揮和利用該技術(shù)的應用優(yōu)勢。
2.1汽車曲軸生產(chǎn)加工技術(shù)的應用
對于汽車發(fā)動機而言,其關(guān)鍵動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)動機生產(chǎn)需求。因此,在機械加工技術(shù)的不斷普及和推廣下,將該技術(shù)科學應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,并將其應用于主軸頸和漣桿軸兩個部位。此外,在使用墨鑄鐵期間,技術(shù)人員要實時觀察和控制墨鑄鐵的整個熔煉過程,當熔煉加工結(jié)束后,技術(shù)人員要采用精加工的方式[2],對汽車曲軸進行精細化加工,以保證汽車曲軸加工質(zhì)量。經(jīng)過大量實驗研究,發(fā)現(xiàn)通過將光譜設(shè)備儀器應用于發(fā)動機曲軸制造中,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,自動化調(diào)整和控制鑄造氣體的排放量,同時,還要利用智能化感應器,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機械制造技術(shù)在汽車曲軸制造加工維修中的具體應用流程
在機械加工技術(shù)的應用背景下,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。在機械加工技術(shù)的應用背景下,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,同時,還要借助CAXA實體設(shè)計軟件,構(gòu)建相應的曲軸三維模型[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實體設(shè)計軟件期間,技術(shù)人員要針對汽車曲軸的功能特點,借助該軟件系統(tǒng)的圖案制作功能,構(gòu)建相應的實體模型。汽車曲軸設(shè)計尺寸如表1所示。2.2.2基于ANSYS對曲軸三維有限元進行分析。為了保證設(shè)計模型的構(gòu)建水平,技術(shù)人員要采用三維有限元分析法,對汽車曲軸進行制造維修處理,以充分發(fā)揮和利用機械加工技術(shù)的應用優(yōu)勢。在三維有限元分析法的應用下,技術(shù)人員要針對汽車曲軸的功能特點[4],在保證實體模型構(gòu)建質(zhì)量的前提下,不斷優(yōu)化設(shè)計模型,確保該設(shè)計模型與汽車制造維修實踐應用場景相符合。在具體的實踐中,技術(shù)人員要嚴格按照如圖2所示的三維有限元分析流程,將所設(shè)置好的逆模型導入并應用于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部分,同時,對這些組成部分進行三維有限元分析,此外,還要根據(jù)相關(guān)試驗結(jié)果,采用多面體單元分析法,保證有限元分析結(jié)果的精確性和真實性[5]。其次,當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行重點分析,在此基礎(chǔ)上,加強對汽車曲軸振動參數(shù)的科學檢測。這是由于汽車在日常的行駛中,汽車曲軸會在外界負載作用力的影響下,產(chǎn)生周期性變化現(xiàn)象,甚至會引發(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)進行實時檢測[6],可以實現(xiàn)對汽車曲軸的全面保護。2.2.3模擬數(shù)控加工。當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)導入到指定的參數(shù)表中,同時,還要針對系統(tǒng)提示信息,對曲面方向進行實時改變,此時,系統(tǒng)會自動進入到智能化計算模式中,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)人員要借助滾壓機床,對汽車曲軸關(guān)鍵制造維修環(huán)節(jié)進行控制。另外,還要針對滾壓力的實際變化情況[7],對最終的滾壓效果進行優(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時監(jiān)測和控制,確保該滾壓力始終處于所設(shè)定的標準值范圍內(nèi)。最后,為了保證滾壓加工水平,技術(shù)人員要在科學控制滾壓力的基礎(chǔ)上,將應變儀科學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,科學調(diào)整和控制滾壓力,為實現(xiàn)對滾壓力的自動化管控創(chuàng)造良好的條件。
3結(jié)束語
綜上所述,在機械加工技術(shù)的應用背景下,汽車制造維修工作取得了有效的進展,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,不斷學習和創(chuàng)新機械加工技術(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)與機械制造加工進行充分結(jié)合,促進我國機械制造業(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,為促進汽車制造業(yè)的迅猛發(fā)展夯實人才基礎(chǔ)。
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作者:王康俊 單位:山西水利職業(yè)技術(shù)學院