摘要：本文针对汽车发动机曲轴机械加工技术，结合理论实践，先分析了曲轴机械加工的工艺特点，结合论述目前我国汽车发动机曲轴机械加工发展现状，最后探讨了fanuc seriesoi-TD技术在汽车发动机曲轴机械加工中的具体应用。分析结果表明，曲轴的结构特性和材质决定了机械加工难度大，加工精度难以控制，采用fanuc seriesoi-TD技术能够有提升曲轴加工精度和生产效率，值得大范围推广应用。
关键词：汽车;发动机;曲轴;机械加工;fanuc seriesoi-TD技术
[引言]在我国社会经济飞速发展的背景下，人们生活水平不断提升， 汽车已经走进了千家万户，曲轴是组成汽车发动机的主要部件，其加工质量对汽车安全性能的提升有非常重要的意义。但曲轴刚性比较差、形状复杂，对技工技术有很高的要求，传统机械加工技术已经无法满足要求。fanuc seriesoi-TD技术是一种全新的机械数控加工技术，可通过编程来控制加工精度和形状，从而保证曲轴加工精度。
一、汽车发动机曲轴加工工艺特点
（一）刚性差
汽车发动机曲轴的直径比较大，而且存在曲拐，机械加工时刚性比较差，任何一个细节控制不当，都会导致曲轴发生变形和扭曲。因此，机械加工时，尤其是在粗加工环节，需要保证加工刀具、夹具等都有较高的刚度，促使切削力能够相互抵消，保证曲轴加工精度。
（二）形状复杂
汽车发动机的曲轴形状呈现不规则状，尤其主轴颈和连杆轴具有不同偏心距，而在机械加工中，需要严格控制偏心距的加工尺寸。此外，曲轴在结构还存在平衡重问题，在机械加工中，必须加强偏心夹具的设计精度。
（三）机械加工技术要求高
在曲轴机械加工中，需要对多面进行加工，还要保证尺寸精度、位置精度、形状精度等，再加上机械加工路线比较长，加工步骤多，任何一个环节控制不当，都会影响总体加工精度。
二、目前我国汽车发动机曲轴机械加工技术发展现状
目前我国正处于社会经济高速发展的关键阶段，为汽车制造业的发展提供了良好环境，常用的机械加工机床有两种，一种是普通机械加工机床，另一种专用的机械加工机床[1]。从加工效果的角度来看，二者加工精度都比较低，加工的稳定性、精度、效率都不是很理想。因此，汽车发动机曲轴机械加工中，很多环节仍然需要人工来操作，人为操作必然存在一定的误差，这点也是导致我国汽车发动机曲轴加工精度一直无法得到有效提升的主要原因。此外，在曲轴结构设计中，经常会忽略自身重量轻便这一要求，使得零件结构愈发复发，自身重量也必将大，在一定程度上影响曲轴的使用性能。
三、fanuc seriesoi-TD技术在曲轴加工中的应用
fanuc seriesoi-TD技术是一种应用在数控磨床上的新型技术，和传统机械加工技术相比，可通过FANUC-0i系统中的宏程序、自动跳转功能来把保证曲轴加工精度，fanuc seriesoi-TD技术在汽车发动机曲轴加工中，应用步骤主要包括以下几步：
第一步，对曲轴加工工作台进行清洁处理，检查电源线，及各项设备是否处于良好运行状态。
第二步，启动各种开关，进行试运行，检查数控磨床各项参数是否正常，及时添加导轨润滑油，保证砂轮处于完好状态，并牢固锁定。
第三步，校正砂轮，砂轮是加工曲轴的主要设备，砂轮的安装精度对整个曲轴的加工精度有很大影响，按照曲轴设计要求，合理校正砂轮，保证加工精度。
第四步，检查曲轴加工中工作平台的平整度，保证平整度在0.05mm/m之内，如果超出该标准，需要及时精磨处理。
第五步，对待加工的曲轴进行打磨处理，去除表面各种毛刺，处理之后放加工平台上，然后其中磁力开关，将曲轴牢牢吸住。如果曲轴的工件的最大长度小于1000mm，可采用专用的夹装工具牢牢夹紧。
第六步，启动砂轮，按照曲轴设计规格、存储和尺寸等调整砂轮磨削量、给进量、磨削速度等。砂轮启动的同时要启动冷却液开关，一切准备就绪后就可以进行曲轴加工。
第七步，在曲轴机械加工过程中，需要按照设计图纸及时检查工件，如果超过设计标准，必须立即停止加工，用专用的金刚笔进行修复，以便最大限度上保证曲轴加工精度。
第八步，当曲轴磨削到设计标准后，立即退出砂轮，关闭冷却液开关，退到磁力开关，取下加工后曲轴，关闭机床开关，清洁机床，对加工件进行退磁处理[2]。
通过fanuc seriesoi-TD技术加工曲轴的步骤可以看出，在采用fanuc seriesoi-TD技术加工曲轴时主要分为两个部分，其一是砂轮修整，是保证曲轴加工质量的关节环节，只有标准的砂轮才能磨削出精度符合要求的曲轴工件。砂轮通过FANUC-0i系统中的位置信息进行合理定位。定位好之后，通过自动跳转程序就能进入第二部加工，第二部分就是磨削，通过FANUC-0i系统来控制数控磨床的工作参数，整个磨削工作又分为四个步骤，包括粗磨、精磨、精磨到位、抛光。
粗磨是数控磨床在开始运行之前，待加工的曲轴工件需要定位，在FANUC-0i系统的定位宏程序中进行检查，检查通过之后再开始下一指令，启动数控机床进行加工。在粗磨阶段，加工速度比较快，促使待加工的工件在大致上符合设计要求，粗磨结束之后FANUC-0i系统中的自动跳转程序进入到精磨阶段，粗磨之后工件表面会存在一定量的毛刺，在精磨开始之前，需要每秒0.05m～0.1m的速度进行打磨，待毛刺都清理之后再开始精磨程序，以每秒0.05m的速度对工件进行打磨[3]。精磨完成之后，再通过FANUC-0i系统自动调整程序，就能进入抛光程序，促使曲轴工件逐步抛光，最终成型，达到FANUC-0i系统设计加工标准后，自动停止，完成曲轴机械加工。
结束语
综上所述，本文结合理论实践，分析了汽车发动机曲轴机械加工技术，分析结构表明，曲轴的特性决定了曲轴加工难度比较大，传统机械加工技术，很难保证加工质量和精度。而采用fanuc seriesoi-TD技术，能够一步步加工，通过提前设计好的程序运行数控加工设备，可减少人为干预，自动化水平也比较高，加工出来的曲轴性能和各项参数，基本上都能满足汽车发动机的要求。
参考文献：
[1]陈凯镔.汽车发动机曲轴机械加工技术的实际应用研究[J]. 时代汽车，2019，000（018）：127-128.
[2]万军.浅析船用柴油机的大型曲轴机械加工工艺[J].内燃机与配件， 2018（17）：134-135.
[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，2019，000（031）：P.150-151.
作者简介：
李北平（1966.02—），性别：男，籍贯：湖南双峰，单位职称：湖南省湘潭技师学院， 高级讲师，学历：大学本科，研究方向：汽修类。
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