发动机曲轴加工工艺探讨
作者：甘勇辉
来源：《硅谷》2010年第22期

        摘要： 曲轴是发动机的关键零件，其性能的好坏直接影响发动机质量和寿命。介绍曲轴材料、工艺流程、关键加工工艺及加工注意事项，对曲轴生产项目的开发具有一定的参考和借鉴价值。

        关键词： 曲轴加工；制造工艺；发动机

        中图分类号：U4文献标识码：A文章编号：1671－7597（2010）1120191－01

        曲轴是发动机的关键零件，它的功能作用是将发动机各缸活塞的往复做工功率汇总起来，并以回转运动的方式传递给飞轮。由于曲轴工作条件恶劣及受力情况十分复杂，因此对曲轴加工工艺要求非常高，其造价约占整台发动机造价的10%左右。因此，对曲轴加工工艺的研究有助于提高曲轴加工质量和降低制造成本。

        1 曲轴材料

        目前，车用发动机曲轴材料有球墨铸铁和锻钢曲轴两类；球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，是通过球化和孕育处理得到球状石墨，提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，其综合性能接近于钢，与锻钢材料比较，球墨铸铁曲轴既有制造简便、成本低廉，又有吸震、耐磨、对表面裂纹不敏感等锻钢材料所不具备的优良特性，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。据统计资料表明，车用发动机曲轴采用球墨铸铁材料的比例：日本为60％，英国为85％，美国为90％。国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显，85％以上的中、小型功率的发动机曲轴均采用球墨铸铁材料。

        锻钢曲轴具有较高的综合机械性能，能承受大的冲击力作用，许多大功率车用柴油机都无一例外地采用锻钢曲轴。

        2 工艺流程

        2.1 日本丰田型发动机曲轴加工工艺

        1）中心孔加工采用质量中心孔方法，且在此工序完成后要进行曲轴动平衡初步检测；2）采用双转塔数控车床粗、精车前后端外圆；3）主轴颈上的止推面、主轴颈和连杆轴颈上的圆弧槽的粗加工，通常采用机床制造商有德国的HELLER，美国的INGESOLL和日本的小松；4）采用斜切式端面外圆磨床精加工前后端外圆及端面；5）采用止推面磨床精加工止推面，热处理后采用专用机床修正质量中心孔；6）采用内切铣床粗加工主轴颈、连杆轴颈，一般采用车拉机床半精加工主轴颈，较著名的机床制造商有德国的HELLER，美国的INGESOLL和日本的小松；7）采用多砂轮磨床半精磨和精磨主轴颈，采用单砂轮磨床精磨连杆轴颈，较著名的厂家有德国JUNKER，英国LANDIS，日本丰田工机等；8）采用砂带抛光机超精加工主轴颈和连杆轴颈，较著名的厂家有德国HEGENSCHEIDT；9）采用特化（滚压）专用机床精加工主轴颈和连杆轴颈上的圆弧槽，较著名的厂家有德国HEGENSCHEIDT；

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