隨著發動機日益向輕（qīng）量化、結（jié）構簡單化、性能優質化方向發展，發動機曲軸製造技術和工（gōng）藝發（fā）生了很大的變化。在當今市場產品嚴重（chóng）同質化的情況下，為提高產（chǎn）品競爭力（lì），近年來發動機曲軸加工采用了不少特種工藝，以增強（qiáng）企業的競爭優勢。

　　先進的曲軸（zhóu）加工生產線一般都比（bǐ）較短，但效率高、產量大，加工出的曲軸質量好且很穩（wěn）定。如美國底特律Ford發動機廠曲軸生產線（xiàn）隻有（yǒu）17道工序，占地麵積6967m2，但年產V8發動機球鐵曲軸53.5萬件。其先進技術主要體（tǐ）現在（zài）兩個方麵：一是大（dà）量（liàng）采用了（le）CNC控製技術，形成柔性生產線；二是應用了許多先進（jìn）的高（gāo）速、高效、柔（róu）性加工技術，簡化了工藝過程，提高了加（jiā）工質量，同時也縮短了單（dān）件加工時間。另（lìng）外，為適應降低成（chéng）本等（děng）需要，近年（nián）來（lái）發動機曲軸加工采用了（le）很多特種工藝（yì），相比之下，國內大多數生產線還存在較大差距。

先進加工技術及裝備

      1、鑽質量中（zhōng）心（xīn）孔技術

　　曲軸屬於細（xì）長類零件，加工過程中主要定位基準是兩端中心孔，按其加工位置可分為兩種（zhǒng）:一種是利用雙V型塊或其它方式找出曲軸支承軸頸的幾何中心，在此中心上加工出的中心孔稱為幾何中心孔；另一種（zhǒng）是利用專門的質量定心（xīn）機測出曲軸的質量中心，在此中心上加工出的中心孔稱（chēng）為質量中心孔。由於毛坯的幾何形狀誤差和質量分布不勻等原因，一般兩者並不重合。

　　國內生產線中多采用幾何中心孔（kǒng），但是利用幾何中心孔作定位中（zhōng）心進行車加工（gōng）或磨加工時，工件旋（xuán）轉會產生離心力，不僅影響加（jiā）工質（zhì）量，降低定心元件的使用（yòng）壽命（mìng），而且在加工後剩餘的動不平（píng）衡量較大。基於這種原因（yīn），國外大都采用質（zhì）量中心孔，利用專門設計的測（cè）試設備來測試質量（liàng）中心（xīn），然後加工（gōng）出中（zhōng）心孔，並且可將銑兩端長度和加工質量中心孔合（hé）並（bìng）為（wéi）一道工序，采用CNC技術控製，加工效率很（hěn）高。但需要注意的是，若毛坯彎曲變形嚴重或質量嚴重分布不均（jun1）勻，采用質（zhì）量中心孔仍不能（néng）徹（chè）底（dǐ）解決（jué）上述問題。因此，筆者認為曲軸的質量中（zhōng）心孔和（hé）幾何中心孔應按（àn）毛坯質量的好壞合理選用：如果毛坯質量好，加工餘量小且加工餘量分布均勻，這時曲軸的質量中心孔與幾何中心孔會基本重合，不必花費較高的（de）經費購置質（zhì）量定心設備；如果（guǒ）毛（máo）坯質量較差，加工餘量（liàng）大且加工餘（yú）量分布不均勻，則優先選用質量（liàng）中心孔。

2、數控車-車拉技（jì）術

　　車拉技術在國外大量用於半精加工曲軸的（de）主（zhǔ）軸頸和連杆軸頸。其加工形（xíng）式可分為3種：直線車拉（lā）、內環刀具旋轉車拉和外環刀具旋轉車拉。 

圖1 雙刀盤車-車（chē）拉機床（chuáng）

3、數控高速外銑技術

　　對（duì）於平衡塊側麵需要加工的曲軸，CNC高速外銑（xǐ）技術比CNC車削、CNC內銑（xǐ）、車-車拉的生產效率（lǜ）更高。以四（sì）拐曲軸為例（lì），CNC車-車拉工藝加工連杆軸頸（jǐng）要二道工序，而CNC高速（sù）外銑隻要一道工序即可（kě）完成（應用工件（jiàn）回轉和銑刀進給伺服連動控製（zhì）技術，可以一次裝夾不改變（biàn）曲軸回轉中心隨動跟蹤銑削曲軸的連杆軸頸）。

　　CNC高（gāo）速外銑的優點包括：切削速度高（可高達350m/min）、切削和工序循環時間較（jiào）短、切削力較（jiào）小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數少、加工精度（dù）更高且（qiě）柔（róu）性更好，因此CNC高速外銑將是曲軸主軸頸和連杆軸頸粗加工的發展方向。

4、CNC內銑技術（shù）

　　CNC內銑加工性能指標高於普通外銑（xǐ）加工（gōng），尤其對於鍛鋼曲軸，內銑更有利於斷屑，剛性特別好。數控內銑銑（xǐ）削工藝是目前國際上（shàng）曲軸連杆（gǎn）頸粗加工先進的加工方法之一，尤其是大功率鍛（duàn）鋼曲軸的加（jiā）工，內銑工藝更是首（shǒu）選。

5、數控磨削技術

　　曲軸傳統的磨削工藝均（jun1）采用磨削（xuē）線速度（dù）為35m/s的（de）普通曲軸磨床，砂輪進給和修整為手動進給，軸徑和台肩的磨削餘量大，砂輪耐用度低（dī），需技（jì）術工人精工細作（zuò）才（cái）能磨出精品。目前（qián），曲軸（zhóu）磨（mó）削采用多種磨削（xuē）方式來加工，圖２為曲軸CBN磨削。

圖（tú）2 曲軸CBN磨（mó）削

　　曲軸磨削可（kě）采用（yòng）的技術有單序加工和複合（hé）加工等工藝。采用單序加工方式加工磨削效率很高，磨削後軸頸（jǐng）的跳動量容易控（kòng）製（zhì），砂輪一次修整完畢後能保（bǎo）證各軸頸尺寸的一致性。缺點是柔性差，隻能加工一個（gè）係列產品。加工曲（qǔ）軸前端和後端的有寬（kuān）砂輪組（zǔ）合（hé）磨削等。例如（rú），磨削四拐曲軸（zhóu）主軸頸采用的工藝有五砂輪磨削（如圖３），磨削四拐曲軸連杆頸采用的（de）工藝有雙砂輪磨（mó）削（xuē）（如圖４）。

圖4 雙砂輪（lún）磨削連杆（gǎn）頸

　　複合加工是（shì）指一次裝夾磨削所（suǒ）有主軸頸和連（lián）杆軸頸，磨削連杆軸頸采（cǎi）用先進的擺動跟蹤磨削技術，這（zhè）種磨削方式最大的優點（diǎn）是柔性化好（hǎo）。複（fù）合加工有兩種可以采用的工藝：順序磨削主軸軸頸及連杆軸頸（如圖５）和同步磨削主（zhǔ）軸軸頸及/或（huò）連杆軸頸（如圖６）。