曲轴是内燃机中的重要零件之一，是承受冲击载荷传递动力的关键零件，在内燃机五大件（机体、
缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴）中是最难以保证加工质量的零件。由于
曲轴工况条件恶劣，因此对曲轴的材质、毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。若其中任何一个环节没有保证质量，即可严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性，因此包括中国在内的世界各国对曲轴的加工都十分重视，都在不断的改进曲轴加工工艺，最大可能的提高曲轴寿命。
曲轴质量（指轻重）约占内燃机质量的10%，成本约占整机的10%～12%，其材质大体分两类：一类是锻钢，一类是球墨铸铁。由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状，从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小，目前国外球铁铸造曲轴的单边加工余量可达2～3mm。另外球墨铸铁的切削性能良好，并且和
钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有刚质曲轴敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。统计资料表明，车用发动机曲轴采用球铁材质的比例为：美国85%，日本40%，俄罗斯、比利时、荷兰和德国也已大批量生产。国内采用
球铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴85%以上用球铁。
近年来随着行业的不断发展，通过引进技术消化吸收和自行开发总体水平有了较大的提高。但是我们也应该看到，我国内燃机曲轴生产技术距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我国内燃机工业技术发展的要求。国内曲轴专业生产厂家虽然不是很多，但存在整体规模小、专业化程度低、企业设备陈旧、产品设计和工艺落后、性能寿命和可靠性差、品种杂乱和“三化”程度低等差距，它是影响整机适应国内及国际市场能力的重要因素。随着我国加入WTO，内燃机零部件行业将面临更加激烈的市场竞争，也将迎来新的发展与机遇。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时的改进和提高曲轴制造技术水平，生产出具有世界一流水平的内燃机
曲轴，才能以实力参与市场竞争。
1．毛坯的铸造技术
球铁曲轴的生产继QT600-2、 700-2之后，现已能稳定的生产QT800-2、QT900-2等几种牌号，目前已能大批量生产QT800-6球铁曲轴。但从整体水平来看，存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。
（1） 熔炼方面
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。经大量分析研究表明，国外球铁中硫、磷、镁及稀土元素含量明显低于国产件，且金相组织中的石墨圆整均匀。究其原因，主要是国内以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。为获得高温低硫磷的铁水，可采用双联外加预脱硫的熔炼方法，既可以用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫（把硫降到0.01%以下），然后在感应电炉中升温并调整成分。炉前铁水成分的检测国内已普遍采用真空直读光谱仪来进行，真空直读光谱仪引进的多为日本、美国、英国等国的检测设备。
（2） 造型方面
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前国内一些厂家已从瑞士、德国、意大利、西班牙等国公司引进。在国外，
曲轴造型多采用壳形工艺，其中酚醛树脂砂热固化壳形工艺是比较成熟的一种。利用该工艺及其配套设备可制取高强度的铸型壳，从而确保铸件的高精度、较低的表面粗糙度和致密的金相组织。目前国内极少数厂家已引进整条生产线。
（3） 砂处理和清理
型砂质量是确保铸形质量的重要条件，在高效混砂和旧砂冷却方面是我国的薄弱环节。因此国内部分厂家从德国、日本、瑞士、美国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛、斗式提升机、砂形水分检测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。
国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实行自动检测和控制，型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。
2.毛坯的锻造技术
目前，国内虽已有一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未充分发挥应有的作用。但从总体上来讲，需改造的和更新的陈旧普通锻造设备多、落后的工艺和设备占主导地位，先进的技术有所应用但还不普遍，检测手段以手工测量为主，锻件质量不稳定，加工余量偏大、材料利用率偏低、能耗高、噪声、振动和烟尘治理差，劳动强度大、生产效率低。
3．机械加工技术
国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。粗加工设备多采用S1-206A、S1-217或S1-130曲轴车床加工主轴颈及连杆颈，工序质量稳定性较差，且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。外圆的磨削余量一般单边留0.5-0.8mm；止推面单边余量一般留0.3-0.4mm，为保证成品尺寸，采用多次磨削方式。一般精加工采用MQ8260曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光。通常靠手工操作，加工质量不稳定，废品率较高。“八五”期间，部分企业曾先后引进数控内铣床铣曲轴主轴颈和连杆轴颈，数控磨床，数控砂带抛关机等先进设备，使
曲轴机加工水平提高，但整体工艺水平仍很低。曲轴的关键技术项目与国外相差1-2个数量级。
国外的机加工技术大致可归纳为以下几个特点：
（1）国外的数控磨床多采用CNC控制技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度等功能，使曲轴的磨削精度和效率显著提高。主轴颈一般采用多砂轮磨削，连杆轴颈一般采用双砂轮磨削。
（2）曲轴中心孔一般采用质量定心加工方式，这样可保证后续工序加工时工件运转稳定，有利于提高产品质量，另外，在曲轴动平衡工序中，不平衡量很小，有利于改善曲轴的内部质量补偿。
（3）广泛采用数控技术及自动线，生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工和精加工两段集中供应和回收处理。
（4）轴颈的粗加工一般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。
（5）油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年来，随着枪钻技术的应用，油孔的加工多已采用枪钻自动线钻孔-修缘-抛光。
（6）动平衡一般采用CNC控制的综合平衡机，测量、修正一次完成。
（7）曲轴的抛光采用 CNC控制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需20多秒，粗糙度可达Ra0.4以下，大大减小了发动机的磨合期。
（8）曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，能有效保证曲轴的清洁度要求。
（9）检测一般在生产线上配备MARPOSS或HOMWORK综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示、打印。
（10）广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚压，而且滚压力和滚压角度自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。
（中国工程机械动力配件网）