4）其他要求 不允许有裂纹、麻点(hard
spots)。 高速机曲轴动平衡精度为
0.005N·m。
4
左舷
上止点 右舷
下止点
5
2.曲轴的材料与毛坯
小型QT600-3，35、40、45钢。 大型低速半组合，主轴颈常用35、40，曲柄用铸
钢ZG270-500，ZG310-570。 中高整体式曲轴采用35、40、45、40Cr、45Cr，
加工中应加平衡块(balancing weight)： 〇可采用旋转刀架的曲轴车床（工件
固定不动）。 〇曲柄臂间宽度可采取铣削方法。
机床主轴轴线 平衡重
曲轴在车床上加工
偏心
中心
偏心
夹具
支架
夹具
16
曲轴成品检验
•臂距差是指曲 轴某一曲柄位 于两个相对位 置时，其两曲 柄臂间距离的 差值。
l l12
journal
顶尖
finial
10
中大型自由锻曲轴
主轴颈、法兰(flange)外圆、端 面的粗加工以顶尖孔粗定位为 定位基准。
chuck
铸造整体式 主轴颈粗加工以顶针孔为定位基 准；法兰外圆+小端顶针孔。
曲柄销粗加工 主轴颈、法兰外圆和端面以及曲 柄销的轴线为定位基准。
顶尖 机床主轴轴线 平衡重
曲轴制造工艺
1
曲轴制造工艺 (Crankshaft manufacturing process)
1.曲轴的技术要求 1）尺寸精度与形状精度 主轴颈和曲柄销尺寸IT:
低速机IT7，中IT6，高 ≥IT6， 轴颈形状精度低速机为尺 寸精度IT9的1/4，中、高 速为IT7的1/4。
2
2）位置精度 （1）主轴轴线径向圆跳动，高
主轴颈应在同一安装中进行加工；为了达到曲柄 夹角和曲柄半径尺寸的要求，采用专用夹具。
9
2.加工阶段和定位基准的选择 曲轴加工分为：粗加工、半精
加工、精加工和光整加工。
顶尖
曲轴加工定位基准选择： 通常用：顶针孔+主轴颈
小型模锻曲轴：主轴颈、法兰 外圆和端面加工－顶针孔；曲 柄销加工，以主轴颈与角度定 位销。
速机0.02～0.04；大中型 0.04～0.08。 （2）曲柄销与主轴颈平行度。 （3）曲柄交角。 （4）法兰端面与曲轴轴线垂直。 （5）法兰外圆对曲轴轴线的径 向圆跳动。 （6）臂距差。
3
3）表面粗糙度 主轴颈与曲柄销。 低速机1.6μm，中0.8μm，高
速1.6～0.8μm，过渡圆弧、油孔 1.6μm。
〇热处理。 〇修正顶针孔（两端及中
间主轴承、法兰外圆）。 〇半精车曲轴销及内侧面。 〇半精车主轴颈。
13
〇精镗减轻孔(finish boring lightening hole)。 〇修正定位基准。 〇精车曲柄销及其内侧。 〇精车主轴颈。 〇精镗法兰螺孔。 〇铣键槽(key groove)。 〇钻斜油孔。 〇主轴颈光整。
14
2.曲轴加工主要工序分析 1）主轴颈加工 主轴颈精加工，对于6拐，可装3～4个中心架，臂距差＜的成品尺寸。 主轴颈外圆跳动量＜的成品尺寸。 2）曲柄销加工 难度在于角度及旋转时不平衡。
15
小批量：曲轴曲柄销一般在车床上加 工，应使曲柄销轴线与车床回转轴线 同轴，通过偏心夹具来实现。
偏心 夹具
中心 支架
finial
顶尖
偏心
夹具
11
7-3 整体式曲轴制造
1.整体曲轴加工工艺过程 〇划线。 〇打顶针孔。 〇粗车各主轴颈、曲柄外侧面及法兰外圆和端面。 〇划法兰螺栓孔，各轴颈减轻孔，安装曲柄销加工夹具的找正线。
12
〇钻法兰螺栓孔。 〇粗加工曲柄销及曲柄内
侧面。 〇钻、镗轴颈减轻孔。
臂距差Δ=l1-l2
17
L
H=[(a-b)+(c-d)]/2L
a
b
曲轴成品检验
•曲柄销与主轴 颈平行误差的 检验
c
d
L
18
曲柄夹角的测量
h
19
组合式曲轴
全组合式
半组合式
20
7
§7-2 曲轴加工特点与定位基准选择
1.曲轴加工工艺特点
1）曲轴形状复杂
多曲柄、曲柄销和主轴颈不在同一轴线上；多曲ຫໍສະໝຸດ 在空间互成120°，不平衡。
120
120
2）曲轴刚性差 细长轴，长径比（L/D）=10～20，采用中心架，双边同
时转递扭矩机床。
8
3）技术要求高 平行度要求：
以主轴颈(main journal)为基准，加工曲柄销 (crank pin)。 主轴颈径向圆跳动
也有采用球铁。 缸径小于200mm，采用整体模锻曲轴。
6
1）缸径200～600mm，采用整体锻造，包括自由 锻和特殊的TR、RR锻。
2）碳素钢曲轴锻件+正火处理，粗加工+退火， Carbon Steel。HBS180-240。
3）合金钢曲轴+正火，粗加工后+调质，HBS207286。
表面可淬火，HRC50以上，淬硬深度＞2～3 mm， 铸钢曲轴+两次正火、回火或高温扩散处理。