曲轴制造技术在未来的发展趋势
微型汽车曲轴加工工艺探究
微型汽车曲轴加工工艺探究作者：黄应勇,曾林来源：《沿海企业与科技》2010年第09期[摘要]曲轴是发动机中关键零件之一, 它的制造质量直接影响着汽车发动机的性能和安全。
随着发动机趋于轻量化、结构简单化、性能优质化, 发动机曲轴制造工艺发生了很大的变化。
高速、高效、柔性、复合化是曲轴制造技术发展的主要方向。
[关键词]曲轴加工;工艺方法;先进技术[作者简介]黄应勇,柳州职业技术学院高级工程师,研究方向:数控机床应用技术,广西柳州,545006[中图分类号] TK406 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)09-0025-0003一、前言进入21世纪以后,世界汽车工业发达国家对发动机曲轴的加工十分重视,并不断改进曲轴加工工艺。
因曲轴是汽车发动机的重要零件,工作时曲轴承受气体压力、惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且复杂,并且承受交变负荷的冲击作用,因此发动机曲轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化。
领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺,由于加工精度低和柔性差等原因,正在逐步退出历史舞台。
高速、高效的复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,高速高效复合加工技术在曲轴加工生产中已有相当程度的应用,并将是其必然发展的趋势。
先进的曲轴加工生产线一般都比较短, 但效率高、产量大, 加工出的曲轴质量好且很稳定。
先进技术主要有两个方面: 一是大量采用了CNC 控制技术, 形成柔性生产线。
二是应用了许多先进的曲轴高速、高效、柔性加工技术, 简化了工艺过程, 提高和稳定了加工质量, 同时也缩短了单件的加工时间。
本文主要讨论一些中小企业目前正在采用的曲轴工艺方法,近期如何改进,今后应如何发展的问题。
二、曲轴加工技术现状目前,某企业的微型汽车发动机曲轴生产线由普通机床、少数数控机床和一些专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。
以下是该企业的曲轴工艺方案。
(一)曲轴材料目前曲轴材质有球墨铸铁和钢两类。
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
01
02
03
04
航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件，如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件，如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件，如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ，如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度，进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术，如自适应控制、模糊控 制等，使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数， 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初，中国数控机床 产业进入高速发展阶段， 技术水平不断提高，产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大， 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高， 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富， 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展，为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展， 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
曲轴加工工艺
曲轴加工工艺曲轴的加工工艺、设计步骤、流程引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。
主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
曲轴的旋转是发动机的动力源。
也是整个船的源动力。
曲轴制造技术/工艺的进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（1）熔炼高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。
国内主要是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。
目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。
目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
（2）造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，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等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。
目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来，国内已引进了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发挥应有的作用。
从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。
3、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。
曲轴的加工工艺、设计步骤、流程
引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。
主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
曲轴的旋转是发动机的动力源。
也是整个船的源动力。
曲轴制造技术/工艺的进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（1）熔炼高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。
国内主要是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。
目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。
目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
（2）造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，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等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。
目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来，国内已引进了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发挥应有的作用。
从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。
3、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。
球墨铸铁曲轴的铸造与发展
对 于球 铁 的熔 炼 ，国 内外 采 用 冲天 炉＋工频 炉 双联熔 炼 的较 多 。铁 液 一般要 经 过脱硫 处 理 ，铁 液脱 硫 方式 现在 多 采用多 孑Ｌ塞 脱硫 方法 ，即吹 Ｎ 气 加入 ＣａＣ 或 复合 脱硫 剂搅 拌脱硫 。脱 硫 的稳 定性 对于熔 炼 曲轴铁 液具 有重要 意义 ，如采 用感 应 电炉熔 炼 可 以更好 地控 制 合金成 分 范 围 ，稳定 球化 ，易 于保证 铁 液质量 。
２０世 纪 ５０年代 后期 ，国 内南京 汽 车制 造 厂率 先批 量 生产跃 进 牌汽 车球 铁 曲轴 。６０年 代 ，二 汽首 先成 为 国 内按 照球铁 曲轴 生产 工艺进 行 设计 和投 产 的汽车厂 。到 了 ７０、８０年代 ，中小型 柴油 机在我 国迅 速发 展 ，由于球 铁制 造和 经济方 面 的优势 ，大多 数 中 小 型柴油 机都 采用球 铁 曲轴 ，极大 地推 动 了我 国球 铁 曲轴 的应用 与发 展 ，出现 了一批球 铁 曲轴专 业 生 产 厂 。近 十多 年在 汽车工业 的快 速发 展过 程 中 ，又新 建了一批 现代化 的球 铁 曲轴生 产厂 （或分 厂 、车 间 ）， 球铁 曲轴 在 国内得 到了普 遍应 用 。
ｌ 前 言
曲轴是 汽车发 动机 的关键 部件 之一 ，其 性能 好 坏 直接影 响汽 车 的寿命 。曲轴 工作 时承 受着 大负 荷 和不断变 化 的弯矩及 扭 矩作用 ，常见 的失效形 式 为 弯曲疲 劳断裂 及轴 颈磨 损 ，因此 要求 曲轴材 质具 有 较 高 的刚性 和疲 劳强度 以及 良好 的耐磨 性能 。随 着 球 墨铸铁 技术 的发展 ，其 性能也 在 不断提 高 ，优 质廉 价 的球铁 已成 为制 造曲 轴的重 要材 料之 一 。
《曲轴拐档差测量》课件
02
自动化
自动化技术将进一步提高曲轴拐档差测量的自动化程度，减少人工干预
，提高测量的可靠性和一致性。
03
高精度
随着制造工艺和材料技术的进步，曲轴拐档差测量将向更高精度发展，
以满足发动机制造和维修的更高要求。
曲轴拐档差测量应用领域拓展
1 2 3
新能源汽车
随着新能源汽车市场的不断扩大，曲轴拐档差测 量将逐渐应用于新能源汽车的发动机和电动机的 检测和维护。
智能制造
智能制造技术的发展将推动曲轴拐档差测量在生 产线上的应用，实现生产过程中的快速、准确测 量。
航空航天
航空航天领域对发动机的性能要求极高，曲轴拐 档差测量将逐渐应用于该领域的发动机检测和维 护。
曲轴拐档差测量未来发展方向
多功能化
未来曲轴拐档差测量设备将进一步实现多功能化，除了基本的测 量功能外，还将具备数据分析、故障诊断等多项功能。
测量方法
采用影像测量技术和计算机软件分析，将曲轴放置在专用 夹具中，通过高精度CCD相机拍摄曲轴照片，再利用软件 分析拐档差的数值。
测量结果
经过测量和分析，该柴油机曲轴拐档差为0.015mm，表 现出较高的制造精度和质量。
05
曲轴拐档差测量常见问题 及解决方案
曲轴拐档差测量常见问题分析
测量设备精度不足
对测量人员进行专业培训，提高其操作技能和测量准确性。
建立质量管理体系
建立完善的质量管理体系，确保曲轴拐档差的测量结果准确可靠 。
06
曲轴拐档差测量未来发展 趋势Biblioteka 曲轴拐档差测量技术发展趋势
01
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，曲轴拐档差测量将逐渐实现智能
化，测量设备能够自动识别、分析和处理数据，提高测量精度和效率。
活塞带动曲轴原理-概述说明以及解释
活塞带动曲轴原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：活塞及曲轴是内燃机等机械装置中不可或缺的重要组成部分。
活塞作为一个圆柱体，通过气压或液压作用下的往复运动，将化学能、热能等能量转化为机械能，推动曲轴旋转，从而驱动机械装置的运转。
而曲轴则是将活塞往复运动转化为旋转运动的核心部件，它将活塞的上下往复运动转换为连续的旋转运动，并将动力传递给其他机械部件。
本文将详细介绍活塞和曲轴的作用及活塞带动曲轴的原理。
我们将分析活塞在内燃机中的重要作用以及曲轴在传动系统中的重要性，同时探讨活塞是如何通过连杆与曲轴相连接，最终实现活塞带动曲轴的机制。
通过对这些原理的深入了解，我们可以更好地理解内燃机等机械装置的工作原理，并对其中的创新和发展方向有所启发。
在结论部分，我们将总结活塞带动曲轴的重要性，并探讨其在不同领域的应用。
同时，我们还将探讨可能的发展方向，包括高效率和环保的新型曲轴设计、以及使用更先进材料制造活塞和曲轴的可能性，以提高机械装置的性能和可靠性。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解活塞带动曲轴的原理，从而对内燃机等机械装置的工作原理和发展有更深入的认识。
同时，本文也将为读者提供一些创新思路和可能的技术方向，以促进相关领域的研究和发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容：本文主要围绕着活塞带动曲轴的原理展开讨论。
为了使读者更好地理解活塞带动曲轴的工作原理，文中将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们首先对整篇文章进行概述，介绍活塞带动曲轴的基本概念和作用。
随后，我们将介绍文章的结构安排，让读者了解本文的整体框架和内容组织方式。
最后，我们明确了本文的目的，即通过对活塞带动曲轴原理的解析，深入探讨其重要性和可能的发展方向。
在正文部分，我们将分别详细介绍活塞和曲轴的作用。
首先，我们将详细阐述活塞在发动机中的角色和功能，包括如何通过活塞的上下运动来改变燃烧室容积，实现燃烧效果的最大化。
接着，我们将着重讲解曲轴的作用，探讨其在发动机中的功能和重要性，包括曲轴的旋转运动如何将活塞的线性运动转化为输出动力。
汽车零部件制造技术研究
汽车零部件制造技术研究一、汽车零部件制造技术的概述汽车零部件制造技术是一门非常重要的技术，这门技术对于汽车行业非常关键。
汽车零部件制造是指在汽车生产过程中所涉及到的零部件制造的过程，目的是为汽车的生产提供各种必要的零部件。
汽车零部件制造涉及到的领域非常广泛，主要包括铸造、锻造、成型、加工、焊接、涂装等领域，其中每一个方面都有其特殊的技术要求和特点。
二、汽车零部件制造技术的分类汽车零部件制造技术可以根据其制造的材料类型、制造过程的特点和零部件的用途等不同方式进行分类。
1. 根据制造材料分类根据制造材料可以将汽车零部件制造技术分类为：塑料制造技术、金属制造技术、橡胶制造技术等。
不同的材料要求不同的制造技术和工艺。
2. 根据制造过程特点分类根据制造过程特点可以将汽车零部件制造技术分类为：铸造、锻造、成形、加工、涂装等技术。
不同的制造过程要求不同的器材，也要求不同的电子设备。
3. 根据零部件用途分类根据零部件用途可以将汽车零部件制造技术分类为：底盘、车身、发动机、变速器、传动等技术。
三、常用的汽车零部件制造技术1. 铸造技术铸造技术是汽车零部件制造过程中经常采用的一种技术。
它是指采用熔化、浇注、凝固等过程对于金属或非金属材料进行形状和尺寸的变化。
铸造技术有广泛的应用，特别是在大型的汽车零部件制造中。
例如，大型铸铁发动机缸体就是采用铸造技术制造的。
2. 锻造技术锻造技术是另外一个常用的汽车零部件制造技术，它是指采用连续、可重复、单向的压力加工过程对于金属材料进行形状和尺寸的改变。
锻造技术主要适用于一些需要高强度和高疲劳寿命的汽车零部件制造。
例如，连接轮辋、齿轮、曲轴等都需要采用锻造技术制造。
3. 成形技术成形技术是汽车零部件制造中常用的技术之一。
它是一种将材料通过钳工、弯曲或滚压等方式进行形状改变的加工方式。
成形技术广泛用于汽车零部件的生产，特别是车身制造中。
4. 加工技术加工技术也是汽车零部件制造常用的技术之一。
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书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
曲轴制造技术在未来的发展趋势
曲轴是汽车发动机的关键部件之一，其性能好坏直接影响汽车的寿命。
曲轴工作时承受着大负荷和不断变化的弯矩及扭矩作用，常见的失效形式
为弯曲疲劳断裂及轴颈磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性和疲劳强
度以及良好的耐磨性能。
1、铸造技术
（1）熔炼
对于高牌号铸铁的熔化，将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔
炼，并采用直读光谱仪检测铁水成分。球墨铸铁处理采用转包，研制新品
种球化剂，采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。熔化过
程的各参数实现微机控制和屏幕显示。
（2）造型
消失模铸造将得到发展和推广。在砂型铸造中，无箱射压造型和挤压造
型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。原有的高压造型线将
继续使用，其中部分关键元件将得到改进，实现自动组芯和下芯。
2、锻造技术
以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向，
这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻（楔横轧）制坯、中频感应加
热等。
3、机械加工技术
曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备
对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工，以有效减少
曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用 CNC控制的曲轴磨床对其轴颈
专注下一代成长，为了孩子