曲軸是內燃機中的重要零件之一，是承受沖擊載荷傳遞動力的關鍵零件，在內燃機五大件（機體、
缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸）中是最難以保證加工質量的零件。由于
曲軸工況條件惡劣，因此對曲軸的材質、毛坯加工技術、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴格。若其中任何一個環節沒有保證質量，即可嚴重影響曲軸的壽命和整機的可靠性，因此包括中國在內的世界各國對曲軸的加工都十分重視，都在不斷的改進曲軸加工工藝，最大可能的提高曲軸壽命。
曲軸質量（指輕重）約占內燃機質量的10%，成本約占整機的10%～12%，其材質大體分兩類：一類是鍛鋼，一類是球墨鑄鐵。由于采用鑄造方法可獲得較為理想的結構形狀，從而減輕質量，且機加工余量隨鑄造工藝水平的提高而減小，目前國外球鐵鑄造曲軸的單邊加工余量可達2～3mm。另外球墨鑄鐵的切削性能良好，并且和
鋼質曲軸一樣可以進行各種熱處理和表面強化處理來提高曲軸的抗疲勞強度、硬度和耐磨性。而且球鐵中的內摩擦所耗功比鋼大，減小了工作時的扭轉振動的振幅和應力，應力集中也沒有剛質曲軸敏感。所以球墨鑄鐵曲軸在國內外得到了廣泛的應用。統計資料表明，車用發動機曲軸采用球鐵材質的比例為：美國85%，日本40%，俄羅斯、比利時、荷蘭和德國也已大批量生產。國內采用
球鐵曲軸的趨勢則更加明顯，中小型功率柴油機曲軸85%以上用球鐵。
近年來隨著行業的不斷發展，通過引進技術消化吸收和自行開發總體水平有了較大的提高。但是我們也應該看到，我國內燃機曲軸生產技術距世界先進水平仍相差很遠，甚至于還滿足不了我國內燃機工業技術發展的要求。國內曲軸專業生產廠家雖然不是很多，但存在整體規模小、專業化程度低、企業設備陳舊、產品設計和工藝落后、性能壽命和可靠性差、品種雜亂和“三化”程度低等差距，它是影響整機適應國內及國際市場能力的重要因素。隨著我國加入WTO，內燃機零部件行業將面臨更加激烈的市場競爭，也將迎來新的發展與機遇。我們只有充分了解國內外內燃機曲軸制造技術現狀及發展趨勢，及時的改進和提高曲軸制造技術水平，生產出具有世界一流水平的內燃機
曲軸，才能以實力參與市場競爭。
1．毛坯的鑄造技術
球鐵曲軸的生產繼QT600-2、 700-2之后，現已能穩定的生產QT800-2、QT900-2等幾種牌號，目前已能大批量生產QT800-6球鐵曲軸。但從整體水平來看，存在生產效率低，工藝裝備落后，毛坯機械性能不穩定、精度低、廢品率高等問題。
（1） 熔煉方面
高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產高質量球鐵的關鍵所在。經大量分析研究表明，國外球鐵中硫、磷、鎂及稀土元素含量明顯低于國產件，且金相組織中的石墨圓整均勻。究其原因，主要是國內以沖天爐為主的生產設備，鐵水未進行預脫硫處理；其次是高純生鐵少、焦炭質量差。為獲得高溫低硫磷的鐵水，可采用雙聯外加預脫硫的熔煉方法，既可以用沖天爐熔化鐵水，經爐外脫硫（把硫降到0.01%以下），然后在感應電爐中升溫并調整成分。爐前鐵水成分的檢測國內已普遍采用真空直讀光譜儀來進行，真空直讀光譜儀引進的多為日本、美國、英國等國的檢測設備。
（2） 造型方面
氣流沖擊造型工藝明顯優于粘土砂造型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具有無反彈變形量的特點，這對于多拐曲軸尤為重要。目前國內一些廠家已從瑞士、德國、意大利、西班牙等國公司引進。在國外，
曲軸造型多采用殼形工藝，其中酚醛樹脂砂熱固化殼形工藝是比較成熟的一種。利用該工藝及其配套設備可制取高強度的鑄型殼，從而確保鑄件的高精度、較低的表面粗糙度和致密的金相組織。目前國內極少數廠家已引進整條生產線。
（3） 砂處理和清理
型砂質量是確保鑄形質量的重要條件，在高效混砂和舊砂冷卻方面是我國的薄弱環節。因此國內部分廠家從德國、日本、瑞士、美國引進了混砂機和舊砂冷卻裝置，以及大容量的滾筒篩、斗式提升機、砂形水分檢測控制儀等。鑄件的清理使用吊鏈式拋丸室和鑄件水平旋轉鼠籠式拋丸機。
國外砂處理系統和單元多為自動化微機管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量實行自動檢測和控制，型砂運輸系統多為自動化控制。鑄件清理全部在專機自動線上進行，多數勞動由機械手和機器人操作。
2.毛坯的鍛造技術
目前，國內雖已有一批先進的鍛造設備，但由于數量少，加之模具制造技術和其他一些設施跟不上，使一部分先進設備未充分發揮應有的作用。但從總體上來講，需改造的和更新的陳舊普通鍛造設備多、落后的工藝和設備占主導地位，先進的技術有所應用但還不普遍，檢測手段以手工測量為主，鍛件質量不穩定，加工余量偏大、材料利用率偏低、能耗高、噪聲、振動和煙塵治理差，勞動強度大、生產效率低。
3．機械加工技術
國內大部分專業廠家普遍采用普通機床和專用組合機床組成的流水線生產，生產效率、自動化程度較低。粗加工設備多采用S1-206A、S1-217或S1-130曲軸車床加工主軸頸及連桿頸，工序質量穩定性較差，且容易產生較大的內部應力，難以達到合理的加工余量。外圓的磨削余量一般單邊留0.5-0.8mm；止推面單邊余量一般留0.3-0.4mm，為保證成品尺寸，采用多次磨削方式。一般精加工采用MQ8260曲軸磨床粗磨-半精磨-精磨-拋光。通常靠手工操作，加工質量不穩定，廢品率較高。“八五”期間，部分企業曾先后引進數控內銑床銑曲軸主軸頸和連桿軸頸，數控磨床，數控砂帶拋關機等先進設備，使
曲軸機加工水平提高，但整體工藝水平仍很低。曲軸的關鍵技術項目與國外相差1-2個數量級。
國外的機加工技術大致可歸納為以下幾個特點：
（1）國外的數控磨床多采用CNC控制技術，具有自動進給、自動修正砂輪、自動補償和自動分度等功能，使曲軸的磨削精度和效率顯著提高。主軸頸一般采用多砂輪磨削，連桿軸頸一般采用雙砂輪磨削。
（2）曲軸中心孔一般采用質量定心加工方式，這樣可保證后續工序加工時工件運轉穩定，有利于提高產品質量，另外，在曲軸動平衡工序中，不平衡量很小，有利于改善曲軸的內部質量補償。
（3）廣泛采用數控技術及自動線，生產線一般由幾段獨立的自動化生產單元組成，具有很高的靈活性和適應性。采用龍門式自動上下料，集放式機動滾道傳輸，切削液分粗加工和精加工兩段集中供應和回收處理。
（4）軸頸的粗加工一般采用數控銑削或車拉工藝。工序質量可達到國內粗磨后的水平，且切削變形小、效率高。銑削和車拉是曲軸粗加工的發展方向。
（5）油孔的加工采用鼓輪鉆床和自動線，近幾年來，隨著槍鉆技術的應用，油孔的加工多已采用槍鉆自動線鉆孔-修緣-拋光。
（6）動平衡一般采用CNC控制的綜合平衡機，測量、修正一次完成。
（7）曲軸的拋光采用 CNC控制的砂帶拋光機，所有軸頸一次拋光只需20多秒，粗糙度可達Ra0.4以下，大大減小了發動機的磨合期。
（8）曲軸的清洗采用專用精洗機定點定位清洗，能有效保證曲軸的清潔度要求。
（9）檢測一般在生產線上配備MARPOSS或HOMWORK綜合檢測機，實現在線檢測，對曲軸的幾乎所有機加工項目均可一次完成檢測、顯示、打印。
（10）廣泛采用了軸頸過渡圓角滾壓技術。專用圓角滾壓機自動控制，對所有軸頸圓角進行一次滾壓，而且滾壓力和滾壓角度自動調節，使圓角處產生最佳的殘余壓應力，提高了曲軸的疲勞強度。
（中國工程機械動力配件網）