在內(nèi)燃機(jī)中，曲軸的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這就意味著劇烈的加速和減速，并伴隨高彎曲變形、高扭矩和振動(dòng)沖擊，導(dǎo)致非常高且多變的應(yīng)力。
如此極端化的應(yīng)力需要精心的設(shè)計(jì)和計(jì)算、選擇合適的材料以及批量加工工藝。這些應(yīng)力集中于支承軸頸
和平衡塊幅板之間的圓角半徑處以及油孔上，因此需要特別關(guān)注這些位置的加工。
當(dāng)今市場(chǎng)要求汽車(chē)制造商供應(yīng)更小的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)又需要滿(mǎn)足更高的功率和速度要求，這進(jìn)一步增加了曲
軸的負(fù)荷和應(yīng)力。于是，制造商不斷地為這些零件尋找強(qiáng)度更高的材料，通常包括高合金金屬。
球墨鑄鐵是用于較低負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)（主要是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)）的標(biāo)準(zhǔn)材料，而大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)（包括大多數(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）則使用較昂貴的合金鋼鍛件。用于曲軸的鋼種一般都會(huì)經(jīng)過(guò)各種熱處理，如淬火和回火。在一些特殊的高端應(yīng)用區(qū)域（包括賽車(chē)），曲軸可能直接從圓鋼上加工而成。
由于上述條件限制，曲軸加工成為了目前要求最嚴(yán)格的大批量金屬切削加工工藝。曲軸生產(chǎn)線(xiàn)也成為了整個(gè)汽車(chē)制造過(guò)程中最大的硬質(zhì)合金消耗者。
加工曲軸兩端和軸頸的一種簡(jiǎn)單的方式是，在傳統(tǒng)的車(chē)床或車(chē)削中心上進(jìn)行車(chē)削。這顯然需要從刀柄到加工軸頸表面之間有充足的空間。該方法的好處包括可以使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床、刀具和刀片，以達(dá)到高靈活性和低成本。
一臺(tái)專(zhuān)用機(jī)床具備車(chē)削和車(chē)?yán)芰Γ涂梢栽谇S回轉(zhuǎn)中心上對(duì)軸頸進(jìn)行加工。用于粗加工和精加工的刀片可以同時(shí)安裝在同一個(gè)刀盤(pán)上，一次完整的切削行程就能加工出一個(gè)特別形狀。其他好處包括重復(fù)定位精度、良好的加工表面質(zhì)量、較小的公差、延長(zhǎng)刀具壽命、減少換刀次數(shù)帶來(lái)的機(jī)床高利用率以及縮短加工時(shí)間等。車(chē)?yán)庸さ娜秉c(diǎn)是專(zhuān)用機(jī)床和刀具的成本較高，以及需要使用大量刀片。一個(gè)更專(zhuān)業(yè)的車(chē)削方法是運(yùn)用多齒車(chē)刀片，以實(shí)現(xiàn)有利于鐵屑控制的降成本努力，以及不采用拉削動(dòng)作。
無(wú)論采用什么方法，曲軸加工的整體目標(biāo)包括鐵屑控制、延長(zhǎng)刀具壽命、縮短加工節(jié)拍和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
曲軸通常由幾臺(tái)專(zhuān)用機(jī)床組成的生產(chǎn)線(xiàn)大批量生產(chǎn)。但是，單件加工的方式也可用在一些特殊的交鑰匙項(xiàng)目中，例如賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和船用柴油機(jī)曲軸。
外部和內(nèi)部銑削則代表了另一種方法，特別是連桿頸加工。如果平衡塊有大余量需要去除，那么裝配帶刀片的刀塊的銑刀盤(pán)是極具吸引力的選擇。對(duì)于這些應(yīng)用，山特維克可樂(lè)滿(mǎn)有超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn)。油孔鉆削和銑削加工是曲軸生產(chǎn)中硬質(zhì)合金消耗量最大的工序。
在曲軸油孔中，通?？咨钍侵睆降?0倍，因此這是非常困難的加工任務(wù)。使用最多的工具包括槍鉆以及采用油霧潤(rùn)滑的硬質(zhì)合金麻花鉆。高質(zhì)量精加工也必不可少，因?yàn)殂@孔周?chē)锌赡苄纬蓱?yīng)力集中。
曲軸應(yīng)用中心
山特維克可樂(lè)滿(mǎn)位于德國(guó)杜塞爾多夫的曲軸能力中心全球解決方案經(jīng)理StefanKnecht表示：“雖然全世界有好幾百家切削刀具制造商，但是只有6家有能力為曲軸加工提供刀具，而真正推動(dòng)該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的公司甚至更少。山特維克可樂(lè)滿(mǎn)就是這極少數(shù)中的一個(gè)。”
該能力中心與世界各地的原始設(shè)備制造商及機(jī)床制造商合作，項(xiàng)目遍布大約20個(gè)國(guó)家。新興市場(chǎng)在這一行業(yè)的規(guī)模正在擴(kuò)大，尤其是在中國(guó)，該中心最近在那里開(kāi)設(shè)了新的分支機(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
曲軸加工是汽車(chē)制造中要求最嚴(yán)苛的領(lǐng)域之一。所有加工方法的關(guān)鍵要求都是相同的，包括鐵屑控制、延長(zhǎng)刀具壽命、縮短加工節(jié)拍以及提高產(chǎn)品質(zhì) 量?！?/p>
