曲軸動平衡加工的技術要點是什麼？

---

首先我得推薦一下這位同行 @紫花地丁 的答案，寫得很好。

其次得感嘆在中國真的是說句什麼都會被噴，

你說了a，他會說你為什麼不說b，

你說了a和b，又會被說為什麼要說a和b，不能單說a嗎。

相比在國外和同行討論技術問題，

還真沒怎麼遇到過這種情況。

看來以後還是少回答問題為妙。

關於幾個問題：

第一，在內燃機關行業裡面，涉及到5C的都屬於公司機密，

ISO裡面的確有相應的平衡調整規格，（ISO1940？）

但那只是個粗泛的技術指針，

每個公司對調整曲軸的動平衡都有自己的獨特管理方式，

專利裡面有關此類的內容也有很多，

離人盡皆知我覺得還是有一定距離的。

譬如，船用柴油機曲軸一般是630級，汽車是40級。

5C的製造加工利潤比較高，

原因也是由於其絕大多數工藝都具有其獨特性。

第二，曲軸的熱鍛件在內燃機關裡面的應用要比鑄件多。

由於生產性相對較低，成本的確要高一些。

汽車發動機裡面的曲軸有一些也是鍛件。

鑄件裡面有一個致命的問題，疲勞強度相對較低。

不過在汽車這樣的民用級別，

鑄件因為生產性優良應用的也的確較多。低壓高壓什麼就不多談了。

第三，開補償孔加工要求微米精度這句話不明白為什麼會被駁斥。

第四，曲軸表面是需要施以表面處理的，

比較一般的是氧化鐵（黑色），還有一些更高級的，

目的是防鏽，提高表面硬度或者提高和套環的適合性。

第五，曲軸的旋轉精度極為重要，所以在補償打孔之前，

對中心軸的真圓度和表面粗度管理非常苛刻。

現在很廉價的一些曲軸也都上了多級打磨機。

第六，調整動荷重是一個躲不過去的工藝，標準設備也有很多了，

根據設備選定時的要求不同，設計指標也不一樣。

偏平衡的原因是由於旋轉體的重心和旋轉中心不在同一個點而造成的。

根據上圖可以推導出下面的公式。

那麼由公式就可以知道，

對調整平衡的管理就有了三種不同的指標：

質量m，質量半徑積mR和偏心距離e

用這三種指標來作為衡量基準都可以，互相是可以換算的。

我在前文中提到了平衡率，這個是一個很重要的曲軸設計指標。

但在現場生產中多用「質量」這個單位進行管理。

標準的設備設計方案如下圖：

動偏荷重（Dynamic　Unbalance）的測量精度以現在技術水平可以測量到本體重量的

50萬分之1。可能還有更牛的設備，我知識有限不了解。

另外，有些曲軸加工為了降低旋轉時造成的機油攪拌阻力，

不採用打孔的方式來調整動平衡，而是對配重進行流體形狀切削。

參考下圖。

這種調整的方式需要專用機，成本會高些。

--------------------------------被駁斥前的分界線------------------------------------------------------------

瀉藥。

回答之前順便說一句，

知乎的哥們邀請的問題越來越多有點跟不上，

請不要一看見汽車倆字就把收藏夾里的關注對象一括全邀請了......

曲軸的加工技術屬於公司機密，

具體的內容實在是不能共享，抱歉。

淺顯的講一下。

曲軸的動平衡分為軸方向平衡和旋轉方向平衡，

我們在加工中最下功夫的主要是旋轉平衡。

曲軸通常是鍛造件，熱鍛後的成品精度較差。

在數道各種加工之後，

通過一個測平衡的裝置來測量曲軸的平衡度，

通過這個結果在下一個工藝對配重塊部位鑽各種深淺的孔來調整整體的旋轉平衡。

這是粗調整，之後再通過更加精密的平衡度測量機，

再對之前的孔進行精細微調。。

之後會高壓沖洗工件再吹乾再測量。

一般至少測量三次。

整個過程都是全自動的，

平衡度測量機會自動反饋給下一個工藝的數控機床進行指導加工。

為了減少不同工具對開孔精度的影響，

鑽孔時的孔徑大小，間距一般都是規定好的。

剩下的就是開孔數和孔深了。

鑽孔的精度都是微米級，具體精度根據應用範圍不同會有不同的設定。

測量平衡的時候，主要是關注一個設計指標，即平衡率（K）。

K=旋轉部分的偏平衡重量/（連桿加氣缸總重量）

具體參照下圖的計算表：

平衡調整孔如下圖，圖中的配重上的打孔就是：

測量平衡後打孔的圖也參考一下吧：

測量平衡的設備，一例。

正在打孔中。

---

第二個評論的的是高手那，應該在汽車行業做質檢或者設計工作，開始評價的只能說太皮毛了，曲軸中國一直做的不好不是因為設計和加工，是因為材料和熱處理問題，像曲軸這種產品，在鑄造的時候精度不說多高，也在5mm左右，不會超過很多，本來加工餘量沒有多少，曲軸都要研磨的，曲軸打孔不用到微米級別，要是微米級別那工廠不用開工了，現在機械設備行業目前還沒有採用微米，電子產業用上了微米，普車和數控車其實工作原理都一樣，只是數控的快些，普車的要多次校準，以前沒有數控加工工具的時候，發動機的技術也非常不錯，現在只是優化改進，加工的時候速度快些，曲軸在加工的時候就要經過熱處理，不光切削，應該多下車間看看

---

推薦閱讀：