在發動機上有這麽一個零件，可謂最不起眼，因爲平時幾乎看不到。如果說發動機是汽車的心髒，那麽這個零件就相當于心髒的組成肌肉。
當然~也可以特別特別大▼
上圖爲輪船、船舶用曲軸，曲軸對精度要求非常高，通常在0.02mm以內，而且一般的車床很難加工，通常需要多軸協作的加工中心。一般材料是鑄鐵或者鋼鍛而成。
當然，難以加工僅僅是其中一個要求，不僅對加工有要求，同時也對材料學要求很高。因爲曲軸的受力情況比較複雜，並不同于一般的拉伸壓縮，同時還有交變力下的金屬疲勞。如果說加工外殼、輪圈等難度爲五，加工曲軸的難度可以達到10甚至更高，在很長一段時間內，發動機曲軸都是中國發動機跨不過去的難關。
早期中國汽車報廢裏程是60萬公裏，假設以60km/h，2000轉/min運轉，這根曲軸在整個工作期間內至少需要轉動12億圈
關于曲軸還得從制造他們最基礎的方法說起
曲軸制造主要分爲鑄造、鍛造兩種
1.鑄造
鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的曆史。中國約在公元前1700～前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的水平。鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中，待其冷卻凝固後，以獲得零件或毛坯的方法。
基本大部分曲軸都是使用鑄造方式而來的。
1底部注入法 2階梯注入法 3頂部注入法
材料主要以球墨鑄鐵爲主（一種材料形式：球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優異的性能，已成功地用于鑄造一些受力複雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。）
曲軸毛坯
不過也要解決很多問題，例如氣孔、冷格等鑄造缺陷。
2．鍛造
鍛造就是利用鍛壓工具、機械，對金屬毛坯施加外部壓力，使其産生塑性變形。以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。（沒錯，就是我們最早的打鐵）
將鍛造模具制造成曲軸形狀，然後直接把毛坯鍛打成相應的形狀，這個就是模鍛。
對了，平時改裝圈裏聽說的鍛造曲軸也就是這種。
雖然鍛造看起來比較簡單，但是缺陷也很多，造成失敗的原因也比較多。例如：溫度、折疊、斷裂、脫碳/增碳等等問題。溫度低了無法鍛造，溫度過高卻又容易導致毛坯斷裂等等原因。不過這個問題本身與曲軸關系不大，主要是鍛造與毛坯鑄造階段的工藝問題。
接下來我們說一個比較少見的加工方法：數控加工中心一次成型。
現在的多軸數控加工重心精度較高，但其成本十分高昂，除了機器本身價格較高，生産效率較低（通常曲軸加工需要十個小時以上）、後期養護、金屬切斷等問題也是令其無法普及的原因。
並非專業的多軸數控中心
當然，目前也只有産量較低産量較低的曲軸會使用這種方式，比如超跑、賽車等，沒必要開發生産線，同時改動較高的産品。
不過別搞醒太早，現在只是有一根曲軸。。。的坯料了，距離能用還差得很遠。那我們還需要解決什麽呢？
1. 曲軸定心工藝
就好像我們輪胎需要做動平衡一樣，曲軸將會在發動機內部進行高速轉動，如果曲軸不平衡則會産生振動，而且振動量與轉速的平方成正比。
歪個樓：手機和一些奇怪的振動器就是依靠這個原理，除了蘋果的線性馬達以外。
當然，發動機如果振動過大，首先會影響其壽命，加快部件疲勞失效，除此以外還會産生噪音（拖拉機）、運行不平穩等。
在加工軸頸前，要先加工曲軸的端面和打中心孔。因爲中心孔是後續各項加工工序得以順利進行的基本步驟，尤其是它的精度，會對各加工表面余量分布和動平衡工序産生非常大的影響。通過曲軸軸頸的兩個中心點的軸線叫做幾何軸線。而實際上質量軸心並不會與幾何軸線重合
制造曲軸的過程中，不僅要求曲軸是靜平衡的 ，而且同時也必須是動平衡的 。所謂靜平衡就是當質量系統旋轉時，它的離心力合力等于零。動平衡是當系統旋轉時，它的旋轉慣性力合力及合力矩都是零。內燃機的旋轉質量系統必須要保證處在動平衡之中，否則將會引起很大的振動，並使軸承和支承不能夠承受所載的壓力。
定心工藝是進行之後的加工必須解決的問題。
2. 軸頸的機械加工
說起回轉體，沒有什麽比車床加工更合適了。但有一個問題需要解決：臉幹的軸頸並不在回轉線上。所以我們需要多軸的加工中心了！刀具與曲軸協同聯動。
這就對了加工中心的要求十分的高了
3. 曲軸斜油孔的滾壓加工
不知道有沒有人注意到，曲軸上都是有孔的
曲軸斜油孔是曲軸機加工的重要工序之一，作爲潤滑油的通道,起潤滑作用，曲軸箱裏面的機油進入油道,進入連杆頸主軸頸,潤滑軸瓦與曲軸接觸部分。
而且它不單單是個孔就完了，它是斜著的所以叫“斜”油孔
注意斜油孔並不是在頂端（最上面）開的口，這是因爲頂端是受力最大點，開個孔會直接削弱軸的強度
這個孔的要求一般是精度 (IT6 ～ 8級 ) 、直線度 (0.16 ～0.33mm/1000mm)、粗糙度值(Ra3.2～0.1)孔。
雖然到現在已經基本成型了，但並不能直接使用，需要進行強化。曲軸的強化技術簡直將殘余應力運用到了極致。
強化1：噴丸
噴丸處理是工廠廣泛采用的一種表面強化工藝，其設備簡單、成本低廉，不受工件形狀和位置限制，操作方便，但工作環境較差。還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應力等。
噴丸強化，是在一個完全控制的狀態下，將無數小圓形稱爲鋼丸的介質高速且連續噴射，捶打到零件表面，從而在表面産生一個殘余壓應力層。因爲當每顆鋼丸撞擊金屬零件上，宛如一個微型棒捶敲打表面，捶出小壓痕或凹陷。爲形成凹陷，金屬表層必定會産生拉伸。表層下，壓縮的晶粒試圖將表面恢複到原來形狀，從而産生一個高度壓縮力作用下的半球。無數凹陷重疊形成均勻的殘余壓應力層。最終，零件在壓應力層保護下，極大程度地改善了抗疲勞強度，延長了安全工作壽命。
據說能將使用壽命提升800%以上，當然無從考證。
強化2：圓角滾壓
曲軸圓角滾壓工藝是一種在曲軸的曲柄和軸頸過渡圓角等應力集中部分，用機械的方法，對圓角表面進行滾壓，使其表面産生冷加工硬化，從而形成殘余壓應力表面層，並消除亞微觀裂紋，從而提高曲軸疲勞強度的一種工藝方法。
強化3：淬火
淬火大家應該都懂了，這應該是最基本的材料加工方法，古代人鑄劍時，會將鐵器投入冷水中，呲的一聲淬火就完成了。
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然後以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、钛合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱爲淬火。
曲軸的淬火一般采用的是感應淬火（理論上就像電磁爐加熱）。表面感應淬火能使曲軸表面産生殘余壓應力，可顯著提高工件彎曲疲勞強度及扭轉疲勞強度。提高曲軸疲勞強度的關鍵是提高曲軸圓角的殘余壓應力。曲軸圓角（含軸頸）的感應淬火是使圓角獲得>600M P a巨大殘余壓應力的首選方法。日本某一公司曾對內燃機曲軸進行了系列的彎曲疲勞實驗，實驗證明圓角感應淬火曲軸有最高的疲勞強度（996M P a），圓角滾壓曲軸疲勞強度爲次（890M P a），氮化曲軸第三（720M P a）。美國公司也有相近的數據。
說了這麽多，大家應該對曲軸制造有些了解了，今天我們就講到到這裏，有什麽問題歡迎在評論區留言。
文章內容參考資料：知乎 流浪的飯炒蛋 回答內容