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近年来,中速柴油机在机车、船舶、发电机组等领域得到了广泛运用,柴油机的功率、能耗、稳定性等性能水平得到了明显的提升。曲轴作为柴油机的五大部件之一,是承受载荷传递动力的重要部件,其品质直接影响柴油机整体的性能水平及可靠性。因为曲轴的连杆颈处于偏心曲拐部位,所以连杆颈在曲轴运转时承受着复杂的循环力矩和交变冲击载荷作用,特别容易造成轴颈表面的破损失效,需要对连杆颈表面强化处理工艺进行研究,提高其机械性能及耐磨性。目前曲轴连杆颈现阶段主要是利用传统飞刀盘机床进行加工,该机床利用回转刀盘绕连杆颈做回转运动,对轴颈进行车削加工,但是因其切削线速度较低,且辅助时间过长,导致加工效率低下。因此需要针对连杆颈的偏心结构进行相应的工艺设计和夹具设计,使得曲轴连杆颈的轴线与普通车床的回转轴线相重合,实现普通车床切削偏心连杆颈的要求,以提高连杆颈的生产效率及加工品质。本文通过曲轴工艺分析、工艺试验和数据分析的方法在制造工艺流程设计、连杆颈表面强化方案选择和连杆颈偏心夹具设计三个方面进行了具体的研究工作。通过对锻钢曲轴在材料、结构、精度等方面进行工艺分析,并结合多年铸铁曲轴的制造经验,进行制造工艺流程设计及连杆颈偏心夹具设计。利用工艺试验的方法对中频感应淬火和渗氮处理两种技术方案在耐磨性、变形量控制等方面进行对比分析,找出最优的轴颈表面强化方案,并通过“双拐”性能解剖试验,进一步确认240H型锻钢曲轴在机械性能及微观金相组织上对TB/T 2385-93《内燃机车用柴油机锻钢曲轴技术条件》的符合性。通过上述的技术研究工作,确立了一套合理的240H型锻钢曲轴制造工艺方案。在工艺流程设计和偏心夹具设计方面,通过工艺流程的调整及连杆颈偏心夹具的应用达到了分散曲轴车削工序的目的,相比于传统加工方式,将生产效率提高了25%,并将连杆颈粗加工的粗糙度等级由Ra3.2μm提高到Ra1.6μm,保证了加工品质。在连杆颈强化方案选择方面,通过对工艺试验数据的对比分析,发现对于50CrMo4+Ni+V材质的240H型锻钢曲轴中频感应淬火方案比渗氮处理方案耐磨性高出约15%,并且中频感应淬火方案在变形量控制方面优于渗氮处理,所以认定中频感应淬火方案是240H型锻钢曲轴的连杆颈表面强化的最优方案。本文是在提炼多年曲轴制造经验和故障数据分析的基础上,针对制造工艺难点和多发运行故障,确立的研究方向,并通过工艺分析、工艺试验和数据分析的方法,得出一套切实可行的锻钢曲轴制造工艺方案,应用于工程实践中,提升对中速柴油机锻钢曲轴的制造能力。