曲轴作为发动机中高速旋转的关键零件,动平衡精度要求很高,主要靠最终的动平衡工序来保证。曲轴毛坯两端面预钻的中心孔是机械加工的定位基准,目前,中心孔定位主要有几何定心和质量定心两种方式。几何定心以毛坯主轴颈的几何中心为基准钻孔,其优点是加工设备简单、轴颈加工余量均匀性较好,但如果毛坯尺寸公差和形位公差较大,动平衡工序中去重位置和去重质量波动就会较大,甚至会因去重方向不正确而无法完成动平衡,导致产品报废;质量定心以专用设备测得的毛坯质量中心线打中心孔,轴颈加工余量均匀性相对较差,这会影响轴颈的加工质量,并且,由于曲轴上有非加工面存在,毛坯与成品件的质量中心线并不重合,因此质量定心存在动平衡工序中去重位置和去重质量无法预判和控制的问题。针对以上两种定心方式的缺陷,本文提出了以虚拟成品件的质量中心在毛坯上打中心孔的新的定心方式,使得动平衡工序的去重位置和去重质量可以提前预判和控制,并对毛坯的质量中心分布规律进行了研究,本文的研究成果,对保证曲轴加工质量具有较好的理论意义和实用价值。主要研究内容如下:（1）研究了曲轴毛坯扫描模型质量中心线的求解方法。对曲轴锻件逆向模型进行分析,基于空间坐标变换建立曲轴毛坯质量中心线解析模型,计算了锻件扫描模型的质量中心线,与质量定心机形成统一基准,同时以动不平衡量最小为目标函数构建了质量中心线坐标优化模型,研究了加工余量对动不平衡量的影响。（2）提出了以曲轴成品件质量中心为目标的毛坯虚拟加工方法。运用迭代方法建立了曲轴成品件与毛坯件质量中心偏差求解模型,保证毛坯加工中心与成品件质量中心线重合,减少了成品件的不平衡量,进而提高曲轴终平衡加工效率,并进行了实例验证。（3）建立了基于锻造误差的批量化最优加工中心数理统计模型。分析了曲轴毛坯件锻造误差,同时对同批次质量中心偏移量进行了理论计算和离散分析,通过数值分析方法求得了该批次最优偏移量,并计算了样本不平衡量;推导了锻件抽样方法,利用数理统计理论计算了以可靠性为前提的成品件不平衡量置信区间。（4）结合UG二次开发技术,编制了上述研究成果的曲轴动平衡分析软件,实现了曲轴不平衡量计算、毛坯质量中心线调整坐标计算以及毛坯质量中心和成品件质量中心偏移量计算的功能。