发动机曲柄上螺纹孔的加工是零件加工的关键工序。然而传统的加工方法存在着精度低、刀具易损坏等缺点,所生产的螺纹也存在着烧结、松动等问题,存在重大安全隐患,而且需要人工修整,效率较低。通过对比各种加工方法,选定螺纹铣削工艺为最终方案。螺纹铣削方法对比其他工艺,具有效率高、精度高、成本低等优点,且适用于批量生产。但是由于铣削需要三轴联动数控铣床,因此一直未能广泛应用,随着数控设备的普及,螺纹铣削工艺的应用日益广泛。本次项目设计了螺纹铣削的工艺流程,结合刀具知识和生产实际,选择合适的螺纹铣刀,并根据其加工原理编制数控加工程序。通过应用正交试验方法,确定螺纹铣削加工中的关键参数,以实现提高加工质量与效率的目的。试验以切削速度、每齿进给量、背吃刀量为影响因素,每个因素选取4个设计水平,以螺纹牙的粗糙度为实验指标。在数控铣床上进行加工实验,用螺纹塞规检验其合格性,用粗糙度仪测量螺纹牙粗糙度。并对实验结果分别进行直观分析和方差分析,确定各因素对指标的影响大小。分析结果表明,在螺纹铣削加工中因素的影响大小依次是:每齿进给量,切削速度,背吃刀量。之后,对每齿进给量进行单因素优化,确定最优参数组合。在试验的基础上,确定了表面粗糙度的预测模型。由于螺纹孔和螺栓强度直接影响发动机的正常运转,所以本文对平衡块与螺栓随曲轴运动的过程进行受力分析和计算,并通过UG软件对其建模。通过运用有限元分析软件ANSYS对螺纹孔和螺栓进行受力仿真和分析。并应力分布规律为基础,提出了对现有螺纹设计的改进措施。