发动机活塞加工工艺分析.doc

武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸 本科毕业论文（设计）论文题目：发动机活塞加工工艺分析姓名：冯浩轩学号：15061010419班级：1504班年级：2015级专业：机械设计制造及其自动化学 院：机械学院指导教师：谢剑波 讲师完成时间：2019年 5 月8日 作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。特此声明作者专业：机械设计制造及其自动化作者学号：15061010419作者签名： 冯浩轩2019年 月 日发动机活塞加工工艺分析冯浩轩Analysis of Engine Piston Processing Technologyfenghaoxuan摘 要以生产效率、经济成本、产品质量等方面进行综合研究考虑，在现代化机械制造行业来说，一个机械的灵活驱动与控制离不开性能优越的活塞。活塞作为各大企业公司的生产目标，为了取得公司追求的利益必须要占领有力的市场优势。而当今在汽车内燃机的竞争行业领域之中最主要的制造技术已被快速模具工装制造技术、快速原型制造技术以及敏捷制造技术所占据。所以，为了在保证质量、效率、产量的前提之下，要想占据市场取得绝对的经济优势，就要针对于内燃机活塞机械加工工艺过程进行高效广泛的研究与探索。在对发动机活塞研究的过程中有几个重要的方面：毛坯的选择与制造、零件材质的选用、选择加工基准面、确定切削用量及加工余量等。此次毕业论文设计将结合发动机活塞的结构特点进行加工工艺的方案拟定和相关尺寸等方面的计算分析。关键词：（发动机活塞、工艺过程、尺寸计算）AbstractIn terms of production efficiency, economic cost, product quality and other aspects of comprehensive research considerations, in the modern mechanical manufacturing industry, a mechanical flexible drive and control is inseparable from the superior performance of the piston. As the production target of major corporations, the Pistons must occupy a strong market advantage in order to obtain the benefits pursued by the company. Today, the most important manufacturing technology in the competitive industry of automotive internal combustion engines has been dominated by rapid tooling manufacturing technology, rapid prototyping technology and agile manufacturing technology. Therefore, in order to achieve absolute economic advantages under the premise of ensuring quality, efficiency and output, it is necessary to conduct efficient and extensive research and exploration on the machining process of internal combustion engine pistons. There are several important aspects in the research of engine piston: blank selection and manufacture, material selection of parts, selection of processing datum, determination of cutting parameters and machining allowance, etc. The graduation thesis design will be combined with the structural characteristics of engine piston processing technology plan and related dimensions of calculation and analysis.Keywords:（Engine piston, process, fixture design）2目 录1 引 论.22 发动机活塞的简介.22.1活塞的介绍.32.2活塞加工的一般技术要求.43发动机活塞的加工制造.53.1活塞毛坯的分析与选择.53.2确定活塞生产类型.73.3 确定毛坯机械加工余量.73.4 划分加工阶段.83.5 工件加工工艺顺序及规程.83.6 工件加工方法制定及要求.83.7 工艺方案路线制定.113.8 毛坯加工余量的确定.123.9 确定工序尺寸公差.133.10工序加工时间的构成.154工艺装备的选择原则.164.1加工机床的选择原则.164.2加工刀具的选择.174.3量具的选用原则.185结 语.20参考文献.21致谢.22附 录.23附图一 粗车外圆.23附图二 钻直油孔.23 附图三 夹具装配图.231引 论由于近些年来社会的机械工业化进程不断飞速发展，在许多方面的作业过程中都需要机械化设备进行完成，而在机械的运转过程中少不了最核心的驱动装置，其最主要的部件便是活塞。本次论文主要研究发动机铝活塞的加工工艺，分析计算相关尺寸公差和加工顺序，对发动机活塞未来发展趋势和前景进行的分析与概述。活塞现今广泛应用于汽车发动机以及内燃机上，是非常关键的零部件，活塞的性能结构直接关系到整个驱动装置的运转过程，所以需要对所设计出来的活塞进行性能与结构的测评。在国家军事装备方面上则对活塞的性能要求更高，未来对活塞方面的发展将是一个非常具有挑战性的问题。此次对CA6140型发动机铝活塞的研究，将会选用一套合理的加工方案以及根据工艺装备的选择原则对相关工艺装备进行选择运用。2发动机活塞的简介2.1活塞的介绍活塞就好比发动机的中枢机构部位，是决定着发动机性能优越的关键性因素，占据着极其重要的地位。燃烧室直接与活塞的顶部相接触，活塞作为能量转化的枢纽主要的作用是承受燃烧时所带来的高温高压气体并通过相关传递机构活塞销和连杆等将大量的热量转化为机械能来维持机械运转的主要动力，通过带动发动机曲轴的运转而产生驱动力。图2.1 活塞的基本结构如图2.1所示，活塞由顶部、头部和裙部这三个部分组成。其中活塞顶部结构与发动机燃烧室有很大关联，一般情况下采用平顶；活塞头部包括活塞环槽及以上的部分，用于承受高压和传递能量；而活塞底面到油环下端面的部分属于活塞裙部，此部分有承受侧压力以及导向的作用。图2.2 活塞连杆组活塞销座与活塞销是相辅相成的一对机构，活塞销在活塞销座内部，活塞销座的结构性能以及内部润滑程度将直接影响到活塞销的运转情况。活塞销座有半浮式和全浮式两种，如图2.3所示，它们主要也起到了能量转化与传递的中介作用，工作原理就是将发动机燃烧室所产出的高压气体通过销孔推动活塞销，活塞销则将力导向活塞连杆进而产生连续不断的推动力。图2.3 活塞销座活塞与燃烧室所产生的高温气体直接性接触，要在高温、高压、高速的状态下进行反复运动以达到持续不间断的驱动效果。如图2.4所示，可以充分反映出活塞在运动过程中的动态过程。活塞的封闭端面承受着作流体的压力并且与缸盖以及缸壁构成燃烧室或压缩容积。活塞上装有活塞环或胶质密封圈以防止流动气体泄漏，而制造活塞的毛坯材料必须拥有极高的强度以及耐磨抗高温高压的性能，可从铸钢、铸铁、锻钢或铝合金等材料着手考虑。图2.4 活塞运动示意图2.2活塞加工的一般技术要求因为铝活塞的工业应用极为广泛，其设计生产加工的技术条件已经经过国家官方专门的科技委员会认定机构制定了国家标准，并将严格按照国家标准对铝活塞的各部分尺寸进行加工制造，对其各个部位的尺寸公差及粗糙度等都做出了详细的规定。根据相关活塞制造技术的文献资料可以依照国家标准对本次铝活塞的设计研究进行要求与规范。其要求如下：1.对于活塞销孔的加工，按照国标可将其公差等级定为IT6级以上，销孔的圆度应小于等于0.001mm、圆柱度小于等于0.06mm、销孔的内圆表面粗糙度应当小于等于0.5um，装配活塞销和活塞销孔的方法为分组装配法。2.活塞裙部外圆尺寸公差应取IT6或IT5，这是考虑到活塞的工作环境所确定的，活塞裙部外圆粗糙度应小于等于0.4um。3.活塞销孔的位置公差要求：（1）顶面轴心到销孔轴心线的距离为102mm，上下偏差均为0.08mm。（2）销孔轴心线在裙部轴心线的对称度为0.13mm。（3）裙部轴心线到销孔轴心线的长度公差为0.016mm，垂直度为25.5mm。4.活塞环槽相关加工要求：（1）上平面和下平面的粗糙度小于等于0.4um。（2）环槽平面对裙部轴线圆跳动小于等于0.05mm。（3）环槽底径对裙部轴线圆跳动小于等于0.15mm。5.整体上从发动机的性能方面着手考虑，发动机活塞的质量不能过重或过轻，就针对于C6110型柴油发动机活塞来说，其质量误差因控制在发动机活塞理论质量的±2.5%之内，分配方式也应采用分组装配。3发动机活塞的加工制造3.1活塞毛坯的分析与选择3.1.1毛坯的分析零件加工之前对于零件毛坯的选择是加工任务之中必须优先考虑的问题，因为零件在加工工程中需要经过多重工序，这些过程之中涉及到生产零件的材料消耗以及成本费用问题且最为重要的是零件最终形成的尺寸误差与精度和毛坯的材料、误差余量也是密不可分的。所以对于零件毛坯的选择与分析是必不可少的，应当引起工作人员的高度重视。3.1.2毛坯的选择 毛坯的选择是零件制造工艺的首要工作，毛坯的选择将会影响到生产成本、工作性能、零件质量和生产周期。对于选择零件毛坯应当从以下几个方面着手考虑：（1）生产批量方面活塞的生产属于大批量生产，因此可以通过锻造、铸造等方法得到，为了降低工艺过程中的机械加工余量，所采用的毛坯制造方法应能有效提高生产率。（2）经济效益及合理性方面考虑到活塞为中等制造复杂程度，其外圆表面尺寸极限不可超出160mm，较为合理的生产方式为金属型或压力铸造。从零件的质量以及经济效益等方面考虑，批量生产时优先采用金属型铸造。（3）零件的结构方面有着较大的壁厚尺寸，所以应采用较为精密的铸造方法，如：金属铸造、熔模铸造、压铸等，同时还要减少切削加工。（4）毛坯的制造方法零件毛坯的制造方法与材料联系紧密，适合用有色金属材料进行铸造获得零件毛坯，如铸钢、铸铁、铸铝等，毛坯制造工艺要与材料相对应。（5）铸件的强度适应性方面活塞是整个发动机中最至关重要的零部件，因活塞与燃烧室相接，其构件材料要有极高的强度和抗高温高压性能。因此活塞毛坯应从其强度适应性上选择考虑，采用适合大批量生产的金属型铸造。3.1.3材料的选择目前国内外制造发动机活塞多选用铝合金，铝合金的应用最为广泛，除此之外作为发动机活塞的材料还有钢、铸铁、陶瓷以及其他的复合材料。活塞广泛应用于汽车行业中，大部分材料为铜硅铝合金，材料应当具备以下优点：（1）所占比重较小，约为铸铁的1/3，在同样强度情况下其质量比钢小很多。（2）具有良好的切削性能（3）导热性能优良，可提高发动机的压缩比并减少积碳量并能快速降温。（4）耐腐蚀、磨损性能强，能够应对在极端的条件下长期做反复运动。图3.1铝合金毛坯材料考虑到活塞组与活塞销的相互匹配性，拥有以上优点的铝活塞可以大大改善发动机活塞的性能，另外也能大幅度减小活塞往复运动的惯性力，起减振和降低内燃机比质量的作用。除此之外铝合金还有一些缺点，如成本高、膨胀系数大、耐磨性能较差等。综合以上几点发动机活塞应当优先选择铝合金工艺制造的原材料。图3.2 铝合金活塞3.2确定活塞生产类型生产类型是制造零件的企业工厂对其生产的重复程度所进行的大致分类情况，不同的机械零部件其制造的复杂程度不同，相应的其生产的重复程度也就不同，针对不同的机械零部件应当选用不同的生产类型以及加工方式，按照连续程度可分为连续生产和间断生产，而按照专业化程度又可划分为单件生产、成批生产和大量生产。按照生产零件量的大小又在成批生产中划分为大批量、中批量和小批量。针对活塞本身的大小、结构等方面应当采用较为合理的工艺过程和生产类型，大批量生产活塞要有一定的专业化生产要求。对于此次的发动机活塞的加工设计，其生产类型应按照如下方式进行确定：根据机械工艺制造手册确定此活塞的年产量：根据公式N=Q×n（1+a%）×（1+b%）注:N为活塞零件的年生产纲领 Q为产品的年生产纲领（40万台/每年） n为活塞零件的数量（1件/每台） a为备品率，根据零件性能及耐磨程度范围值为3%-5%，一般取4% b为废品率，机械零件一般去1%代入所取数值可得：N=40×（1+4%）×（1+1%）=42万台，远远大于5万台，故可知此活塞零件的生产类型属于大量生产。3.3确定毛坯机械加工余量铝活塞属于金属活塞铸件，根据国标其尺寸公差等级在6-8之间，由机械加工工艺手册查得发动机活塞毛坯零件的加工余量如下：（1）活塞销孔的加工余量为3mm；（2）活塞外圆的加工余量为4mm；活塞零件粗车外圆面的加工余量不宜过大，其它面的加工余量都较为均匀，可以按照零件具体尺寸进行决定。3.4划分加工阶段为了顺利制造出活塞零件和生产的需要，在加工制造的过程中需要进行加工阶段的划分，加工阶段也称工步，主要是由被加工零件本身的要求和加工性质所决定的。划分加工阶段有利于提高生产效率，零件加工过程可划分为四个阶段，每个阶段都有相应的要求：（1）粗加工：第一步加工用于切除大量多余的余量金属，去除毛坯表面余量使其大致在整体尺寸上更加接近零件成品。（2）半精加工：此过程已经产生了一定的尺寸精度，但是需要预留部分余量用于后续工步。（3）精加工：完成主要加工内容，要保证所加工出的零件尺寸与要求尺寸相差无几要达到图纸规定的精度标准。（4）光整加工：此阶段要在加工阶段的最后一步进行，对精度的要求极高，可减少零件表面粗糙度，更深一层次的提高尺寸精度。3.5工件加工工艺顺序及规程3.5.1机械加工工艺规程核心加工制造工艺是整个制造技术的精髓与灵魂，对于整个设计研究工程来说具有很重要的意义，其中工艺规程应当按照以下原则进行：（1）确定基准面；（2）选用加工方法；（3）确定工件加工次序；（4）进行热处理以及检查；（5）安排其他相关工序；3.5.2机械加工工艺顺序（1）首先加工基准面，后加工其余表面；（2）对于工件表面的加工要先主后次；（3）对于加工工序的安排要先粗后精；3.6工件加工方法制定及要求3.6.1加工活塞零件外圆图3.3 车削外圆首先活塞零件外圆的精度要求选定为IT6，其次选用ZL109型材料，制定零件加工顺序为：粗车半精车精车，这样一来可以让活塞零件外圆粗糙度控制在Ra0.60.1um之间。3.6.2加工活塞销孔根据国家标准对于活塞销孔的精度要求较高，因此孔表面精度最好选定为IT6，对销孔加工应当遵循粗镗-精镗-细镗的零件加工顺序，由此工序可将销孔精度等级提升到IT6-IT8,销孔粗糙度可达到Ra0.1-Ra0.6,从而满足零件要求。3.6.3加工活塞端平面可采用一次性车削加工进行完成，根据活塞的性能要求选择活塞端平面的精度等级为IT8级，活塞端平面材料为ZL109，端平面精度等级为IT810，粗糙度Ra在3.2mm1.6um之间，因此可以满足零件要求。3.6.4加工活塞止口加工活塞止口对粗糙度要求不高，此过程在加工零件精基准之前进行，可选择Ra小于等于1.6um，要求精度等级为IT6，采用粗车精车的加工顺序进行两次车削。精度等级可达到IT8，粗糙度Ra在3.2mm1.6um之间，可以满足零件要求。3.6.5加工活塞斜油孔因为加工斜油孔对精度要求不是特别高且油孔直径小于20mm,故而可采用钻孔的方法进行加工，孔表面粗糙度为Ra小于等于12.5um，精度等级为IT11或IT12。3.6.6加工活塞直油孔直油孔和斜油孔类似，加工要求的精度并不是很高，油孔直径小于等于20mm，加工方式采用钻孔方式进行加工，使油孔表面粗糙度Ra小于等于12.5um，精度等级为IT11-IT12。3.6.7加工活塞油环槽图3.4 活塞油环槽的加工可采用一次性直接车削进行加工，油环槽的加工顺序为半精加工精加工，尺寸精度要求较低而位置精度要求较高，精度等级为IT810，粗糙度Ra在3.2um0.8um之间，可满足零件要求。3.6.8加工活塞头部外圆加工活塞头部外圆在之前外圆进行过一次粗车的基础之上，可以用一次半精车就可以达到要求，这样可以达到的精度等级为IT68，粗糙度为Ra=0.10.6um满足要求。3.6.9加工活塞燃烧室如图3.5所示为发动机活塞燃烧室最广泛的三种形式，半球形、楔形以及盆形。图3.5活塞燃烧室加工活塞燃烧室对精度的要求不是很高，加工余量也比较大，所以可以考虑采用：粗车精车的加工顺序进行加工，保证精度等级为IT67，粗糙度为Ra=0.60.1um，故而满足要求。3.6.10加工活塞气门内外槽对于这一部分的位置精度要求比较高而尺寸精度要求比较低，结合加工槽的方法可以考虑采用一次性直接铣削加工，此过程可以达到精度等级为IT1112、粗糙度可以达到Ra=3.20.8um满足要求。3.6.11加工挡圈槽及其倒角这一部分的位置精度要求比较高而尺寸精度要求比较低，也可直接采用直接车削，使其精度等级达到IT810，粗糙度可以达到Ra=3.20.8um以满足加工要求。3.7工艺方案路线制定3.7.1工艺过程规制工序1：粗车外圆面工序2：车端面工序3：车止口、打中心孔工序4：粗镗加工销孔工序5：半精车外圆工序6：钻斜孔工序7：钻直油孔工序8：切油环槽工序9：车油环槽环岸及其倒角工序10：切梯形槽工序11：半精车头部外圆工序12：切镶圈槽工序13：切镶圈槽槽底工序14：精车外圆工序15：粗车燃烧室工序16：精车燃烧室工序17：铣气门内外槽工序18：精镗销孔工序19：车销孔外端挡圈及倒角工序20：细镗销孔3.7.2辅助工序的制定安排除了针对零件的主要加工工艺流程之外，在一些辅助工艺流程方面也需要进行一个精密的规划。辅助工艺流程有检查、检验、去毛刺、清洗等工序且操作过程结束之后都需要进行自检，这些都是保证零件产品质量合格的关键性因素。根据这些原则在本零件中外圆和销孔的粗、精加工之后都要安排一次检验工序，每个环槽加工完成之后也要进行一次检验。工件在进行装配之前一般要先进行清洗工作，以便将工件内部存留的切屑清除干净，这对于工件的装配以及装配质量都会产生至关重要的影响。3.8毛坯加工余量的确定加工余量是指在机械加工过程中待加工工件表面即将除去的部分金属，由毛坯经过加工变为零件的过程中，零件所预留的金属层的总厚度称为该加工表面的总加工余量。毛坯切削加工的总加工余量等于各工序加工余量之和，即：Y总=Y1+Y2+Y3+.。3.8.1确定加工余量的方法及作用确定零件加工余量的方法大致有三种：查表法、经验估算法和分析计算法。（1）查表法：根据一些机械工艺手册和工厂公司的统计数据进行查表并结合实际情况进行数据修正，以此来确定零件加工余量。此方法在实际生产之中得到广泛的应用。（2）经验估算法：用于单件小批量生产，利用有经验技术的生产工人或者技术人员进行加工余量的确定，一般情况下所预估的加工余量会偏大，这是为了防止因加工余量过小而产生报废品。（3）分析计算法：首先要具备必要的统计分析资料和一些测量手段，确定影响零件加工的因素并准确计算出加工余量数值，只有确定了误差因素才能进行较为准确的计算。3.8.2工序加工余量根据简明机械加工工艺手册加工余量示意表中数据显示，再结合实际情况对本次活塞零件产品加工的每一步工序的加工余量加以确认。确定数据如下所示：工序1：粗车外圆后最终会进入到精车加工这一步,根据本次设计的发动机活塞尺寸大小可选定0.25mm作为加工余量,而外圆粗车后的半精车可选0.7mm作为加工余量,粗车加工余量选为1.25mm。工序2：端面的加工是为了为后续的燃烧室的加工做好充分的准备，加工端面采用一次性车削完成，其加工余量可选定为8mm。工序3：采用一次性车削进行止口的加工，单边加工余量可选定为0.7mm。工序4：粗镗销孔最终会经过细镗这一步的加工，结合工件尺寸大小可以选择0.10mm作为加工余量，细镗之前以及精镗工序的加工余量可选为0.25mm，而 1.5mm可以作为粗镗的加工余量。工序5：同第一工序加工余量设定工序6：钻斜孔的主要方法为钻，所钻的孔径大小决定着其加工余量的大小。工序7：加工方法同工序6，加工余量孔径大小有关。工序8：切油环槽的加工方法是采用铣削加工一次性进行完成，所以加工余量由零件和毛坯的尺寸大小所决定，可取双边加工余量为12.87mm。工序9：采用一次性车削对岸环进行加工，双边加工余量可选定为2.4mm。工序10：对梯形槽的加工一般采用铣削加工进行一次性加工完成，故它的加工余量由零件和毛坯的尺寸决定，双边加工余量选定为12.3mm。工序12：镶圈槽分为镶圈槽I和镶圈槽II，对两个镶圈槽的加工都是采用一次性铣削进行加工，加工余量都由零件尺寸大小进行确定，镶圈槽的双边加工余量可选定为12.07mm，镶圈II的双边加工余量可选定为11.81mm。工序13：采用一次性切削对镶圈槽槽底进行加工，镶圈槽的槽底双边加工余量可选定为为1mm，镶圈槽槽底的双边加工余量选定为1.5mm。工序14：上同工序一工序15及16：加工燃烧室应当按照粗车精车的顺序进行，精车时的加工余量可当选为0.48mm，粗车时的加工余量可选为23mm。工序17：加工气门内、外槽时也应采用铣削加工进行一次性加工完成，内外槽的加工余量均可选定为7.44mm。工序18：上同工序4一致。工序19：加工销孔外端挡圈采用一次性车削进行完成，所选定的加工余量为3.318mm。工序20：上同工序4一致。综上：上述对于零件各工序的加工余量的选择只是作为一个出步确定的数值，在后期实际加工操作时会进行进一步的矫正与修改。3.9确定工序尺寸公差3.9.1尺寸公差的选择根据机械加工工艺简明手册可以查得以下尺寸公差参数：（1）加工外圆（直径处于120mm-180mm之间）加工方式公差等级公差尺寸粗车IT12-IT13420um半精车IT10160um精车IT760um表3.1（2）加工销孔（粗加工时孔径处于30mm-50mm之间）半精加工时加工方式为粗镗，公差等级为IT12-IT13,公差尺寸为320um。当孔径处于50mm-80mm之间时：加工方式公差等级公差尺寸精镗IT846um细镗IT619um表3.2（3）油孔的加工（直径在3mm6mm之间）加工油孔选择的加工方式为钻孔，公差等级应选定为IT1213，公差尺寸选定为75um。（4）对槽的加工（圆柱直径在120180mm之间）应选择四个环槽进行加工，环槽尺寸公差为160um。公差等级为IT10。注释：其他毛坯尺寸公差可以由机械加工余量手册进行查得。3.9.2毛坯所加工出的表面粗糙度根据机械加工工艺手册可以查得个工序加工后所得到的工件表面粗糙度如下表所示：工序名称粗糙度/Ra粗车5um20µm半精车1.25um10µm粗镗5um20µm半精镗2.5um10µm粗铣2.5um20µm精铣0.63um5µm钻孔1.25um20µm表3.33.9.3工序基本尺寸及偏差的计算基本尺寸：由终加工工序到第一步加工工序依次加上每次的加工余量即可得到每一次工序的基本尺寸尺寸公差：简称公差，是在允许的情况之下最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小或允许的上偏差减下偏差之差大小。具体计算如下：对工件外圆面的加工：半精车后直径为： 139.80.25140.05mm（基本尺寸取139.8mm，加工余量取0.25mm。）粗车后直径为： 140.050.7140.75mm（基本尺寸取140.05mm，加工余量取0.7mm。）原毛坯直径为： 140.751.25142mm（基本尺寸取140.75mm，加工余量取1.25mm。）销孔各加工工序所得直径：精镗后孔直径： 50.760.150.66mm（基本尺寸取50.76mm，加工余量取0.1mm。）粗镗后孔直径： 50.660.2450.42mm（基本尺寸取50.66mm，加工余量取0.24mm。）若要将粗镗后的加工余量修订为1.42mm,则:原毛坯孔直径为: 50.421.4249mm 对燃烧室的加工：对于燃烧室来说，最终得出的尺寸为136.02±0.09mm，但是由于燃烧室本身结构上的原因导致不能对其进行直接测量，此时我们需要通过对尺寸链的计算进行换算。图3.6 尺寸链基本尺寸为：A0160.5mm136.02mm23.48mm上偏差为：ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)=+O.28mm下偏差为：EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-O.28mm综上对于活塞燃烧室的加工：粗车时基本尺寸为160.5mm,加工余量为23.48mm。精车时基本尺寸为136.02mm,加工余量为0.56mm。3.10工序加工时间的构成 对于本次设计中对发动机活塞所制定的一套合理的加工工艺上，我们需要清楚并大致的计算出每一步工序经过对应机床的加工所需要耗费的总时长。在计算活塞零件加工工序时间方面，根据典型精密零件机械加工工艺分析及实例相关文献资料的叙述可知：工序作业时间=基本工作时间+辅助工作时间=基本工作时间/（1辅助时间%）；定额时间=工序作业时间/（1-规范时间%） 在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间T0，称为单件工序时间。它由下述部分组成:3.10.1基本时间TbTb=(Lj.Z)/nfapLj: 工作行程式的计算长度，包括加工表面的长度，刀具切出和切入长度(mm)Z: 工序余量（mm）n: 工件的旋转速度（r/min）f: 刀具的进给量（mm/r）ap: 背吃刀量（mm）3.10.2辅助时间ta辅助时间是为保证完成基本工作而进行的多种辅助动作所需要的时间。3.10.3技术服务时间（T(w)）如调整和更换刀具、修砂轮、润滑檫试机床，清除切屑等。一般可按（0.020.07）×（）计算。4工艺装备的选择原则工艺装备简称“工装”这其中包括机床、夹具、刀具和量具。工艺装备是产品在加工生产过程中的必要前提保障，属于劳动资料，为了保证零件产品的质量、确保生产效率，工艺装备在整个生产流程中占着举足轻重的作用。通用工装和专用工装是工艺装备的两个分支，专用工装由企业公司子自行进行设计制造而通用工装则由专业的制造加工厂进行制造。4.1加工机床的选择原则图4.1 车床在选择活塞零件加工机床时应当注意以下这些原则：（1）机床精度要与工序相应要求相适应。（2）机床加工尺寸范围与工件外形尺寸相适应。（3）机床生产率应与工件生产类型相适应。（4）机床的选择应与现有条件相适应，尽量要发挥设备的作用做到设备的负荷平衡。注意：工件的尺寸如果太大并且对于精度的要求过高、对于设备的选择并没有合适方案，这是我们应当考虑专用机床的设计与改装。4.2加工刀具的选择在选择零件加工刀具时应当从刀具本身的材质以及结构方面进行着手考虑，另外也应当注意在经济成本和耐用程度上的要求。根据制造刀具所用的材料大可分为高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：铣削刀具；钻削刀具；镗削刀具；车削刀具等。图4.2 加工刀具4.3 量具的选用原则常用的长度计量器具有表类、微分类、游标类和其他类，它们各自的测量精度都不一样，应当根据零件的精度要求选用合适的量具进行测量。在选择量具的过程中应当遵守以下几点：（1）根据图纸和工艺上的尺寸标注进行选配。（2）根据产品的结构形状进行计量器具的选用。（3）根据所要求的公差数值对计量器具进行选用。（注：精度等级低于7的选用游标类量具，精度等级高于7的选用微分类和表类。）5结 语通过本文的初步研究（综上所述），得出的结论是目前的汽车以及大部分的机械动力学机构都离不开活塞这种核心部件，特别是现今科技高度发展的社会，生活中人们对于机械自动化的要求程度与需求逐渐加大，而作为汽车或者是动力机构的动力来源，活塞起着举足轻重的作用，而为此需要更加注重活塞的加工工艺过程。活塞作为核心部件，其工艺程度不容小视，需要从成本、自身结构、运动学原理以及制造材料方面进行考虑。另外本次研究也进行引出了活塞加工的先进技术方法高速切削技术，此种方法是目前汽车行业中常常用到的一种加工活塞的技术方法，也是在将来的技术加工改进最具有前景的一种方法。参考文献1郝劲松，刘峰主编.活塞发动机飞机结构与系统 ME-PAM.北京：清华大学出版社.2015.2李勇主编.汽车发动机结构与拆装M.北京：北京理工大学出版社.2015.3邹龙军，范超编著.发动机检查与维修M.长沙：湖南大学出版社.2015.4彭友梅主编.苏联、俄罗斯、乌克兰航空发动机的发展M.北京：航空工业出版社.2015.5冯益柏主编.坦克装甲车辆设计 动力系统卷M.北京：化学工业出版社.2015.6陈宏钧主编.典型零件机械加工生产实例M.北京：机械工业出版社.2016.7杜子文主编.汽车发动机机械系统构造与检修M.成都：西南交通大学出版社.2016.8杜子文主编.汽车发动机机械系统构造与检修M.成都：西南交通大学出版社.2016.9何仕涛.实施汽车发动机维修 第3版M.重庆：重庆大学出版社.2016.10付尧明主编.活塞发动机 ME-PA、PHM.北京：清华大学出版社.2016.11张宝珠著.典型精密零件机械加工工艺分析及实例 第2版M.北京：机械工业出版社.2017.12孙自力主编.柴油机制造M.大连：大连海事大学出版社.2018.13孙自力主编.柴油机制造M.大连：大连海事大学出版社.2018.14 Optimal selection of cutting tool materials based on multi-criteria decision-making methods in machining AlSi piston alloy. Li AH,Zhao J,Gong ZC,et al. International Journal of Advanced Manufacturing Technology . 201615 Effects Of Multi-Grade Oils In Modeling Non-newtonian Rheology Between Piston And Cylinder Surfaces In Engine Initial Start Up Conditions. Usman C,Kendrick A. 2014 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference . 2014致 谢武昌工学院里的大学四年的学习