汽车发动机活塞零件的工艺装备设计(3)
1.3 本课题的指导思想及要达到的技术要求
根据活塞零件的特点，活塞加工不宜采用工序集中的原则，一般采用工序分散的原则安排加工顺序，因为活塞加工一般为大批量生产，加工要求高，且刚性较差，所以加工应划分阶段，尽可能将粗、精加工分开进行，逐步提高定位基准的精度和加工表面的精度。
在加工发动机活塞零件的工艺过程中，我们必须保证其各部分的加工精度和与连接部件的装配精度，其主要技术要求如下：
（1）环岸及环槽底对活塞裙部轴心的径向跳动最大允差为0.1mm~0.15mm.全部槽底Ra3.2μm.
（2）环槽侧面对活塞裙部轴心线垂直度不超过25：0.07，环槽侧面对活塞裙部轴心线跳动不超过0.05mm，全部槽侧Ra0.4μm。
（3）活塞销孔尺寸及精度为φ（28±0.075）mm；销孔圆柱度为0.00125mm；表面粗糙度Ra0.125μm；两销孔同轴度误差，在最大实体状态时为零；销孔轴心线对裙部轴心线垂直度为100：0.035；这些参数超差会使活塞销与活塞孔配合不正常，破坏活塞、活塞销、连杆的正确装配位置，不能保证正常的润滑，并产生不正常磨损。
（4）裙部保留有0.2mm，深0.008mm~0.016mm的刀痕，以便能储存润滑油，使发动机在工作中活塞与缸壁之间形成一层油膜，从而减少活塞与缸壁的摩擦。
（5）为了改善活塞的机械加工性能，在活塞的制造过程中对销孔尺寸、外圆尺寸和重量分别进行分组，然后按装配工艺要求进行分组装配。
1.4 本课题应解决的主要问题
（1）了解要加工零件的结构特点和相关技术要求，如活塞加工表面的平行度、同轴度、粗糙度等，特别要注意各部分自身精度和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），该加工零件的各孔的尺寸是整个设计加工的关键，必须弄懂每个尺寸的意义。
（2）活塞加工工艺过程是整个设计的重点内容，在设计过程中，必须严格地选择毛坯、制定工艺规程、确定加工余量、计算工艺尺寸、计算工时定额以及定位误差的分析，为了与实际加工相吻合，我们还必须对加工设备、切削用量、加工装备等进行选择和设计，达到设计的合理性和实用性。
（3）为了工件定位准确和夹紧的快速，提高效率和降低工人的劳动强度，提高零件加工精度和安装找正方便，我们要采用专用夹具。在夹具设计过程中，我们统一采用以端面和止口为主要定位面来进行加工。对夹具设计的计算及合理实用性是一个重点。
夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计实例，查阅相关夹具设计资料来解决这些问题。
2、活塞的分析
2.1 活塞的作用
活塞位于发动机汽缸内,作往复运动,当燃烧室里的混合气体(空气和燃料)点燃并膨胀时,活塞受到气体的压力,并经过活塞销及连杆将压力送给曲柄。气体的吸入,压缩,废气的排除,也都由活塞的运动来完成。因此活塞工作的主要特点是在高温高压下作长时间的连续变负荷往复运动。
2.2 活塞的工艺分析
为了提高活塞的工作性能和寿命,它必须具有如下的要求：
（1）在高温高压下具有足够的强度和刚度。
（2）较轻的结构重量。
（3）良好的耐磨性和耐蚀性。
（4）良好的导热性,热膨胀系数小。
（5）保证气缸内部空间密封。
2.3 活塞的结构特点
活塞由头部（环槽、环岸和绝热槽）、裙部和顶部三部分组成。