王莲 牛新芝

摘要：近几年，汽车技术和活塞技术实现了全面发展，传统手动的模具处理方式已经逐渐被取代，借助精加工处理方式能提升活塞加工水平，有效提升加工效率，为质量产品的提高提供保障。本文分析了活塞加工技术方法，并从装夹方案、有止口活塞机加工、无止口活塞机加工等方面阐述具体工艺流程，最后集中讨论了具体的软件技术。

关键词：活塞加工技术;方法;流程;软件

中图分类号：TK406                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）08-0038-02

0  引言

全面提升活塞加工技术的应用水平，能为生产率提高提供保障，建立健全更加合理且高效的生产线，实现技术运维管理目标，从而为活塞加工工作的进步提供保障。

1  活塞加工技术要求和方法

1.1 活塞加工技术要求

活塞元件主要分为头部结构、裙部结构以及活塞销部结构，作为曲柄连杆结构的重要组成成分，其最大的功效就是在合力科学范围内承受燃烧气体产生的压力和惯性，从而借助对应压力产生的作用力推动活塞销，以保证连杆能正常应用，因此，活塞本身就是燃烧室内的运动零件，要结合其应用环境和要点落实对应的加工技术处理方案，确保参数满足实际要求[1]。

第一，尺寸要求和光洁度要求。首先，活塞销和销孔的配合度要求较高，尺寸公差要满足IT6级别精度标准。与此同时，活塞裙外圆位置和气缸的配合度要满足IT7级别。其次，环槽是维持活塞环涨缩的关键，宽度公差要满足IT8级别精度要求，粗糙度为Ra6.3。最后，活塞的槽部不能和气缸位置产生接触，直径公差要满足IT9级别精度要求，粗糙度为[2]Ra3.2。

第二，几何形状的精度要求，销孔的椭圆度和素线的平行度要在1.5？滋m以内，且裙部的外圆位置要形成椎体结构。

第三，为了从根本上维持发动机运行的平稳度和应用质量，同一个发动机活塞的实际质量要适中，并且维持在固定的数据范围内，所以，在活塞加工过程中，一般是按照重量完成分组装配的。

1.2 活塞加工技术方法

对于活塞加工项目而言，活塞壁较薄，且径向刚性较差，所以很容易出现变形问题，为此，要结合实际应用要求和技术规范落实对应的技术处理工艺，确保对应操作流程的合理性，有效降低加工误差对其应用效果和质量造成的影响。

1.2.1 机械运动合成技术

主要是借助机构设备的运动合成轨迹完成车削运动分析，从而建立机械运动合成法处理方式，应用套车法、偏心法以及周转轮系法等[3]。

第一，套车法。运行中椭圆形是非正交截面（图1）。因为车刀工具高速运行过程中借助剪切运动完成处理，且工件和刀具会形成固定的刀角结构，此时沿着工件轴的方向完成切削工艺。

第二，偏心法。借助偏心运动结构完成处理工艺，其中，柄连杆方式、凸轮结构等都能建立工件的偏心运动，确保能有效改变刀具和工件中心之间的距离，确保切削加工型面的完整性。

第三，周转齿轮法，主要应用的是飞机齿轮机构工件完成同轴旋转处理方式，能对活塞的外缘结构予以加工。

除此之外，借助机械运动控制技术能提升运行效率和准确性，确保精度满足标准的同时满足批量生产的实际需求[4]。

1.2.2 模仿技术

借助模仿技术能有效对车刀和工件进行相对运动的控制处理，有效获取对应型面的工件。并且，配合平面模仿型和立体模仿型，就能建立对应的技术流程，从而结合模的形状完成对应的处理方案。在实际应用中，要结合旋转运动确保工具和刀架同步，从而模拟对应旋转体运动轨迹以及线性运动趋势。与此同时，在轴向方向进入机械的过程中，活塞裙部椭圆母模正好可以完成外部形状的处理和控制，确保工具、杠杆结构的相对运动合理有效，完成中凸型线的处理。值得一提的是，在模仿技术应用的过程中，为了保证活塞群加工操作不会出现变形，要利用振动台法夹装（图2）的方式，确保活塞群均匀分布，利用502胶将拾振器黏合在活塞裙部[5]。

2  活塞加工工艺要点

在传统的活塞加工工艺体系内，铸造、粗精车、镗销孔等是较为常规的手法，这种工艺体系效率不高，因此，在技術不断进步的基础上，升级其工艺流程具有重要的意义，要在确定装夹方案后，针对有止口活塞机加工和无止口活塞机加工予以区别化处理，提升工艺水平。

2.1 确定装夹方案

在活塞加工处理工艺中，零件的加工工序要求设置3个基础装置和4个夹具结构，一般而言，螺旋槽磨削操作过程中会利用四轴加工处理的方式，确保三爪气动卡盘完成夹紧操作，为零件加载工序以及卸装工序省时省力提供保障，也最大程度上避免了变形问题对后续应用和加工造成的影响。工作面的顶部加工工件要利用对称的圆柱状晶粒体，其基础孔深为2×？椎5，深度为20mm，结合夹紧装置完成端面孔加工装夹处理工作[6]。

2.2 具体加工

2.2.1 有止口活塞机加工

对于有止口的活塞机进行加工处理时，要充分关注应力数值，按照（其中，1、2是主应力，两者成90°直角）完成计算，确保能依据具体要求落实相匹配的处理方法[7]。

第一，顺序法。要想对整个系统结构的第1个挡块完成加工处理，紧接着进行加工和削孔，从而保证对应流程的合理性。需要注意的是，加工顺序要按照“外缘处理-止口处理-切换槽”完成。最后，实现经车燃烧室和精镗削孔操作。而目前为了完善燃烧过程，提升热效率，一般都会采取？棕形燃烧室，利用完成圆弧计算，确保检查结果满足预期。这种方式最大的优势就是整个流程的操作便捷性较高，且能判定准确的位置。

第二，针孔处理法。此时最先要进行削孔操作，完成止口处理后才能进行最终工序。这种处理方式尽管时间会有所延长，且对应的工作量增大，但是其精度要远远高于顺序法，在实际应用中的普遍性和科学规范性更高，因此适用范围更广。

2.2.2 无止口活塞机加工

为了保证无止口活塞机加工水平符合实际质量要求，就要按照标准化操作规范建立对应的处理方案，一定程度上提高工艺运行的综合效果。

第一，要在活塞裙结构的下端位置或者是销钉座的位置添加对应的止口处理模块，并且保证能借助切除工艺完成止口操作。需要注意的是，止口过程一旦停止，对应的应力参数必然会形成重新分布的状态，此时受力不均匀的位置就会出现活塞裙变形的问题。

第二，为了避免止口操作停止产生的连锁反应，要借助活塞腔定位处理方式进行实时性定位控制，维持整个活塞结构的稳定性和运行规范性。传统处理模式中会借助硬质表面作为参考，存在定位精准性不足的问题，增加整个设计难度。因此，要在活塞的表面进行止口处理。

第三，按照基础流程完成表面活塞处理工序。具体操作如下：①车裙部断面分析，按照参数要求进行断面处理;②粗车冒口和止口，确保对应流程的完整性;③粗镗削孔，结合削铣工艺要求进行处理;④铣止口定位槽设定;⑤车削孔外口处理;⑥粗车燃烧室，要结合燃烧室的应用过程进行工艺参数误差分析。另外，在止口定位时进行顶端冒口加工处理，也能提升准确性和精准度。综上所述，结合用户的實际要求和车型差距，完成不同尺寸、不同形状活塞的加工处理工作，能提升工艺效果和综合应用水平，维持其特征化加工流程的基本水平，优化加工工艺。

3  优化活塞加工工艺软件

随着科学技术的不断发展，ABAQUS作为普遍的非线性通用有限元解析软件受到了越来越多的关注，将其应用在活塞关键工序加工处理方面，能大大提升仿真处理的效果，并且针对切削参数予以优化，确保能整合活塞加工技术。对ABAQUS技术进行二次开发，结合Fortran语言完成模型描述范围的修改和处理，构建更加合理的界面结构，确保嵌入后的程序模块能简化传统处理方式的流程，实现活塞关键工序插件的升级。

4  结束语

总而言之，对于汽车发动机行业而言，活塞加工水平具有非常重要的意义和价值，所以，相关部门要对技术流程和要点予以重视，建立健全更加合理且高效的技术监督方案，确保能提升活塞的制造质量，有效维持发动机的运行水平，为汽车行业的可持续健康发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]刘胜.超长型活塞杆车磨加工中心开发相关技术研究与应用[J].现代商贸工业，2020，41（34）：157-158.

[2]时敬龙.汽车内燃机活塞裙部数控加工技术研究[J].内燃机与配件，2018（19）：115-116.

[3]刘建波.柴油机活塞工艺参数优化及其加工仿真技术研究与应用[D].江苏：东南大学，2018.

[4]闫富华，齐丽娜，王辉，等.柴油机活塞裙加工变形控制技术研究[J].热加工工艺，2018，47（10）：43-45.

[5]利用PTC技术加工LV20/27中凸变椭圆活塞裙部时的数据处理[J].武汉船舶职业技术学院学报，2019，8（4）：10-13.

[6]翟鹏，张承瑞，兰红波.车用高负荷活塞异形销孔结构发展趋势及加工技术研究[J].汽车技术，2017（3）：39-43.

[7]贾利宁，张建永.活塞加工技术现状分析与研究[J].清洗世界，2020，36（10）：92-93.