浅析油缸活塞的加工工艺改进获奖科研报告

浅析油缸活塞的加工工艺改进获奖科研报告摘

要：近些年来，我国的工业技术得到了较大的发展，油缸活塞的作用也越来越多，由此，油缸活塞的加工技术也需要不断进行提高。活塞对于油缸来说，好比人的大脑神经，在油缸整个的工作流程中占据了极大的地位。所以，为了保证活塞的使用寿命，以及越来越高的生产要求，油缸活塞的加工工艺也就需要进行改进。本文分析了活塞加工工艺的现状以及加工的难点，对活塞加工工艺的改进进行的方向分析。希望能为活塞加工工艺的发展提供支持。

关键词：活塞;工艺分析;改进

在机械工程中，对工艺进行分析改进是非常重要的，无论是手工还是自动，在进行工作前都需要对加工方案进行制定，才能保证加工过程准确无误，活塞的生产加工也应该按照这个方式来进行。

活塞是油缸的核心零件，它属于盘套类零件[1]。而盘套类零件的内控、表面的精度，是该零件生产加工中的一个重难点。这类零件在加工时一般会选择内孔、端面定位或外圆、端面定位，当然也有企业选择专用的芯轴进行定位。一般而言，车削加工通常以内孔、端面定位。在当前的活塞加工工艺中，还存在着较大的难点没有解决，因此，需要分析活塞加工的特点，对现有的活塞加工工艺进行改进。

一、活塞加工工艺研究概况

我国的活塞加工工艺经过了较长时间的发展，已经具备了一定的基础，特别是我国的加工人员还在不断的研究改进方法，这就更加快了我国活塞加工的发展速度，使得我国的活塞质量在不断的提高。但是，由于铝活塞本身的结构复杂，各个加工企业之间因为条件不同而导致加工过程存在一定的区别。目前，国内大部分企业的活塞加工都是流水线加工，使用的是专用机床加上普通车床，再加上装用的工装和夹具组成的加工工具。

目前国内使用的活塞加工方式大都比较的落后，加工效率与质量无法得到有效的提高。并且加工成本相对较高，对环境的影响也比较打。以下是国内加工制造企业常用的加工工艺：

购买原材料铝，进行变质处理，然后进行精细化处理，之后开始制造毛坯，毛坯制造好后，进行铣冒口，然后将毛坯进行熔固处理，制成活塞的样子，之后使用机器对活塞表面进行处理，最后把处理好的活塞包装好进行存储。

一般来说，活塞加工中比较精细复杂的程序使用数控机床来进行加工，以减少失误，而其它较为简单的加工程序选择普通的机床进行加工。但是，在一些小型的、民营的加工企业，还存在着都使用普通机床进行加工的情况，大大降低了活塞的精度，使得活塞的整体质量下降，出现废品的几率增加，企业的加工成本也随之提高。

二、活塞加工工艺的难点

在目前的活塞加工中，最主要的难点就是活塞的精度要求，包括活塞的表面尺寸和位置要求。此外，在活塞加工完成后，需要保证活塞的裙部和顶部厚度是均匀的。从这些难点出发，加工工艺显示出以下的特点。

（一）活塞的外壁相對较薄，从而导致活塞的刚度达不到要求，很容易在进行其它加工时出现变形。因此在进行活塞加工时需要注意夹具和夹点的选择使用。

（二）活塞内外表面加起来特别多，并且活塞的表面的尺寸和位置精度要求较高，因此，在进行加工时，需要选择合适的定位基面，以确保活塞的表面精度达到要求。

（三）活塞整体加工里面，还有一个部位精度要求较高，这就是活塞销孔。它不仅要求精度，还要求光滑，一般来说，企业对活塞销孔的加工会选择镗削加工。

（四）从第一点就能知道，活塞的外壁薄，刚度不够，因此在进行切削时为了防止变形，进刀量要小，速度要快。此外，对活塞小孔等重要的表面进行精加工应该放在加工流程的最后。

三、活塞加工工艺改进

在活塞的加工工艺中，最重要的就是精度的确认，因此，对活塞加工工艺的改进也应该从精度方面去进行思考。而对精度影响最大的就是定位基准的选择，所以加工工艺的改进主要是要改进定位基准的选择。

（一）精基准的选择

活塞加工过程中需要保证的位置有：销孔轴心线与裙部外圆轴心线垂直且相交;环槽两侧面与裙部外圆轴心线垂直[2]。为了确保这两个位置达到要求，精基准一般选择为裙部外圆表面。但是在企业的实际加工中，一般使用止口作为精基准。

（二）粗基准的选择

止口加工是在加工的第一步，在进行止口加工时需要考虑到活塞内部表面是不需要进行加工的，对粗基准的选择也要考虑到这个方面。此外，还要注意活塞壁要求厚度均匀，粗基准的选择也要保证能使活塞壁的厚度达到要求。

（三）加工方法选择

从以上的基准选择来看，比较好的加工方式是制作芯轴夹具。夹具在加工中具有非常重要的作用，它能够准确的对需要定位的加工材料进行定位，保证材料的精度，减少定位需要的时间，减轻工人的工作强度。此外，还能扩大机床的工作范围。这些作用能够有效提升企业的加工效率，从而提高企业的经济效益。芯轴夹具的制作，不同的企业会采取不同的方式，但整体的装配不变。以下为芯轴夹具的大致装配图。

使用芯轴夹具加工工艺具有以下的优势：（1）毛坯不需要再留定位长度，大大节约了材料和成本。（2）由于有了精确的定位，所以不用每次加工时都对刀，减少的时间。（3）这个芯轴是可以进行重复使用的，对企业来说节约了加工成本。

四、结语

油缸被广泛应用于各种机械设施，因此油缸的质量必须进行保证。而活塞是油缸的核心，活塞的质量能对油缸产生较大的影响。目前