效处理，消除铸造时因冷却不均匀而带来的内应力。时效处理是将活塞加热至180～200摄氏度，保温6～8h后，自然冷却。活塞经过时效处理后还能增加强度和硬度。
c. 其它辅助工序的安排：
检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工艺规程的重要组成部分。检查、检验工序是保证产品质量合格的关键工序之一，每个操作过程中和操作结束以后都必须自检。在工艺规程中，下列情况下应安排检查工序：零件加工完毕之后；从一个车间到另一个车间的前后；工时较长或重要的关键工序前后。
故根据以上原则，在零件加工完毕后安排一次终验工序。 在工艺过程的适当之处安排去毛刺处理。 在工艺过程的最后一般安排清洗工序。
表面镀锡：在活塞表面镀锡可以改善活塞初期磨合性，因为锡的质地软，亲油性好，可以提高冷启动时活塞的抗拉缸性能。
d. 集中与分散：
同一个工件，同样的加工内容，可以安排两种不同形式的工艺规程：一种是工序集中，另一种是工序分散。前者是使每个工序中包括尽可能多的工步内容，因而使总的工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应的减少。后者是将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长。它们各有所长。前者有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，有利于采用高生产效率的机车，节省安装工件的时间，减少工件的搬动次数。而后者可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，调整、对刀也比较简单，对操作工人的技术水平要求比较低。
考虑到此活塞零件的结构特点和技术要求、以及工厂机床设备、工人技术水平等条件，本设计采用工序相对集中的原则，也就是每个工序所包含的内容相对较多，所使用的工艺设备与装备少，同时选择合理的切削用量，减少了工件的搬运、装夹等辅助时间，它的设备数量少，加工过程中大量使用组合夹具、刀具和机床，生产效率高，厂房占地面积小，总投资少，但该加工方式对工人的技术水平要求相对较高，不利于产品快速更新换代，总体考虑还是适合此活塞零件的生产加工的。[12]
方案二： a. 工艺过程
第一道工序：粗车外圆、车顶面 第二道工序：粗车止口、打中心孔 第三道工序：粗铰销孔
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第四道工序：车环槽及梯形槽 第五道工序：车环槽环岸及其倒角 第六道工序：钻直油孔 第七道工序：钻斜孔 第八道工序：铣气门内槽 第九道工序：铣气门外槽 第十道工序：精车止口 第十一道工序：精车外圆 第十二道工序：精铰销孔 第十三道工序：切卡环槽 第十三道工序：靠磨椭圆裙部
第十五道工序：细铰销孔 热处理及其它同方案一。
3.4.4 工艺方案的比较与技术经济分析
以上两个工艺方案中除了对销孔和裙部椭圆的加工方法不太相同之外，其他的工序基本上是相同的。因此对于这两个方案的分析与比较将从工艺方案的技术经济特性指标、工艺成本，技术经济对比等各个方面进行。
（1） 产品工艺方案技术特性主要指标：
a. 劳动力消耗率：方案一与方案二相比，工时数与台时数比较少，生产率较高，且能达到的精度也较高
b. 设备构成比：两个方案使用的设备数量基本相同，只是设备的种类稍有不同。 c. 工艺装备系数：两个方案基本相同。
d. 工艺过程的分散与集中程度：本产品属于大批大量生产，且均采用相对集中的工艺路线，采用组合夹具、刀具和机床，基本上能够完成生产任务。
e. 金属消耗量：基本相同。
f. 占用生产面积数：两个方案基本相同。 （2） 机械加工工艺过程技术特性指标：
机械加工工艺过程技术特性指标包括：出厂量、毛坯数量、制造毛坯所需金属质量、毛坯净重、毛坯的成品率、设备总功率、专用夹具装备系数、量具装备系数、刀具装备系数、操作工人的平均等级；钳工修整劳动量及其占机床工作量的比列；生产面积总数、总面积、平均每台机床占用生产面积、平均每台机床占用总面积。对于这
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些指标，两个方案是相同或相近的，因而不予分析。
综合以上指标，两种加工工艺方案各方面特性指标基本相似，考虑到方案一的加工精度要高于方案二，且方案一的加工精度与表面粗糙度又是适中的能够达到技术要求。故相比之下，方案一要优于方案二。
（3） 工艺成本的分析
当需评比的工艺方案均采用现有设备或其投资基本相近时，对加工内容基本相同的几种工艺方案的经济评比，可采用工艺成本作为衡量各种工艺方案经济性的依据。各方案的取舍与加工零件的年生产纲领有密切的关系，如图4所示。各方案直线交点的年产量Nj。由计算可知：
零件的全年工艺成本为:
Sn?VNj?Cn?VN?112jCn2 ( 2 )
Cn2?Cn1V1?V2Nj?
式中 V—每件零件的可变费用 元/件； N—零件的生产纲领 件； Cn—全年的不变费用 元。
其函数图形为曲线，图4中直线I、II、III分别表示三种加工方案。方案I系采用通用机床加工；方案II系采用数控机床加工；方案III系采用专用机床加工。三种方案的全年不变费用依次递增，每个零件的可变费用V则依次递减。从图中可以看出，Cx与年产量无关，VN随年产量成正比增加。
而单个零件（或单个工序）的工艺成本应为:
图 4 工艺成本与年产量的关系
Fig 4 The relationship between cost and output process
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表 6 零件成本的组成表 Tab 6 Composition of parts cost table
全年零件成本
全年工艺成本Sn
全年可变费用NV Sc-每件材料费 Sz-每件机床工人工资 Sw-每件机床维持费 Stjz-每件通用机床折旧费 Sdz-每件刀具维持费及通用刀具
折旧费
Sjz每件夹具维持费及通用夹具
折旧费
运输费
全年不变费用Cn Stz-调整工人工资 Szz-专用机床折旧费 Szdz-专用刀具折旧费
旧费
Szjz-专用夹具折旧费
照明费等 其它费用 行政员的工资 总务人员工资 办公费用 厂房维持费及折
注:有些费用是随生产批量而变换的,如调整费、用于在制品占用资金等,一般情况下不于单列.
Sd?V?CnN ( 3 )
由于本设计两个工艺方案中只有少数工序不同,多数工序是相同的,故可以通过计算少数不同的工序的单件成本来进行比较。
在这里选择第五个工序来进行计算并比较，其他的也都类似的计算。 对于每道工序有：
Spi?Vi?Ci/N
＝NVi/N?Ci/N
其中
Nvi?Sci?Szi?Swi?Stjzi?Sdzi?Sjzi
故
Vi ?Sci?Szi?Swi?Stjzi?Sdzi?SCi?Stzi?Szzi?Szdzi?Szjzi
jzi/N
由于两个方案对于销孔的加工工艺不同在于一个采用的是镗削，另一个采用的是铰削。
故对于两种不同的方案有：
Sp1－Sp2＝Sz′1＋Sdz′1＋Sjz′1－（Sz′2＋Sdz′2＋Sjz′2）
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其中 Sz′＝Tmz3（1＋a/100）/60
式中 Tmz－单件时间 min
Sz－机床工人每小时工资 元/小时 a－与工资有关的杂费 元
在上面各量中取 a＝10
Sjz′＝Cj×（Pj1+Pj2）
式中 Cj－夹具成本 元
Pj1－夹具折旧率 每年33% Pj2－维护费折合百分数 取为26% Sdz＝（Cp＋Kcw）3Tm÷T÷（K＋1） 元/件
式中 Cp－刀具价格 元
T－刀具耐用度 min K－可重磨次数 Kcw－每磨一次刀所花费用 元
代入数据：
Sp1－Sp2＝ Sz1′＋Sjz1′－（Sz2′＋Sjz2′） 由于 Sz1′＜Sz2′ Sjz1′＜Sjz2′ 所以有 Sp1 ＜Sp2
综合以上的分析比较可知：采用方案一相对的比较经济合理，故本设计将采用方案一。
3.5 活塞加工余量的确定
完成某工序所需切除的材料层的厚度称为工序余量，从毛坯到成品的整个工艺过程中所切除的材料层的厚度称为总余量。加工总余量的大小取决于加工过程中各个工序所切除的金属厚度的总和。每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。 3.5.1 加工余量的确定方法
对于本设计加工余量的确定主要查表修正法。因为考虑到对于影响加工余量的个个误差因素并不是很清楚，而且也没有一定的测量手段和掌握必要的统计分析资料，所以采用分析计算法也不适合。而经验法确定的加工余量又往往偏大，所以采用查表修正法是最适合的。 3.5.2 加工余量的确定
本设计主要以《简明机械加工工艺手册》为依据来确定加工余量。应用时再结合加工实际情况进行修正。
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