活塞是内燃机的关键零部件,可燃气体在气缸内燃烧,产生巨大的爆发压力,推动活塞在气缸内进行往复运动,通过活塞的运动将动能传递给曲轴,给汽车提供动力。活塞在发动机内工作的过程中受到机械负荷和热负荷会产生变形,为了使活塞变形后与气缸壁得到合理的配缸间隙,就需要在活塞设计时进行考虑,现在活塞设计时,活塞的外圆通常设计成中凸变椭圆形状,即活塞轴向的轮廓型线（纵向型线）为随高度变化的复杂曲线,轮廓精度为0.005～0.01mm;垂直于活塞轴线的横向截面（横向型线）通常设计成椭圆形或类椭圆形,椭圆随活塞高度会呈现一定规律变化,轮廓精度可高达0.005mm,纵向型线与横向型线精度要求都很高。精车外圆工序是活塞机械加工中的质量控制点工序,本文对柴油机活塞外圆机械加工工艺进行了研究,内容主要包括:活塞纵向型线的加工研究、活塞横向型线的加工研究,活塞销孔轴线与外圆轴线垂直度的加工研究等。项目的研究之前,详细分析了现在外圆加工的工艺要求和技术手段,确定了活塞外圆加工中的重要质量特性,确定了项目的研究方向。活塞纵向型线的控制中最主要的控制外圆基准直径的控制,外圆基准直径超差是活塞机械加工中废品的主要来源,通过对活塞加工流程的分析,得出了刀具磨损和温度变化是造成外圆直径超差的原因,通过对刀具的改进和温度变化的控制,提高了活塞外圆直径的合格率。外圆加工中,椭圆长轴与销孔轴线的垂直度需要人为旋转活塞控制,可靠性差,本文提出运用气密检测原理,通过控制止口胎端面出气孔位置,防止人为旋转活塞出现不到位现象,有效的保证了椭圆长轴与销孔轴线的垂直度。夹紧力过大是影响活塞椭圆合格的重要因素,本研究运用有限元分析的方法及以往经验确定出合理的夹紧力范围,减小活塞在装夹时产生的椭圆变形,使其符合产品要求。止口垫屑时外圆轴线与销孔轴线垂直度超差的主要原因,本文根据气密检测原理,根据活塞止口定位的特性,设计了一套气密检测装置来代替传统的手工方式对止口垫屑的控制,提高了外圆轴线与销孔轴线垂直度过程保证能力。通过以上研究和改进,外圆的纵向型线、横向椭圆、外圆轴线与销孔轴线垂直度都可以得到很好的保证,对以活塞外圆的高精度机械加工具有实际应用意义。