活塞是发动机的“心脏”,其销孔部位是活塞失效的高发区域,活塞销孔的加工质量和可靠性关系着整个发动机的性能。本文对活塞工况及销孔表面应力集中系数进行仿真；建立销孔加工刀具材料优选方法；建立并验证硅铝合金切削仿真模型,由镗孔仿真得到不同刀具几何参数和切削参数下切削力、切削温度的变化规律；采用响应曲面法对销孔加工切削参数进行优化。对活塞在标定工况下状态进行有限元仿真,结果表明销孔内侧上边缘部位是最容易发生应力破坏的区域。之后,建立销孔表面应力集中系数有限元计算模型,修正了应力集中系数公式,结果表明当销孔加工表面粗糙度Ra从0.4μm降低到0.3μm时,应力集中程度降低13.8%。结合主观AHP法和客观熵权法,提出活塞销孔加工刀具材料优选方案,结果表明最适宜加工硅铝合金活塞销孔的材料是PCD刀具。建立了PCD切削硅铝合金三维仿真模型,并通过外圆车削实验验证模型的有效性。对外圆车削实验的切屑形态进行分析,同时得到表面粗糙度Ra和表面硬度随切削参数的变化规律。将仿真模型应用于镗孔,得到在不同刀具几何参数(前角、后角和刀尖圆弧半径)和切削参数(切削速度、切削深度和进给量)下,销孔加工中切削力和切削温度的变化规律,同时研究了销孔加工中残余应力的分布规律。研究了镗孔实验中的切屑形态和刀具磨损,以及表面粗糙度Ra随切削参数的变化规律。应用响应曲面法对镗孔加工工艺参数进行了优化,根据响应面可知,当切削速度在200m/min-250m/min时,切削深度和进给量对表面粗糙度Ra的影响较为显著,进给量超过0.13mm/r时,表面粗糙度Ra随进给量增加显著增加。采用改进后的切削参数加工表面粗糙度较低,说明优化效果良好。