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PAGE4柴油机活塞结构设计与工艺设计[摘要]活塞作在在内燃机内,它是通过热能转化为机械能一个重要零件。活塞是在温度极高压力极高的环境下长时间不间断变负荷的在做往复运动的。由于各个条件的恶劣,在本次设计中我们也需要考虑许许多多因素,对其结构设计以及工艺设计都需严格按照要求。由于设备产品的更新换代快,以往的活塞都存在多多少少的问题,当今对活塞的要求不仅要强度高,耐磨性好质量小等,还需要降低其成本。这样才能保证活塞能够工作运行稳定,使用寿命长。本文对活塞就进行了结构设计以及它的工艺设计。先确定活塞尺寸,然后强度校核过关,再压缩比的核算。完成后进行工艺的设计,夹具的设计。[关键词]活塞;工艺;设计;目录1引言 12活塞结构设计 22.1活塞的工作条件和设计要求 22.1.1活塞机械负荷 22.1.2活塞热负荷 22.1.3磨损强烈 32.1.4活塞的材料 32.1.5活塞头部的设计 32.2压缩高度的确定 42.2.1第一环位置 42.2.2环带高度 42.2.3上裙尺寸 52.3活塞裙部的设计 62.3.1裙部的尺寸 72.3.2销孔的位置 82.4活塞环设计及计算 82.4.1活塞环形状及主要尺寸设计 82.4.2活塞环强度校核 93活塞工艺设计 113.1基准的选择 113.1.1定位基准的选择 113.1.2粗基准和精基准的选择 113.2工艺过程 123.3活塞加工夹具的设计 123.3.1活塞加工夹具体的结构 133.3.2夹具体外形大小的确定 133.3.3铣活塞连杆空间及燃烧室的固定夹具设计 133.3.4钻油孔铣活塞销孔夹具的设计 163.4活塞加工 163.4.1铣活塞上端面 163.4.2铣活塞下端面 173.4.3车活塞外圆 173.4.4镗活塞杆孔 183.4.5车活塞环槽 203.4.6钻∅4孔 22结论 23参考文献 261引言内燃机是当前时代应用很广泛的一种动力机械它是通过燃烧燃料然后产生热能。烧燃料释放出来的热能转化为机械能的一种工作形式[1]。很多机器设备的动力来源是是靠内燃机来提供,例如飞机、汽车、农用车还有军事大功率柴油车等,内燃机的作用就好像是人类的“心脏”部位,对机器的用途以及应用性能起到决定性影响及作用[2]。内燃机包括旋转活塞式发动机、往复活塞式内燃机还有自由活塞式发动机。内燃机的排放特性还有它的性能主要由进气流动缸内相互接触和燃烧过程之间复杂的相互作用决定的。由于内燃机的缸内气温和相互接触的混合物成分都在随以时间及空间发生改变。一般的发动机性能测试手段不论是在发动机几何形状上,还是在发动机的性能和排放特性方面都只能提供有限的信息.对整个混合物形成和燃烧过程的深入理解.对于认识燃烧效率和排放物形成的机理并使其满足日益加强的排放法的要求有着重要的意义[3]。柴油发动机也属于内燃机,柴油发动机的优点在于它的功率大、经济性能好。汽车发动机又和柴油发动机又有很多的不一样,虽然每个工作循环也需要进气、压缩、做功、排气四个过程。但是柴油发动机用的燃料当然就是柴油,它的粘度比汽油的粘度大,不会轻易蒸发,但是它的自燃温度会比汽油的低,所以形成及点火方式都与汽油机不同。由热能转化成机械能的过程离不开活塞在缸体里的往复运动。活塞结构设计要求紧凑,体积越来越小,活塞整体承受的热负荷和机械负荷也更高[4]。柴油机运行时主要是通过化学能转化为机械能来完成的,在这个过程中都是在密封的缸体里面完成的,也是是所谓的燃烧室。而燃烧的过程主要是通说活塞在里面做往复运动来实现,所以活塞的结构对于整个汽车也好轮船也好都是很重要的,稳定性各方面都需要很高的要求。那么活塞在设计加工的过程也必须严格按照理论与实际的结合来完成。结构设计和工艺设计整个活塞制造出来的两个部分。本文重点在于活塞的结构设计,通过优化设计来达到良好的燃油经济性能,同时也对活塞的工艺性进行了分析以及设计。2活塞结构设计活塞组里面有活塞销、活塞环和活塞等在气缸里面做一些往复运动的零固件,它们是活塞式的发动机中工作条件非常严酷的一些组件。发动机运行的使用持久性与可靠性能,在极大程度上和活塞组的运行情况相关。发动机运行的可靠性密封性是由气缸和活塞组件一起保证的,不然的话活塞式发动机就没办法正常工作。活塞组零件运行状况的相同特点主要与首要是其运行温度太高,而且在相当高的机械负荷下高速运作,期间由于润滑效果不好,所以决定活塞组件受到强烈的磨擦受损,并且还有可能产生滑动过程中表面形成的起毛以及烧坏等故障。实验表明,发动机的维护修理时间间隔决定活塞组零件的寿命。在功率较大的强化发动机中,发动机的强化潜力经常被活塞组的热负荷限制住。从这里可以看出,想提高活塞组零件的运行持久性和可靠性能是很重要也是我们现在的主要突破点[5]。2.1活塞工作条件及其设计要求2.1.1活塞机械负荷活塞的机械负荷主要是由于活塞在运行作用过程中需要承受空间内爆发出来的压力、往返过程的惯性力、零固件的侧向力、作用的摩擦力等机械产生的载荷。实际上在工作中活塞是在两种负荷下共同作用下来工作的,所以使得活塞在运行过程中的应变应力分析复杂化了。在机械负荷的工作条件下,活塞各部位以及各个方向上都产生了不同的应力;活塞的环岸承受剪切应力和弯曲。当然这些除外,在活塞裙部和活塞环槽上还有很大的摩擦受损。为了更好的适应活塞产生的机械负荷,设计活塞的过程中要求各个部位要有合适合理的形状和壁厚,在保证活塞有足够的刚度以及强度的时候,活塞的设计结构要尽可能简单、横截面变化的地方过渡要圆滑,轻盈,为了是应力的集中。除此之外,采用的强度要好,比重要较为小的材料。2.1.2活塞热负荷内燃机运行的过程中需承受非常高的热负荷,活塞的顶部门和燃气相接触,燃气一般的最高温度会达到2010℃前后。除了燃气产生的热量以外,活塞还需要接受到一部分其他零件摩擦产生的热量。活塞运行时朝气缸两边的气缸壁散发热量的条件非常差,因为气缸壁产生很多热量,然后有一层机油又把气缸壁和活塞相隔开,这样便使得活塞的运行温度达到相当高。柴油机得活塞温度情况和很多因素相关,比如柴油机的功率大小、类型、运用的活塞的结构形式、燃烧系統以及所采用的料等等[5]。2.1.3磨损强烈强烈的磨損柴油机在运行工作中所产生的作用力与反作用力是很大的,特别是在短连杆柴油机中它的各部位侧作用力会更加大。随着气缸里的活塞在高速往复运行时,气缸和活塞组里面以及表面会产生强烈磨损,因为这里的处润滑情况差,磨损状况也会比较差[6]。2.1.4活塞的材料活塞材料的要求:热强度要高。条件在。需要具有良好的耐热性能;膨胀系数小。在活塞和气缸之间形成较小的缝隙;尽量不要让应力集中在一起,和缸套要有最合理合适的间隙配合;(5)比重不能太大。太大活塞组往复运行的惯性力会降低;(6)可锻性好、耐磨性、耐蚀性;(7)质量不能太大;(8)成本不能太高,工艺性要求高。2.1.5活塞头部的设计环带部和顶部组成活塞头部,用来承受气体进入时产生的巨大压力,然后销座再把气体产生的巨大压力传给连杆。活塞顶部的造型,对于四冲程柴油机主要取决于燃烧室的类型,相对的一些二冲程柴油机来说主要需要考虑它的换气要求。在设计活塞的顶部时,应该保证活塞要有较强的刚度以及强度,与此同时要保证活塞的导热性能好这样才能把活塞顶部的那些热量排放出去,在这里要注意的是防止活塞由于接受的热量不均匀然后产生很大的热应力从而使活塞顶部出现裂开的衡记和烧坏情况,同时与活塞环与其配合的密封性。2.2压缩高度的确定活塞环的轴向高度与活塞环数目的位置还有活塞的环与环之间的环岸高度等等都会直接影响和决定尺寸。反正在保证运行时活塞气环有很好的工作情况下,应该尽可能的缩小压缩高度,这样可以使柴油机的整个高度下降。我们在设计和研究压缩高度时要做到设计严谨还有要求其制造时精度要高,通过这一整个过程我们发现压缩比会被压缩高度影响。火力岸和环带高度和上裙尺寸组成活塞压缩高度。公式如下=++(1)在整个设计的过程中我得出了自己的结论,减小压缩高度时当然得保证活塞的质量再次再慢慢减小活塞槽还有环岸尺寸。2.2.1第一环位置活塞环设计好了才有办法确定压缩高度,首先我们先按内燃机设计的书籍先设计好活塞第一环的位置。火力岸的高度设计也是很讲究的,原则上是应该越小越好,但是不能把它设计的太小,因为太小会导致活塞环发生故障。柴油机活塞环在条件非常恶劣的情况下运行,所以活塞环应该大一些。它的具体数值,大多参考较为成熟的其他发动机确定,最后通过试验校核考核。一般汽油机=(0.06~0.08)D,柴油机=(0.15~0.25)D。D是活塞直径,活塞标准直径为,公式如下所示:2.2.2环带高度活塞环带的高度:取决于活塞的油环活塞的气环的数目还有它们各环与环岸的宽度。由于密封的要求所以活塞环数就被决定了,它与柴油机的内转速还有气体压力相。因为泄露的气体量随活塞气缸直径和气体压力的上升而增上升,随柴油机转速的上升而降低,因此高速柴油机的活塞环数比低速柴油机的少,柴油机比汽油机的活塞环数的多。汽油机一般采用两道活塞气环、其中一道油环柴油机一般分为三道活塞气环、其中一道为油环;转速较低的柴油机采用三或者四道气环、两道油环。为减少摩擦损失,减低环带部的高度,要在密闭的环境条件下尽量减少其环数。尽量降低活塞的高度,b需要尽可能地小,这样活塞环的惯性力也会相应降低,会减少对活塞环槽面的冲击,这样环槽的耐久性就得以保证。但活塞环槽轴向制造难度又很大。经研究发现,气环一般高b在1.9到8.1毫米之间,油环高b在3.9到6.1毫米之间。对于本次设计的活塞,本次设计活塞机构的活塞环有三道,一二道环称为压缩环(气环),第三道油环。取值为,,。活塞环岸高度c的确定,在进去的气体压力下会造成一些损坏但又要尽量做到减小损坏。活塞的第三环岸和第二环岸的负荷都要比活塞的第一环岸小很多,温度也要低一些,在第一环被破坏掉了,二、三环岸就有可能被损坏。所以我们设计就要把其他环设计小一点,再来第一环的设计。经研究实际情况下,。则,。因此,环带高度。2.2.3上裙尺寸设计好活塞头部环,油环槽的距离h3就可以决定高度。在油环工作正常的情况下,槽中里的环的轴向间隙是非常小的,油环卡住然后失效是因为环槽有很大的变形。所以我们正常设计中,都要求达到油环槽位于变形不均匀的销座外径之外,但是销座是直接与活塞顶部相连的,大多数强化柴油机都这样,环槽的变形是有可能的也是正常有可能发生的,所以此条设计原则也就没办法实现了。在这种情况下设计就应该加大环槽和活塞环的间隙配合。还有一种情况就是环和活塞销孔连着的。这种情况也是可以理解的也是符合情况的。活塞部在气缸内的良好导向还是受活塞销上面的裙部长度影响的。因为活塞裙部两边的负荷在活塞工作时很大,所以缸壁和裙部得间隙配合应该尽量小。就小一点。从上总结,经过很多研究以及实地拆装活塞师傅总结以及各个活塞方面专家总结现代内燃机活塞的压缩高度范围如下:汽油机H1在0.45D到0.6D之间,柴油机H1在0.6D到0.8D之间。在柴油机中又可能发生气门和活塞与碰撞的故障,所以要保证严格的公差精确度,因此那么。2.3活塞裙部的设计活塞在运行工作时它的销轴方向长度会伸长比较多,是因为要让活塞裙部在运作不会卡在销孔旁边导致出问题。常用的椭圆形状如图1-1所示(例如25Y-61000、135系列、6110柴油机等活塞都是采用以下公式:(2)在上述公式中,椭圆的长轴,椭圆的短轴,如图1-1所示。缸径不超过的裙部开槽的活塞,椭圆度(),。图2-1活塞销裙部的椭圆形状 2.3.1裙部的尺寸在书中名称的认识里活塞头部下面最低一个环为分界线以下的都是活塞裙部。发动机里面活塞在气缸里面往复接触摩擦工作。承受着连杆活动时所产生的倒压力P。所以在上面的设计要求里就有提到活塞的导向性要好就是这个原因,还有设计的受压面积也要适当不能太小,因为活塞和缸体是要接触工作了所以会产生摩擦,这是减少摩擦要用到的润滑油也很重要所以要求要能形成润滑油膜。他们之间的间隙也不能过大,过大两个零件工作时会相撞导致缸体损坏。然后发动机就要大修大换了。这也算是重大故障了应该防止出现。因为整个发动机最主要的原理就是活塞和缸体之间的往复运动才转换出来的机械能所以各方面的工作条件都是在为两零件配合做最好的铺垫。所以两零件的配合是很重要的。侧压力也是裙部承受的一个重要点。因为零件与零件之间摩擦力大所以活塞裙部表面要有油膜,这时比压就要在合理的范围内。裙部面积压力,公式如下所示:(3)其中:—裙部最大侧作用力,可以计算求得,近似可取最大气体压力的8~12%,单位为MN,所以计算求得约等于3410。—活塞直径,;—裙部高度,。取。那么一般q的值约在,强化柴油机、锻铝活塞裙部q值可达到2。因此,设计具有合理性。2.3.2销孔的位置销座孔通常是偏向次推力面一侧布置的。活塞裙轴线和活塞销之间为不相交的状态,则是向承受膨胀侧压力的一面,变为分布的过渡,促使实现最高燃烧压力的时刻迟于过渡时刻。2.4活塞环设计及计算活塞环包括气环和油环,油环气环起到的是密封的作用。如果密封效果不佳就会使发动机无力。油环的主要作用是进油润滑缸壁,油环没设计好,润滑不充分,对发动机的磨损会很大。2.4.1活塞环形状及主要尺寸设计三道环组成活塞环两道气环一道油环。(12气环3油环)第一道活塞环,用铸铝作为材料。第二道活塞环,也用铸铝作为材料。第三道油环,钢带组成环,尺寸大小环的高度、环的径向厚度。经实验及实际发动机设计气环的取值为,油环为,所以取值为,,。环的径向厚度,,取。2.4.2活塞环强度校核活塞断面最大弯矩的计算公式为:(4)所以,最大弯曲应力的表达公式为:(5)断面均压环其开口间隙和活塞环平均接触压力关系如下所示:(6)将上式代入之后,可以得出:(7)其中:—材料的弹性模量,铸铝材料;—活塞环的开口间隙,,取;则活塞环工作时,弯曲应力在之间,那么校核符合标准要求。
3活塞工艺设计结构设计完,当然工艺设计也是相当重要的。活塞是发动机很重要的一个零件,能把热能转化为机械能,所以其强度也是极其重要的。精确度也是很高的。所以活塞的工艺要求也是非常严格的。3.1基准的选择3.1.1定位基准的选择定位基准选定的一般原则:a.夹具体的安装面面积最大的,导向面的距离最长,支承面在夹具体里选面积小的。b.合理安排零件之间的位置,再保证夹具体大小的精确度。c.要选择零件表面较大较直观的地方。3.1.2粗基准和精基准的选择(1)粗基准要考虑的地方有很多最重要的是怕后面发生错误,还有几点如下:a.选择较小以及加工余量均匀的表面作为粗基准。b.粗基准是一次性的也就是一次完成,就是害怕在后面的定位中发生错误,所以要注意不能使用过后又把再次使用,这是很多加工时出现的错误。(2)再要求和原则以及标准这三个方面的研究以及参考后,再加上自己设计的活塞情况下再选择加工粗基准。例如:a.用外面的外径作为粗基准然后来加工活塞的上端面和下端面还有的内圆,再以裙部端内圆为基准然后再加工精基准的止口。因为粗加工后裙部端内圆的面是只用加工一点点的、比较准确的、光滑整洁的,上端面和下端面的平面面积比较大,然后他又是一个比较重要的表面,所以余量会比较均匀。b.以活塞上端面和下端面还有活塞裙部端内圆面为粗基准然后再进行精基准止口进行加工,因为加工方式以及加工顺序等等取决于活塞的毛坯这里的活塞是金属型铸造,由于制造精度要求高,加工后剩下的量均匀而且剩下的量小,所以这样选择也是可以满足它的加工要求的。(3)精基准的选择:粗基准和粗基准有所不同,但是粗基准要考虑的东西就是要求原则标准精基准也要考虑,而且更加需要注意的是自己的实际情况:a.基准重合,才不会产生基准不重合问题,因为加工很常见的问题就是基准不重合导致出现问题加工不准确。b.在同一个精基准定位的地方可以直接加工出很多地方时,我们就要采用这个基准,就是书上所说的基准统一,就不会在换基准然后加工时出现误差。c.在精加工时要加工剩下的量少而且又很平均的情况下,应该选要加工的加工表面作为精基准,自为基准。先行工序作为保证决定该加工表面与其他表面之间的位置精度。综上所述,结合实际情况对精基准的选择如下:活塞是一个脆弱零件不是很厚,在磕磕碰碰的情况下容易发生形状改变。活塞外面形状要求很高大小啊还有各个位置都要求很高,所以要用一个基准面来加工这些精确度高要求高的表面。3.2工艺过程第一道工序:粗铣上端面第二道工序:粗铣下端面第三道工序:粗车外圆第四道工序:铣顶部ω燃烧室第五道工序:铣连杆头部空间和其它活塞内部空间第六道工序:粗车活塞环槽第七道工序:油孔第八道工序:粗镗销孔第九道工序:精铣活塞的外圆、活塞的环槽第十道工序:精铣活塞销孔第十一道工序:切弹性挡圈槽第十二道工序:铣椭圆裙部3.3活塞加工夹具体的设计3.3.1活塞加工夹具体的结构夹具外形设计好,应遵循结构合理、制造简单、成本底、规范的可能性以及工厂的实际情况作为依据综合考虑。所以活塞加工夹具分两种:一种是铣活塞顶部燃烧室和底部连杆头空间的夹具和铣活塞连杆销孔和油孔的夹具。根据夹具的工作条件和受力情况,夹具体材料尽可能的用型才或锻件可满足要求。3.3.2夹具体外形大小的确定因为夹具的特殊性生产出来是一个一个不是成批的,由于侧重点不在工艺设计所以夹具体的生产我们应尽量降低时间以及成本,所以在夹具体设计中,强度以及载荷的计算基本省略但也有保障。保障的就是经验以及实际前人的经验参考,去夹具厂或者向老师以及有经验老师傅按照他们的经验来确定。还有在画这个夹具体时,许多零件的安装装配上后,夹具体外观尺寸大小就已大致确定。3.3.3铣活塞连杆空间及燃烧室的固定夹具设计遵循结构合理、制造简单、成本底、规范的可能性原则,本夹具采用三爪夹盘的结构,这也是市面上用的较多的一种夹具。叫做卡盘,它是机床上用来夹紧零固件的机械装置。我设计的卡盘和机床上用的结构区别,它的后盖有个两个平面平行的凸起,用铣床常手的平口钳固定在铣床台面上。三爪夹盘的结构包括:1夹盘体、2大锥齿轮、3小锥齿轮、4卡爪、夹盘后盖组成。如图3-1所示:图3-1三爪夹盘的结构三爪夹盘的式作原理:用扳手旋转锥齿轮,然后锥齿轮就能带动平面矩形螺纹,然后三爪会向心运动,三爪卡盘是由一个可以用扳手旋转的大锥齿轮,还有三个像爪子一样的卡爪,还有三个能带动爪子收缩的小锥齿轮组成。用扳手旋转的小锥齿轮主动带动一个带有平面螺纹的大锥齿轮,大锥齿轮的背面有平面螺纹结构,卡爪就一个个安装在大锥齿轮的平面螺纹上。当用扳手扳动夹具体外圆的三个小锥齿轮时,大锥齿轮就与小锥齿轮啮合,大锥齿轮的平面螺纹就会带动卡爪要嘛向中心靠近夹住零件要嘛松开退出去取出零件。三爪夹盘通过后盖有个两个平面平行的凸起,将卡盘紧固在铣床平口钳上。(如下图)将扳手插入任一小锥齿轮内六角孔中,转动扳手时,小锥齿轮与大锥齿轮啮合所以会相互带动,然后实现零件的夹紧和松开。图3-2三爪夹盘三爪夹盘夹紧力计算:根据大学课本《机械设计基础》得知,螺纹升角Ψ=arctan(P/πd)如图3-3所示:图3-3螺纹升角如果把表示螺纹升角的三角形,以底边为轴旋转90度,那么所产生的螺旋线就是平面螺旋线。三爪夹盘的平面螺纹的起始直径为60mm,螺距为2.7,根据上述公式,则螺纹升角Ψ=arctan(P/πd)=arctan(3.5/3.14*60)=1.06°根据螺旋传递理论,由《机械设计手册》(化工出版社成大先主编,以下简称《手册》)表11-1-3得知,普通螺纹的螺旋传动公式:M=0.5dFtan(Ψ+ρ')基中:M—扭矩Ψ—螺旋升角ρ'依旧把表示螺纹升角的三角形,以底边为轴旋转90度,那么普通螺纹的轴向力就是平面螺纹的径向夹紧力,由上述公式得:F=切向力F1是由转动小锥齿轮传递给大锥齿轮,再传递给卡爪的。小锥齿轮与大锥齿轮的传动比i=ZF=即本三爪夹盘夹紧力值是输入扭矩值的10倍。3.3.4钻油孔及铣活塞销孔夹具的设计这个夹具结构比较简单,一块夹板上开两个孔,在两个孔的轴向有加工精确的轴向定位突起,在两个孔的边开豁口,并用螺钉联接。此夹具也要固定在平口钳上。活塞加工油孔时,活塞夹在左孔内,活塞顶平面帖靠在定位突起平面上,拧紧夹紧螺钉。加工完一个孔,按刻度转过相应的角度,再加工下一个孔;加工活塞销孔时,活塞夹在右中,同样顶靠夹紧。如下图:图3-4钻油孔及铣活塞销孔夹具的结构3.4活塞加工3.4.1铣活塞上端面以下由书查得得材料都来自于《机械加工工艺手册》;机床的选择:本次设计我才用的加工升降台铣床:5036B刀具的选择:本次加工设计选用硬质合金端铣刀:平口钳(面铣刀)齿数确定粗加工时的切削用量:确定切削深度机床铣削深度:,取切削深度=1.35mm。设定好,由书可得进给量在0.8到1.2毫米每转之间,大概选定等于1.0毫米每转。设定好削速度,由书可查得在一点六六七到四点六六七米每秒之间,取等于两米每秒。设定好由公式=π/1000即π×160×/1000=2.0,得主轴转速等于三点九八转每秒,取4.0转每秒。起床在工作台每分进给量 切削多少由书中参考可直接取由毛坯尺寸可知机床刀具切入长度 本次机床设计加工刀具切出长度:取本次加工进刀一次机动时间:同理可算得,精铣时的切削用量为等于零点一五毫米,等于零点五毫米每转,等于一点六六米每秒。铣床转速等于四点零转每秒。3.4.2铣活塞下端面粗铣活塞下端面与粗铣活塞上端面相同。3.4.3车活塞外圆机床的选择:本次采用车床:CK6150刀具的选择:本次采用普通外圆车刀(YG8)a.由材料选择可知:工件材料ZL108,铸铝,=202MPa。要求:车活塞外圆,表面粗糙度Ra等于零点四μm,机床选择:CA6140b.设定加工切削长度:确定切削深度计算可得单边总余量等于四除以二等于两毫米,取切削深度等于一点八五毫米。设定好由书可得在0.8到1.2毫米每转之间,选进给量等于一毫米每转。设定好速度由书可查得等于一点六六七到四点六六七米每秒之间,取两米每秒。设定好主轴转速由公式=π/1000即π×132.3×/1000=2.0,得等于四点八一转每秒,根据机床说明书,取n等于五转每秒,此时切削速度为V=πdn/1000=π×132.3×5.0/1000=2.08m/s。c.校核机床功率由书可查得切削力的公式及相关数据。主切削力:(10)代入可求得=1953(N)切削功率:=×=1953×2.08=4062(kw)=4.06(kw)由机床说明书查得,机床电机功率PN=7.5(kw),取机床传动效率η=0.8时:=4.06≤×0.8=7.5×0.8=6(kw)所以机床功率足够,最后选定切削用量为=0.625mm,=1.0mm/r,=2.08m/s。同理可算得,切削用量为等于零点一五毫米,零点五毫米每转,等于一点六六米每秒。车床转速等于四转每秒。3.4.4镗活塞杆孔机床的选择:普通电动升降台铣床5036B刀具的选择:硬质合金端镗刀(镗刀)齿数镗削深度:每齿进给量:由书中表2.4-73,得镗削速度:由书中表2.4-81,得主轴转速: ,(11)取加工实际镗削速度:(12)进给量: (13)工作台每分进给量:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精镗时刀具切出长度:取本次加工进刀一次机动时间: 所以本工序机动时间: 3.4.5车活塞环槽机床选择:车床CK6150切削深度:由书查得表2.4-39,取进给量切削速度由书可差得表2.4-41,取机床主轴转速: ,n取五百转每分钟。实际切削速度: 切削层的长度等于十五毫米刀具切入长度:刀具切入长度:这里我们取取本次加工进刀一次本次设计机动时间: 本次机械加工镗进给量:根据本次机械加工切削深度,再参照书可查得表2.4-66。加工进给量切削速度:参照书可查得表2.4-66,取机床主轴转速: ,本次机械加工实际切削速度: 所以本次机械加工工作台每分钟进给量:所以本次机械加工被切削层长度:所以本次机械加工刀具切入长度:所以本次机械加工刀具切出长度:取所以本次起床行程次数:;机动时间: 孔加工机动时间: 本工序机动时间3.4.6钻∅4孔本次钻孔所采用的机床:钻床本次钻孔所采用的刀具:麻花钻头麻花钻头直径4mm。活塞夹在夹具有度数刻度的孔内,钻头对正导向孔,即可加工∅4孔。
结论在这设计的过程中我也发现了一些问题,相对于我们国内以及我再公司现场得到的反馈活塞设计过程中材料的选择存在许多问题,商家材料的偷工减料导致活塞最后的强度不够,加工尺寸的偏差导致发动机运行寿命简短等等的问题都还是存在。但随着新型科技的发展以及人类的不断
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