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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目：活塞環(huán)銑開(kāi)口夾具設(shè)計(jì)與裝配工藝規(guī)劃
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年12月22日
5
1. 開(kāi)題綜述
1.1題目背景
活塞環(huán)在內(nèi)燃機(jī)中，其主要作用有四點(diǎn)：
1 密封
在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中，活塞環(huán)是一種運(yùn)動(dòng)件，亦是一種密封件【1】?；钊h(huán)在高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，在高溫、高壓燃?xì)獾淖饔孟?，完成?duì)燃燒室和曲軸箱之間的密封作用，即阻止氣缸中燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體竄到曲軸箱中，這是活塞環(huán)的主導(dǎo)功能【2】。 一般，燃?xì)馔ㄟ^(guò)活塞環(huán)有三條通道：
（1）活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁的周向間隙；
（2）活塞環(huán)與環(huán)槽上、下側(cè)面間隙；
（3）活塞環(huán)開(kāi)口間隙。其中活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁的周向間隙是燃?xì)饴┬沟闹饕緩?，為減少漏氣量，要求活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁之間必須存在一條連續(xù)不斷的線貼合區(qū)域，并使環(huán)的一個(gè)平面與相應(yīng)活塞環(huán)槽的一個(gè)側(cè)面處于良好接觸狀態(tài)，從而達(dá)到切斷漏氣通道的作用。同時(shí)，由于環(huán)槽底燃?xì)鈮毫?，把活塞環(huán)緊緊壓向氣缸內(nèi)壁，亦有利于環(huán)的密封【3】。另外，活塞環(huán)與氣缸內(nèi)表面的幾何形狀貼合良好與否、環(huán)的截面形狀以及環(huán)的數(shù)量等都對(duì)密封有很大影響。
2 控制潤(rùn)滑油
活塞環(huán)控制潤(rùn)滑油作用就是活塞環(huán)對(duì)氣缸壁潤(rùn)滑油膜厚度的控制和調(diào)節(jié)【4】。活塞環(huán)在氣缸中阻止?jié)櫥蛷那S箱進(jìn)入燃燒室，從而降低滑油耗量【5】。我們知道，活塞環(huán)組中滑油是無(wú)規(guī)則的，中小型機(jī)多用飛濺方式，強(qiáng)載機(jī)則用壓力循環(huán)潤(rùn)滑【6】。為了使活塞環(huán)正?；瑒?dòng)，必須不斷地供給滑油，同時(shí)又要求活塞環(huán)能刮落氣缸壁上的過(guò)多滑油，也就是既要保證活塞環(huán)潤(rùn)滑所需要的油膜厚度，又要保持較低的滑油耗量，以防止過(guò)多的滑油上竄到燃燒室，不僅滑油耗量增大，又會(huì)因燃燒產(chǎn)生的積碳影響傳熱性能【7】。
3 導(dǎo)熱
活塞環(huán)在氣缸中起著傳熱作用。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，活塞溫度很高，一部分熱量經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由氣缸壁傳至冷卻水，從而降低活塞溫度【8】。一般，冷卻活塞中，活塞環(huán)傳導(dǎo)的熱量為30～40%；非冷卻活塞中，活塞環(huán)傳導(dǎo)的熱量可達(dá)活塞頂所承受熱量的70～80%【9】。活塞環(huán)的散熱作用實(shí)際上與環(huán)的幾何尺寸，截面形狀，材料的導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)，環(huán)與環(huán)槽間的間隙以及有關(guān)表面精度等都有很大關(guān)系，應(yīng)慎重選取。
4 支承導(dǎo)向
活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)靠環(huán)支撐。因活塞受燃?xì)獾募訜岫蛎?，所以氣缸與活塞之間必須留有間隙，以防活塞咬死【10】。對(duì)熱負(fù)荷高的發(fā)動(dòng)機(jī)，其間隙更要大一些，由于間隙的存在，活塞就必須依賴活塞環(huán)才能在氣缸內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)平衡，防止活塞不斷撞擊氣缸壁【11】。一旦減弱和破壞活塞環(huán)的支承作用，必將導(dǎo)致活塞組件失去運(yùn)動(dòng)平衡，從而產(chǎn)生噪聲、偏磨、擦傷等故障，甚至出現(xiàn)融著、折損和拉缸等嚴(yán)重故障【12】。因此，活塞環(huán)基體材料的選擇，活塞環(huán)斷面形狀，以及必要的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算，強(qiáng)度、應(yīng)力計(jì)算，剛性、共振頻率計(jì)算以及各種變形計(jì)算尤為重要【13】。
1.2 夾具設(shè)計(jì)的研究意義
所謂機(jī)床夾具，是指用來(lái)裝夾工件，使工件固定在機(jī)床上，利于加工成標(biāo)準(zhǔn) 件的一種裝置【14】。機(jī)床夾具作為機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的水平提升有著極其蕈要的影響，甚至有些時(shí)候是關(guān)鍵性的影響。如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的現(xiàn)代化，必須首先提高機(jī)床夾具的現(xiàn)代化水平，提高機(jī)床災(zāi)具的制造效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)床災(zāi)具的標(biāo)準(zhǔn)化【15】。然而，傳統(tǒng)的機(jī)床夾具還占據(jù)著機(jī)械制造業(yè)的絕對(duì)主導(dǎo)地位，這成為了機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程的障礙因素。由于機(jī)床災(zāi)具的優(yōu)劣，決定著機(jī)電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量和制作精度，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，隨著機(jī)械制造領(lǐng)域理論研究的日益深入，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)必將迎來(lái)充分發(fā)展的時(shí)期【16】。
1.3 夾具設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外研究情況
目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來(lái)越柔性化，具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額。
2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 主要內(nèi)容：
（1）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件的工藝分析；活塞環(huán)銑開(kāi)口零件工件的定位分析（自由
度）；
（2）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具定位誤差計(jì)算、夾緊力的分析與計(jì)算；
（3）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具的工作原理；設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題；
（4）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真。
2.2 研究方案：
活塞環(huán)零件圖：
圖1 活塞環(huán)零件圖
方案一：
活塞環(huán)的缺口過(guò)去是裝在單配夾具的凸肩上進(jìn)行銑切的, 夾具體凸肩的
外徑相等于環(huán)的內(nèi)徑。現(xiàn)改進(jìn)了一套既活塞環(huán)缺口用的夾具,適合于一定范圍的
大小不同活塞環(huán), 消除了由于活塞環(huán)內(nèi)徑的不同, 而須配制不同夾具的缺點(diǎn), 而
且節(jié)省了很多的金屬材料及加工費(fèi)用。
圖2 活塞環(huán)銑開(kāi)口夾具
方案二：
將多個(gè)活塞環(huán)預(yù)先裝到套筒4上，套筒以內(nèi)孔定心，裝上夾具后，用油缸1經(jīng)拉桿3開(kāi)口墊圈5等零件，將工件軸向夾緊。
圖3 活塞環(huán)銑開(kāi)口夾具
1-油缸；2-對(duì)刀塊；3-拉桿；4-套筒；5-開(kāi)口墊圈
方案比較：
方案一適合于一定范圍的大小不同活塞環(huán) ，適合單件加工。方案二可同時(shí)進(jìn)
行多個(gè)零件的加工，比較適合高效率的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率，節(jié)省時(shí)間。所以選用
方案二。
3 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作
3.1 課題研究重點(diǎn)以及難點(diǎn)：
（1）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件的工藝分析；活塞環(huán)銑開(kāi)口零件工件的定位分析（自由
度）；
（2）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件工件定位誤差計(jì)算；活塞環(huán)銑開(kāi)口零件工件夾緊力的分析
與計(jì)算；
（3）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具的工作原理；活塞環(huán)銑開(kāi)口零件設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題；
（4）活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真。
3.2 前期開(kāi)展工作：
查閱各種學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，期刊雜志，科技報(bào)紙等資料深入了解本課題內(nèi)容以及本夾具的具體工作狀況。分析工件的構(gòu)成，了解其加工零件的方式、方法。
4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)）
第1--3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開(kāi)題報(bào)告。
第4--7周：工件的分析；定位分析（自由度）。
第7--10周：活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具的工作原理；設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。
第11--14周：活塞環(huán)銑開(kāi)口零件夾具裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真。
第15--16周：完成畢業(yè)論文。
5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見(jiàn)：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻(xiàn)
[1] 莫森泉,新型活塞環(huán)潤(rùn)滑與密封性能研究[J],動(dòng)力機(jī)械及工程,2010
[2] 邱復(fù)興,活塞環(huán)材料[J],長(zhǎng)沙正圓動(dòng)力配件廠,2004(01)
[3] 任慕華,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)研究,機(jī)電信息,2010(12);199
[4] 袁明超,錢(qián)雙慶,劉一靜,王曉雷.利用表面織構(gòu)提高活塞環(huán)/缸套摩擦性能的實(shí)驗(yàn)研究[J],機(jī)
械科學(xué)與技術(shù),2009(12)
[5] 孫省已,活塞環(huán)及其熱處理,機(jī)械工程出版社,1991(06)
[6] 湯洪,顏景平.活塞環(huán)加工工藝研究及改進(jìn)[J],機(jī)械制.1989(07)
[7] 詹文臺(tái),活塞環(huán)內(nèi)圓面定位糟加工夾具的改進(jìn)[J],石家莊出版社.1988(02)
[8] 屠世榮,用熱定型法制造大型活塞環(huán)[J],西安重型機(jī)械研究所.1977(04)
[9] 施建民,劉強(qiáng),張金華.活塞環(huán)內(nèi)外圓仿形加工與鑄造[J],上海匯眾汽車(chē)制造有限公
司.2012(13)
[10] 沈陽(yáng)氣體壓縮機(jī)研究所,我國(guó)壓縮機(jī)活塞環(huán)的制造情況[J],沈陽(yáng)出版社.1963(02)
[11] 劉天劍,曹天河,趙維緩.夾具工程師手冊(cè)[M].北京.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社.1987
[12] 龔定安,蔡建國(guó).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理[M].北京.陜西科學(xué)技術(shù)出版社.1981
[13] 韋彥成.金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì)[M].國(guó)防工業(yè)出版社,1991
[14] 隋聚艷.夾具的發(fā)展及其趨勢(shì)分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2009(19);5～7
[15] 張亞明,機(jī)床夾具的分類(lèi)與構(gòu)成.煤炭技術(shù).2008(04);2～13
[16] 蔡瑾,段國(guó)林,李翠玉,李德紅.河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2002(05)
[17] R. HunterAlarcon,J.Rios Chueco,J.M.PerezGarc?,A.Vizan Idoipe.Fixture knowledge model
development and implementation based on a functional design approach[J].Robotics and
Computer-Integrated Manufacturing 26 (2010) 56–66
[18] ShashaZeng,XiaojinWan,WenlongLi,ZhoupingYin,YoulunXiong,A novel approach to
fixture design on suppressing machining vibration of flexible workpiece[J].International
Journal of Machine Tools & Manufacture 58 (2012) 29–43
[19] T. Papastathis, O. Bakker, S. Ratchev, A. Popov.Design Methodology for Mechatronic Active
Fixtures with Movable Clamps[J].Procedia CIRP 3 ( 2012 ) 323 – 328.
10