【正文】 汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計題 目：設(shè)計活塞環(huán)的機(jī)械加工工藝規(guī)程院 系：襄樊學(xué)院機(jī)汽學(xué)院班 級： 0713姓 名： 薛 明學(xué) 號： 07131010指導(dǎo)教師： 張 進(jìn)二零一零年九月十四日汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計目的汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計是綜合運(yùn)用《汽車制造工藝學(xué)》及有關(guān)課程內(nèi)容，分析和解決實際工程問題的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。在設(shè)計過程中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計資料，學(xué)會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計是作為未來從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次基本訓(xùn)練。二、設(shè)計的題目和內(nèi)容 課程設(shè)計的題目：設(shè)計活塞環(huán)的機(jī)械加工工藝規(guī)程條件：年產(chǎn) 5000 件。零件圖如附件所示。設(shè)計應(yīng)完成的內(nèi)容：1）制定指定零件（或零件組）的機(jī)械加工工藝規(guī)程，編制機(jī)械加工工藝卡片，選擇所用機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具； （一套）2）對所制定的工藝進(jìn)行必要的分析論證和計算；3）確定毛坯制造方法及主要表面的總余量；4）確定主要工序的工序尺寸、公差和技術(shù)要求；5）對主要工序進(jìn)行工序設(shè)計，編制機(jī)械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削用量； （一份）6）設(shè)計加工該零件的毛坯圖或者零件與毛坯合圖； （一張）7）編寫設(shè)計說明書。（封面、目錄參考附后、不少于 1 萬字） （一份） 2020 年 9 月目錄第一章 概述( ) 活塞環(huán)的作用( ) 活塞環(huán)的種類 ( ） 活塞環(huán)的工作條件( ) 活塞環(huán)各部分名稱及代號( )章2章 活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸及受力分析( ) 徑向厚度 a1 ( ) 環(huán)高 h1( ) 自由開口尺寸m( ) 活塞環(huán)組合( ) 活塞環(huán)的計算( ) 徑向壓力P 工作狀態(tài)下活塞環(huán)的閉口間隙S1 切向彈力Ft 平均比壓 P0 活塞環(huán)的工作應(yīng)力和安裝應(yīng)力 課程設(shè)計中活塞環(huán)的主要參數(shù)選擇( )第三章 活塞環(huán)的制造工藝( ) 活塞環(huán)的生產(chǎn)特點(diǎn)( ) 活塞環(huán)的加工方法( ) 活塞環(huán)的加工工藝規(guī)程( ) 確定毛坯的制造方法與加工余量( ) 活塞環(huán)的制造方法 加工余量的確定 定位基準(zhǔn)的選擇 ( ) 活塞環(huán)一般工藝流程( ) 端面加工( ) 活塞環(huán)的熱處理( ) 活塞環(huán)的平面加工( ) 活塞環(huán)的仿形加工( ) 銑切開口加工( ) 活塞環(huán)開口銑削加工的特點(diǎn)及工藝要求 銑切開口的工藝要求 內(nèi)圓加工的工藝要求( ) 精車外圓( ) 精修開口( ) 活塞環(huán)的表面處理( ) 參考文獻(xiàn)( ) 附件一 活塞環(huán)零件圖 附件二 活塞環(huán)毛坯圖 附件三 活塞環(huán)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 附件四 活塞環(huán)機(jī)械加工工序卡片 第一章 概述 活塞環(huán)是內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵零件之一，它與活塞、氣缸套相互聯(lián)系在一起，組成發(fā)動機(jī)動力源組件。隨著內(nèi)燃機(jī)向高強(qiáng)化、低排放、高壽命方向發(fā)展，對活塞環(huán)質(zhì)量要求越來越高，不僅要求活塞環(huán)有很高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，而更重要的是要有最佳性能。 活塞環(huán)的作用機(jī)曲活塞環(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)動件，亦是一種密封件?；钊h(huán)在高速往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)下，在高溫、高壓燃?xì)獾淖饔孟拢瓿蓪θ紵液颓S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。一般，燃?xì)馔ㄟ^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緩剑瑸闇p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)的一個平面與相應(yīng)活塞環(huán)槽的一個側(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，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。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)量等都對密封有很大影響。2 控制潤滑油活塞環(huán)控制潤滑油作用就是活塞環(huán)對氣缸壁潤滑油膜厚度的控制和調(diào)節(jié)?；钊h(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。我們知道，活塞環(huán)組中滑油是無規(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)潤滑。為了使活塞環(huán)正?；瑒?，必須不斷地供給滑油，同時又要求活塞環(huán)能刮落氣缸壁上的過多滑油，也就是既要保證活塞環(huán)潤滑所需要的油膜厚度，又要保持較低的滑油耗量，以防止過多的滑油上竄到燃燒室，不僅滑油耗量增大，又會因燃燒產(chǎn)生的積碳影響傳熱性能。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，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。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%?；钊h(huán)的散熱作用實際上與環(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。對熱負(fù)荷高的發(fā)動機(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)動平衡，防止活塞不斷撞擊氣缸壁。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。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)計算，強(qiáng)度、應(yīng)力計算，剛性、共振頻率計算以及各種變形計算尤為重要。 活塞環(huán)的種類活塞環(huán)按功能分類，可以分為以氣密功能為主導(dǎo)的氣環(huán)和以控油功能為主導(dǎo)的油環(huán)。1 氣環(huán)氣環(huán)以安裝位置分，有第一道壓縮環(huán)、第二道壓縮環(huán)和第三道壓縮環(huán)。氣環(huán)以結(jié)構(gòu)形狀分，有矩形環(huán)、桶面環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)和扭曲環(huán)。其中扭曲環(huán)又包括內(nèi)倒角環(huán)、內(nèi)臺階環(huán)、外臺階環(huán)、鼻形環(huán)和楔形環(huán)等。（1） 矩形環(huán)剖面是矩形的氣環(huán)。幾何形狀簡單，在正常工作條件下具有足夠的密封性，便于加工，曾為