【正文】 設(shè)計，又讓我領(lǐng)略到掌握知識與運(yùn)用知識的重要性。在同樣強(qiáng)度的情況下，它比鋼鐵材料輕許多。現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)尤其是柴油機(jī)，為了大幅度地提高其熱效率，增壓程度不斷地提高，這使得氣缸內(nèi)部的熱負(fù)荷明顯增大。與鋁合金相比，它有較低的熱膨脹系數(shù)及較高的高溫力學(xué)性能。由于省去了大量的材料，整個活塞的質(zhì)量比目前鑲嵌耐熱奧氏體鑄鐵環(huán)槽的鋁合金活塞約輕30%，具有實(shí)際應(yīng)用價值?；钊诎l(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中要隨燃燒室中產(chǎn)生的高溫，并將其一部分熱量通過活塞傳到氣缸等部件。裙部故障：活塞裙部產(chǎn)生拉傷、裂紋、非正常磨損屬此類型?；钊母鞣N故障中占首位的故障是活塞過熱造成的故障。提高活塞的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性為適應(yīng)汽油機(jī)不斷強(qiáng)化的要求，必須不斷改善活塞材料的性能，選擇共晶或過共晶鋁合金和改善鑄造工藝，以獲得較好的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，降低活塞高度尺寸、減輕活塞重量?；钊O(shè)計CAD化，發(fā)展活塞的溫度場、強(qiáng)度、剛度的有限元計算，以減輕活塞質(zhì)量、結(jié)構(gòu)合理化?；钊奶沾苫笾掠袃煞N方式，一種是采用陶瓷鑲塊，材料有鈦酸鋁和氧化鋯，以及反應(yīng)燒結(jié)氮化硅等，另一種方法是采用陶瓷涂層，常用材料為氧化鋯。這些無疑對提高活塞使用壽命、降低油耗和廢氣排放量、提高發(fā)動機(jī)功率都具有極其重要的意義，因此受到了各國的重視。1982年，這種鋁基復(fù)合材料活塞獲得成功并用于豐田汽車上。1985年這種活塞的日產(chǎn)量已達(dá)10萬件；到1986年初，累計已生產(chǎn)了20多萬件，主要用于8種系列的豐田車用柴油機(jī)上。 　　歐美國家也在研究和開發(fā)鋁基復(fù)合材料活塞。 　　國內(nèi)一些高校和研究單位也在開展這方面的研究工作。活塞材料的密度是高速內(nèi)燃機(jī)選擇的重要指標(biāo)，此外還要求機(jī)械制造工藝簡單且成本低。隨著復(fù)合材料技術(shù)的日益成熟及成本的不斷下降，復(fù)合材料定將會取代當(dāng)前使用的傳統(tǒng)活塞材料?；钊墓ぷ魈攸c(diǎn)就要適應(yīng)這樣的工作條件。四個環(huán)形的槽2稱為環(huán)槽。早油環(huán)槽中放置油環(huán)（或稱刮油環(huán)），后者把飛濺到氣缸套內(nèi)壁上的多余潤滑油刮掉，使油從油環(huán)槽的小孔8中流回曲軸箱。裙部的長短取決于側(cè)壓力的大小和活塞直徑?；钊虚g的貫穿孔7稱為活塞銷孔。在結(jié)構(gòu)上和功能上沒有任何作用。同時活塞頂面與高溫的燃燒氣體接觸，使活塞的溫度升高，產(chǎn)生熱膨脹。所以無論是受力變形或熱變形都使原來是圓柱形的裙部變成橢圓形，橢圓的長軸在活塞銷孔的軸心線方向上。在解放牌活塞上，—。為了進(jìn)一步減少向下傳導(dǎo)的熱量，在活塞（主要是高速內(nèi)燃機(jī)用活塞）上銑有橫槽，以減少向下傳熱的面積。為了避免活塞銷在工作過程中軸向竄動，在鎖環(huán)槽中裝鎖環(huán)?！　∵@樣，如果活塞冷態(tài)時裙部為圓形，那么工作時活塞就會變成一個橢圓，使活塞與氣缸之間圓周間隙不相等，造成活塞在氣缸內(nèi)卡住，發(fā)動機(jī)就無法正常工作。 　 ⑵活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。橫槽一般開在最下一道環(huán)槽的下面，裙部上邊緣銷座的兩側(cè)(也有開在油環(huán)槽之中的)，以減小頭部熱量向裙部傳遞，故稱為隔熱槽。⑷有些活塞為了減輕重量，在裙部開孔或把裙部不受側(cè)壓力的兩邊切去一部分，以減小慣性力，減小銷座附近的熱變形量，形成拖板式活塞或短活塞，拖板式結(jié)構(gòu)裙部彈性好，質(zhì)量小，活塞與氣缸的配合間隙較小，適用于高速發(fā)動機(jī)。這種結(jié)構(gòu)可使活塞在從壓縮行程到作功行程中較為柔和地從壓向氣缸的一面過渡到壓向氣缸的另一面，以減小敲缸的聲音。為了減少機(jī)械加工的困難，將活塞裙部和氣缸套孔直徑的制造公差均放大三倍。，為了使活塞銷在工作溫度下能在孔中自由轉(zhuǎn)動，銷孔尺寸要求1級以上的精度。3．活塞銷孔的相對位置精度也有一定的要求，主要是：⑴ 銷孔軸心線到頂面的距離影響氣缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機(jī)的效率，所以必須控制在一定的范圍內(nèi)。⑶ 銷孔軸心線對裙部軸心線的不相交度亦影響活塞在氣缸套中的傾斜情況，影響磨損。對于解放牌活塞，重量相差不應(yīng)大雨8克。Cu5~8%。在低速、重負(fù)荷、低級燃料的發(fā)動機(jī)中，有時用鑄鐵作為活塞材料。但是，總的來說，鋁合金的優(yōu)點(diǎn)超過缺點(diǎn)，所以在高速內(nèi)燃機(jī)中都用它。時效處理是將活塞加熱至180—200℃，保溫6—8個小時后，自然冷卻。在精加工之前設(shè)有休整和加工輔助基準(zhǔn)的工藝。五．鋁活塞機(jī)械加工工藝過程的分析1．定位基面的選擇和加工活塞是一個薄壁零件，在外力作用下很容易產(chǎn)生變形。而且在工序6中，在一次安裝中可以車削外圓、頂面、環(huán)槽，既提高了生產(chǎn)率，又能保證這些面的相互位置精度。⑵在活塞技術(shù)要求中，環(huán)槽、銷孔等精度位置精度都是對裙部外圓的軸心線而言的。止口和端面的加工：在裝夾時用外圓和頂面定位。但是，由于鋁活塞是用金屬模澆鑄的，毛坯精度較高，內(nèi)外毛坯表面的不同軸度較小，因而可以采用外圓定位的方法。因?yàn)樵诖旨庸r，金屬切除余量比較大，切削力也比較大，基面的精度有可能被破壞（這一點(diǎn)雖然對鋁活塞更為突出，但對精度要求高的鋼制工件，亦是應(yīng)該注意的一個問題）。用來在精車止口、端面、錐面的同時在頂面的搭子上打中心孔，保證了這些表面的相對位置精度（同軸度和垂直度）。為了保證槽寬的尺寸精度。在刀架前后移動時。在切削環(huán)槽的工序中，由于切槽刀在X方向的剛性較差，端面到環(huán)槽的距離在加工過程中不可避免要有誤差，常會使切槽刀兩側(cè)面的余量不均勻，因而兩側(cè)面的切削力也不相等。影響環(huán)槽側(cè)面光潔度的主要因素是切槽刀側(cè)面和刃口的光潔度。3．裙部外圓的精加工對于裙部截面形狀是橢圓的鋁活塞，裙部外圓的精加工目前一般采用磨削的方法；對于橢圓度較大的情況，則是在靠模車削后在磨削，以減少磨削的余量。在活塞繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，活塞的軸心應(yīng)按橢圓半徑的變化規(guī)律向砂輪移動。直至活塞轉(zhuǎn)過180176。4．活塞銷孔的加工鋁活塞的銷孔一般都鑄出錐形孔（便于脫模）。即采用一般認(rèn)為機(jī)床剛性好、主軸回轉(zhuǎn)精度高的金剛鏜床，有時也會因?yàn)闄C(jī)床主軸軸承精度的降低而達(dá)不到要求。它的主軸軸承是整體式的滑動軸承，軸套與軸頸的配合間隙很?。▋H0—5毫米）。—80176。但是在目前的工藝過程中是一止口和端面定位的。因此在工序簡圖中標(biāo)注了和兩個尺寸。 首先，形成一個封閉的尺寸鏈，其中是封閉鏈，是減環(huán)，是增環(huán)。工序圖上規(guī)定的毫米在上述公差范圍內(nèi)，符合設(shè)計的要求。七．基本工時計算；工序5：所選刀具為YT5硬質(zhì)合金，直徑為1的圓形鏜刀；⑴確定切削深度⑵確定切削進(jìn)給f根據(jù)表，當(dāng)粗鏜銅鋁合金，鏜刀直徑為10，≤2 ，鏜刀審出長度為100 時f=—按C6201機(jī)床的進(jìn)給量（F=⑶確定切削速度v按表的計算公式確定式中=，m=，=，=，T=60min, ==則按C620機(jī)床上的轉(zhuǎn)速選擇確定粗鏜孔的基本時間，選鏜刀的主偏角按表的計算公式， =90則工序的基本時間為=90根據(jù)有關(guān)書籍的闡述，輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（—）即=，則此工序的輔助時間為=90=18其它時間=（90+18）6%=6則此工序所用時間=90+18+6=114工序12：所選刀具為YT30硬質(zhì)合金，主偏角，直徑為10的圓形鏜刀，其耐用度T=60⑴確定切削深度=⑵確定切削進(jìn)給f=⑶確定切削速度v根據(jù)T612鏜床的轉(zhuǎn)速表（實(shí)際切削速度=精鏜28孔的基本時間為 則工序的基本時間為=根據(jù)有關(guān)書籍的闡述，輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（—）即=，則此工序的輔助時間為=14=3其它時間=（14+3）6%=1則此