【正文】 此，三爪的位置是可調(diào)的，以保證環(huán)的幾何中心與心軸的軸線重合。在后續(xù)工序中，除了使用兩端面為定位基礎(chǔ)外，根據(jù)各工序的特點，再選擇內(nèi)圓或外圓定位，實現(xiàn)各工序的定位。正圓的優(yōu)點是型板制造簡單、加工設(shè)備簡單。2 工序卡片：這種卡片也稱操作卡片，用來具體指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，這是為零件生產(chǎn)過程中的每一道工序編寫的，是工藝過程卡上每一道工序的詳細(xì)規(guī)定。 活塞環(huán)的加工工藝規(guī)程 為了進(jìn)行科學(xué)管理，將工藝過程的各項內(nèi)容寫成文件，用來指導(dǎo)生產(chǎn)和組織生產(chǎn)，工廠的各種工藝規(guī)程是將有關(guān)內(nèi)容編寫成各種文件圖紙和表格等形式來表達(dá)的，這些文件統(tǒng)稱為工藝文件。既可用于制造等壓環(huán)，又可用于制造非等壓環(huán)；但主要用于制造非等壓環(huán)。每個工作地固定完成一道或幾道工序，而每一道工序都在固定的工作地加工。 一般選擇原則：合金鑄鐵為～2㎏f/㎝ 2，球墨鑄鐵為 ～㎏f/㎝ 2。表 37活塞環(huán)材料 平均彈性模量 N/mm2 切口彈力修正系數(shù)調(diào)質(zhì)鑄鐵球墨鑄鐵鋼1127761569061962002切向彈力 FtE2 高點環(huán)高點環(huán)開口處的徑向壓力 P 高于平均徑向壓力 P0，P：P 0 可達(dá) 3：1?；钊h(huán)數(shù)目實際上是按照發(fā)動機的型式，缸徑大小和轉(zhuǎn)速高低等不同情況來確定。2 中間環(huán)的情況在二沖程和四沖程柴油機中是不同的。這些都是要在設(shè)計時加以權(quán)衡的。近來，隨發(fā)動機的高速化，環(huán)的徑向厚度趨向于加大，對改善活塞傳熱，提高環(huán)的彈力、剛度是有利的，但若徑向厚度過大，工作和安裝時應(yīng)力大，易折斷，同時對氣缸橫向變形的適應(yīng)性較差。2 高壓 柴油機能產(chǎn)生 80～150㎏/㎝ 2的壓力，汽油機能產(chǎn)生 30～40㎏/㎝ 2的壓力，活塞環(huán)必須在這樣的高壓條件下保持密封工作。這種環(huán)有二種結(jié)構(gòu)型式：組合式刮片和脹圈以及分離式刮片和脹圈。由于環(huán)岸狹窄，可得到高的比壓是最常見的一種油環(huán)。2 油環(huán)油環(huán)具有回油孔或等效結(jié)構(gòu)，能從缸壁上刮下機油的活塞環(huán)。梯度可以是一邊或兩邊都有，環(huán)槽也有相應(yīng)的梯度。為了提高氣環(huán)的抗結(jié)膠能力，梯形環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生了。環(huán)與氣缸線接觸，即使表面發(fā)生變形時仍能保持良好的接觸。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)。活塞環(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。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。設(shè)計應(yīng)完成的內(nèi)容：1）制定指定零件（或零件組）的機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝卡片，選擇所用機床、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。通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。 活塞環(huán)的作用機曲活塞環(huán)在內(nèi)燃機中，其主要作用有四點：1 密封在往復(fù)式內(nèi)燃機中，活塞環(huán)是一種運動件，亦是一種密封件。我們知道，活塞環(huán)組中滑油是無規(guī)則的，中小型機多用飛濺方式，強載機則用壓力循環(huán)潤滑。對熱負(fù)荷高的發(fā)動機，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)保持運動平衡，防止活塞不斷撞擊氣缸壁。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，曾為中小功率柴油機經(jīng)常采用，但隨著發(fā)動機的日益強化，活塞熱負(fù)荷增加，熱變形加大，活塞頭搖擺加劇等原因，致使矩形環(huán)在工作中失去與氣缸壁的良好貼合，其上緣與氣缸壁接觸，而下緣離開缸壁，就起不到刮油作用，反而向上泵油，增大滑油耗量，因此矩形環(huán)的使用受到限制，在低速十字頭發(fā)動機中還廣泛采用。圖 圖 錐面環(huán)斜角選取必須恰當(dāng)，一般在 20ˊ～60ˊ范圍內(nèi)。也有用 10186。直角梯形環(huán)適合于燒重油柴油機或航空發(fā)動機，等腰梯形環(huán)多用于燒重油強載柴油機，近年來，小功率柴油機和二沖程汽油機也開始采用。 （見圖17）a) 直角梯形 b) 等腰梯形角環(huán)； (h)—鼻形環(huán)（1） 外階梯倒角油環(huán)廣泛應(yīng)用于大缸徑發(fā)動機，作為向下刮油和布油環(huán)。螺旋彈簧由方形或圓形截面的鋼絲制作，環(huán)的接觸壓力通過彈簧擴(kuò)脹作用而獲得。由于鋼片具有柔軟性，各個刮片獨立工作，能很好地適應(yīng)氣缸的不均勻磨損和活塞晃動及變形的影響，達(dá)到良好地密封；c 回油通路大。5 潤滑困難 活塞環(huán)運動時處在高溫、高壓條件下，潤滑油膜難于保持完整，不能完全潤滑而經(jīng)常處于臨界潤滑狀態(tài)下工作。 環(huán)高 h 1環(huán)高是環(huán)兩端面沿其軸線方向的最大公稱尺寸。 m自由開口尺寸指在自由狀態(tài)下，環(huán)開口兩端徑向中點的弦距。四沖程柴油機的第二環(huán)的工作條件不很厲害，尺寸多較第一環(huán)薄一些。 活塞環(huán)的計算 徑向壓力 P活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是圓形，其曲率半徑沿環(huán)周各點是變化的，且大于氣缸半徑，只有當(dāng)裝入氣缸后方成為正圓形。3 低點環(huán)低點環(huán)主要用于二沖程柴油機和大型柴油機，開口處的徑向壓力低于平均徑向壓力，以防止環(huán)端跳入氣口使環(huán)折斷，或者是為了矯正熱變形的影響，以保證均勻貼合。鍍鉻環(huán)一般取 8%～11%，球鐵環(huán)取 8%，合金鑄鐵對鉻層厚度小于 mm，徑向彈力小于 3㎏f 的取 11%，其余均取 10%。按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，合金鑄鐵 σ 1＜25㎏f/ mm2，球墨鑄鐵 σ 1＜40㎏f/ mm2， 但實際σ 1值可大于上述值，合金鑄鐵為 30㎏f/ mm2， 球墨鑄鐵為 50㎏f/ mm2?；钊h(huán)單向運動移動路線為：粗磨→去油→熱處理→細(xì)磨→去油→半成品檢查→切削流水工作線→表面處理→成品檢查→配組入庫。由于定型性質(zhì)不同，所以在用前一種方法制成的活塞環(huán)壽命比較長。1 工藝過程卡片：也稱綜合卡片或工藝流程卡片。3 調(diào)整卡片：對于在自動和半自動機床上完成的工序，往往不用工序卡片，而要編制調(diào)整卡片，供機床操作人和調(diào)整人使用。為了很好的滿足活塞環(huán)的特殊要求，以及批量化的工作效率的要求，我們選擇毛坯的形狀為正圖 4 活塞環(huán)熱定型加溫曲線圓。保證這些精度要求，對以后疊放成組加工時減小環(huán)高積累誤差的影響，有著重要的意義。這種定位方法是在夾緊心軸上以內(nèi)襯鋁套支承定位。因此，有必要將兩端面的加工作為活塞環(huán)加工工藝中的最初工序，并且要求盡可能提高加工精度。全部加工余量分 810 次磨削，可分為粗磨 34 次，中磨 12 次，精磨 45 次。第三次 H177。 活塞環(huán)的平面加工1 粗磨與中磨加工的調(diào)整粗磨與半粗磨采用半自動連續(xù)上料、用送料輪把環(huán)坯送入砂輪間，用相應(yīng)厚度的鋼帶制成導(dǎo)軌，沿直徑方向通過砂輪磨削區(qū)，磨削 mm 以上環(huán)高的環(huán)坯用 mm 鋼帶， mm 薄環(huán)用 鋼帶導(dǎo)向。油磨還可以選用比干磨時硬度較高的砂輪，可提高生產(chǎn)率，減少砂輪消耗?；钊h(huán)自由狀態(tài)成型方法1 活塞環(huán)自由形狀活塞環(huán)在自由狀態(tài)下并非正圓，在裝入氣缸的狀態(tài)下才變成正圓。將間隔塊插入間隙中，在 600℃左右進(jìn)行熱處理，于是活塞環(huán)就在撐開狀態(tài)下被固定下來。外圓加工后，再將環(huán)壓到圓筒中加工內(nèi)圓。為了防止這種情況，除了鑄造毛坯應(yīng)當(dāng)形狀正確外，在加工時要充分注意定位準(zhǔn)確，使加殘余量盡量均勻。這種方法比正圓筒圖 為使熱定型環(huán)獲得正橢圓度所用的撐開嵌塊的形狀圖 壓力分布體靠模加工殘余應(yīng)力小，但切片要困難些。C、銑削深度銑削深度 t 即每次進(jìn)給所切除金屬層的厚度。e、 不允許產(chǎn)生缺角。（4）表面粗糙度：2 粗鏜內(nèi)圓： 轉(zhuǎn)速 150200 轉(zhuǎn)/分， 切削速度 4050 米/分， 進(jìn)刀量， mm/轉(zhuǎn)（3036 mm/分） 其他要求同粗車內(nèi)圓工藝要求。為了滿足上述要求，采取了各種不同的加工方法。半自動液壓修口機是將一組環(huán)（200 片） ，對齊開口，壓入帶有錐形過渡部分的修口胎套中，有定向鍵導(dǎo)向，液壓進(jìn)給，將環(huán)壓至修口套圓柱部分采用鋸片銑刀加工。具有耐腐蝕和提高初期磨合性能。 活塞環(huán)的表面處理活塞環(huán)的表面處理在現(xiàn)代活塞環(huán)技術(shù)中占有很大的比重，回顧活塞環(huán)的表面處理技術(shù)的發(fā)展過程，實際上是一個從易到難，從簡單到復(fù)雜，從單一性能到綜合性能的演變過程。1 精修開口的工藝要求精修開口后，將環(huán)裝入相應(yīng)量規(guī)中，開口間隙值應(yīng)符合工藝要求。（3）外觀要求：內(nèi)圓開口處尖角不允許有大于 的缺角，內(nèi)圓表面不允許有大于 的退刀痕。切削深度、 mm，粗細(xì)車余量分配為 2：1。 銑切開口的工藝要求1 銑切開口的工藝基準(zhǔn)：銑切開口工序與仿形加工共用裝夾心軸，裝夾定位一樣是端面、內(nèi)圓及定位凸塊，在銑床上安裝心軸的定位基準(zhǔn)是心軸兩端中心孔與心軸尾部的定位扁方，由銑床上的液壓頂針夾緊。這三種進(jìn)給量之間的關(guān)系為：S 分 =S 轉(zhuǎn) 這種方法有見效快、生產(chǎn)周期短的優(yōu)點，缺點是加工殘余量很不均勻，加工余應(yīng)力很大，要經(jīng)多次加工消除。（3）單體橢圓毛坯靠模橢圓加工法這種方法是以徑向壓力分布曲線為基礎(chǔ)，用徑向壓力分布函數(shù)計算出自由狀態(tài)下活塞環(huán)的形狀，根據(jù)曲線要求制出靠模，用這種靠模對橢圓毛坯進(jìn)行外圓加工，然后切掉相當(dāng)于自由開口間隙的那一部分，再裝入筒形夾具中車削內(nèi)圓。而且正圓毛坯環(huán)具有開口處的接觸壓力低，使用時變形大的缺點，所以現(xiàn)在已不大使用了。根據(jù)計算值制作靠模，然后用此靠模車出活塞環(huán)在自由狀態(tài)下的形狀。 活塞環(huán)的仿形加工活塞環(huán)仿形加工是機械加工中的關(guān)鍵工序，它將直接決定活塞環(huán)的徑向壓力分布狀態(tài)，從而決定了活塞環(huán)在內(nèi)燃機中的使用性能。應(yīng)注意，保證主磨頭為基準(zhǔn)，只能調(diào)整輔助磨頭。加工設(shè)備：M810M810M767DHGN30A等專用雙端面磨床檢驗量具 1 級千分尺 活塞環(huán)的熱處理由于球狀石墨對金屬基體的割裂作用較小，因此決定球鐵性能的決定因素不是石墨，而是金屬基體，故通過熱處理改變金屬基體的結(jié)