发动机活塞工艺规程设计开题报告

毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、选题依据及意义机械工业与国民经济的发展密切相关，它是为国民经济提供装备和为人民生活提供帮助的产业，长期以来在国民经济中占有很重要的地位，而且机械工业的发展水平是衡量一个国家科技、经济发展水平的一个重要指标。

而在汽车行业飞速发展的当今时代，汽车工业也成为了机械工业发展的重中之重。

我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进。

发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，决定着汽车的动力性、经济性、环保性。

而活塞是汽车发动机的“心脏”，它承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一[1]。

也就是说活塞是汽车动力不可缺少的一部分，它的工作情况会直接影响汽车的运行状态。

所以，如何能使活塞的生产高效率、高质量，省成本、省时间是我们今天汽车行业的努力方向。

为了能够提高产量、降低成本、准时交付、快速响应，使产品快速占领市场，现在敏捷制造、快速原型制造、快速模具工装制造技术已经成为内燃机零件工业特别是活塞行业竞争的焦点。

因此，针对各种内燃机活塞机械加工工艺过程的广泛探索，从而缩短或简化工艺流程、提高产品质量、降低生产制造成本也变得越来越重要。

由于活塞是发动机的一个重要组成元件，其外形直接影响到系统的燃油经济性、可靠性、寿命、排放及噪声等指标，其结构、功能及精度则直接影响到发动机性能的好坏。

因此，根据活塞结构，确定活塞的加工工艺及加工方法显得至关重要[2]。

本毕业设计通对分析活塞加工技术的发展、活塞的结构特点、活塞各个工作面的加工特征及其工作环境，确定了活塞的加工过程及加工方案，其中主要包括：材料的选用、毛坯制造工艺、加工基准的选择、各道工工序切削用量及其加工余量的确定和工序安排等。

并且进一步设计了活塞加工过程中用到的一套典型的夹具，其主要内容包括：定位方案与夹紧方案的设计、夹具的工作原理以及在夹具设计过程中应该注意的问题，并分析论证其可行性。

械与电子工程学院汽车制造工艺学课程设计课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制序言本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计和专用夹具的设计三部份。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺线路；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件和其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足的地方，并在以后设计中注意改良。

关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

目录序言 (3)一. 零件分析 (4)零件作用 (4)零件的工艺分析 (5)二. 工艺规程设计 (6)肯定毛坯的制造形式 (6)基面的选择 (7)制定工艺线路 (10)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的肯定 (11)肯定切削用量及大体工时 (13)三夹具设计 (16)问题的提出 (16)定位基准的选择 (17)定位误差分析 (19)夹具设计及操作简要说明 (20)总结 (21)参考文献 (22)（附）机械加工工艺进程卡片 *1套机械加工工序卡片 *1套绪论我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部份也在不断改良，内燃机作为一种可移动的动力源已普遍应用于生产和生活的各个领域。

活塞是内燃机的关键零件，其结构复杂，加工工序多。

目前，国内活塞行业所用加工机床除引进外，大多为国产通用机床或在此基础上进行较为简易改造的设备，一条生产线一般由17-20台设备组成，采用粗放型生产方式，设备精度低，工件需多次装夹定位，加工进程积累误差大，工件精度低、稳定性差、废品率高、劳动生产率低，生产现状和设备远远不能知足市场竞争的需要。

题目：X2110C-15型船用柴油机活塞设计学科部：理工学科部专业：车辆工程班级：102学号：7012910085学生姓名：刘聖瑞起讫日期：2013年11月25日~2014年5月18日指导教师：程文明职称：副教授学科部主任：王德友审核日期：2013年11月一、设计（或研究）的依据与意义活塞是内燃机上最关键的运动件，它在高温高压下承受反复交变载荷，被称为内燃机的心脏。

它的工作情况直接关系到高速内燃机的工作可靠性和使用耐久性，同时直接影响到内燃机的排放性能。

活塞的结构和所处的工作环境十分复杂，在工作状态下受到高压燃气压力高速往复运动生产的惯性力、侧向压力和摩擦力等周期性载荷作用产生机械应力和机械变形。

高压气体燃烧产生的高温使活塞顶部乃至整个活塞温度很高，且温度分布不均匀，导致活塞产生热应力和热变形。

热负荷和机械负荷耦合将导致活塞产生裂纹、活塞环胶结以及拉缸等。

因此，活塞设计在内燃机设计中十分关键。

发动机连杆则是承受强烈冲击力和状态应力再高的动力学负荷部件，其在工作中主要承受着气体压力和活塞组往复惯性力所产生的交流载荷，此外，由于连杆在运动过程中的变速摆动而产生惯性力矩，还使连杆承受数值较小的弯矩。

如果连杆在交变载荷作用下发生断裂，则将导致恶性破坏事故，甚至整台内燃机报废；如果连杆刚度不足则会对曲柄连杆机构的工作带来不好的影响。

例如：连杆大头变形使连杆螺栓承受附加弯矩，大头孔失圆是轴瓦的工作条件和润滑恶化；可见，连杆工作的可靠性直接影响着内燃机工作的可靠性。

而连杆制造技术的好坏直接影响着连杆的使用性能和经济性能以及一个企业的和发展，传统的制造技术渐渐不能适应现在生产的需求。

而胀断技术与传统连杆加工技术相比，胀断工艺是与整体加工代替分体加工，不但省去和简化了传统工艺之中的很多加工工序，而且提高了连杆的性能、降低成本。

胀断工艺可减少机加工工序60%，节省设备投资25%，减少刀具费用35%，节省能源40%，生产成本可减低15~20%。

关于“小汽油机活塞连杆组的设计与分析”的开题报告周佳凯 0611058241 课题名称：小汽油机活塞连杆组的设计2 项目研究意义：随着科技的不断发展创新，人们对于物质的需求也逐渐升华，从而演变成贪图于高品质的生活。

所以，对于汽车而言，在这个充满商机的21世纪，汽车不久将会成为中国人民的必备交通工具，作为人们日常生活必需品，人们对它的要求也已经不再仅仅局限于实用，人们会不断地寻求更卓越的舒适感，更显挑的视觉感，以及充满刺激的高速感。

再加上燃料的缺乏和对生态的保护，节能和减少尾气也是现代化发展的趋势。

而对于机械零件来说，其可修复性以及修复时的便捷性也必须纳入考虑的范围。

所以想要满足这些需求的话，对于现代汽车，就需要将其的内部结构，包括细小的零件和外部的结构设计都要进行一系列的改造和优化。

发动机活塞连杆组，作为发动机工作条件最严酷的零件，它所承担的使命是最严峻和苛刻的。

活塞连杆组的各部件的材料的选用和结构的不同，可以使发动机的工作状态发生变化。

所以，合理的选用各部件的材料以及合理的结构设计可以对减小热应力、改善工作条件和延缓机油变质都十分有利。

因此，发动机活塞连杆组的合理设计会对发动机的工作效率有很明显的提高，而且对于节能方面也会作出很大的贡献。

3国内外概况、发展趋势如何精确快速的进行活塞连杆结构设计问题，近年来国内外发表的论文不多，各科研院所、发动机公司的主要精力都放在了整机性能研究方面，而在活塞以至活塞结构设计、分析及试验等方面做的工作较少。

现代发动机活塞火力岸和裙部是非常复杂的空间曲面形状，这种设计是综合考虑了活塞的机械变形、热变形，对活塞环、活塞进行了混合流体动力润滑分析而得到的结果。

目前，在国外的活塞连杆组设计中采用了这种方法，如拟HLE、FM、KS等公司，借助其先进的模拟分析技术和齐全的测试技术，形成了自己的理论开发体系以及丰富的数据库资源，根据用户提出的发动机技术参数，能迅速的设计出活塞结构(包括裙部型面)，但是对于其中的理论依据、计算方法等介绍的极少。

发动机活塞销孔结构改进的有限元分析的开题报告题目：发动机活塞销孔结构改进的有限元分析一、选题背景和意义发动机是现代社会中不可或缺的动力系统之一，其关键部件之一即为活塞。

活塞由活塞体和活塞销组成，活塞销固定在活塞体上并连接连杆，传递燃烧能量，并转化为机械能。

然而，在发动机的运行过程中，活塞与活塞销之间的摩擦和磨损现象是不可避免的，而这些现象会使得活塞销松动、偏移，从而对发动机的性能和寿命造成影响。

因此，本文选取了活塞销固定在活塞体上的销孔结构作为研究对象，通过有限元分析方法，探究销孔结构改进对活塞销稳定性和寿命的影响，为提高发动机的性能和寿命提供理论依据和技术支持。

二、研究内容和方法本文的研究内容主要包括：对不同销孔结构的活塞进行有限元建模和分析，以及对不同结构的活塞销孔进行改进设计，比较不同结构的活塞销孔对活塞销的稳定性和寿命的影响。

而本文所采用的研究方法主要为有限元分析方法，具体步骤如下：1. 确定活塞销和活塞体的材料基本参数；2. 在有限元软件中建立二维或三维的活塞模型，包括活塞体和活塞销；3. 将不同结构的销孔进行建模，并进行网格划分；4. 加入载荷边界条件模拟活塞在发动机中的工作状态；5. 执行有限元分析，得出不同结构下活塞销的应力分布、应力集中情况等相关结果；6. 对不同结构的活塞销孔进行改进设计，并重复以上分析过程。

三、预期目标和意义通过对活塞销孔结构进行有限元分析和改进设计，本文旨在实现以下目标和意义：1. 提供关于活塞销孔结构优化的理论依据和技术支持，为提高发动机的性能和寿命提供新的思路和方法；2. 为发动机制造企业提供设计指导和技术支持，增强其竞争力；3. 推动国内制造业技术水平的不断提高。

3.课题设计（或研究）的内容
1.方案选择
主要参数选择，及其依据。
2.曲轴、连杆、活塞设计
绘制曲轴、连杆、活塞零件图并说明其设计想。
3.主要曲轴、连杆、活塞尺寸公差分析
对于曲轴、连杆、活塞零中的主要尺寸公差，对于其对发动机影响进行分析。
4.设计（或研究）方法
1）、要查阅相关的书籍资料和各种期刊，以及近几年来有关4102C型直列四冲程柴油机的相关知识。
2）、了解国内外该机型的一些主要设计参数以及基本要求，确定自己设计的主要结构参数。
3）、在设计过程中，要与小组成员一起经过仔细讨论，要团结合作，确定主要零部件的结构方案。
5.实施计划
第5~6周查阅资料，撰写与修改开题报告，分析、选择总体设计方案。
第7~14周总体与零部件设计、绘图与设计
第15周撰写说明书，翻译外文资料
1）结构简单，尺寸紧凑、可靠耐用
2）在保证具有足够强度和刚度的前提下，尽可能减轻重量，以降低惯性力。
3）尽量缩短长度，以降低发动机的总体尺寸和总质量。
4）大小头轴承工作可靠，耐磨性好。
5）连杆螺栓疲劳强度高，连接可靠。
连杆既是传力构件，又是运动件，因此，不能单靠加大连杆的尺寸来提高承载能。
必须从材料、构形设计、热处理季表面强化等方面采取措施，来解决连杆尺寸、重量和强度、刚度之间的矛盾。
河南科技大学毕业设计（论文）开题报告
（学生填表）
学院：车辆与动力工程学院2013年4月9日
课题名称
4102C柴油机曲轴连杆活塞组改进设计
学生姓名
孟飞
专业班级
热发091
课题类型
工程设计
指导教师
马志豪
职称
教授
课题来源

发动机活塞加工工艺及夹具设计
摘要
本文介绍了发动机活塞加工工艺及其夹具设计。

介绍了发动机活塞的结构和加工的基本流程。

然后介绍了发动机活塞加工工艺的特点，以及活塞配合面夹具的设计。

最后，介绍了发动机活塞加工的实际应用及加工的注意事项。

关键词：发动机活塞，加工工艺，夹具设计
1. Introduction
发动机活塞是汽车发动机的核心部件，是发动机转动的圆柱形结构。

活塞在汽车发动机的工作过程中，耐磨强度要求较高，必须具备较高的力学性能，应具备耐腐蚀性、耐热性等功能。

因此，活塞结构设计必须精确简洁，加工工艺也要求较高。

这要求活塞加工工艺和夹具设计具有较好的精度和适应性，以满足活塞加工的要求。

2. Structure and process of piston
传统的活塞加工工艺大体可分为六个步骤：
(1)热处理：在发动机工作过程中要求活塞具有较高的耐磨强度，以防止发动机磨损，因此加工活塞之前必须进行热处理。

发动机活塞加工工艺及夹具设计一、发动机活塞的加工工艺1.原料准备：活塞的原材料一般为铝合金，需要进行铸造或锻造工艺，得到初步成型的活塞毛坯。

2.粗车：将活塞毛坯放入车床中进行粗车，将多余的材料去除，使活塞的外形接近最终形状。

3.精车：将粗车后的活塞放入精车机床中进行精车，使活塞的尺寸和形状达到设计要求。

4.铆装：在活塞上制作并安装活塞销和油垫，确保活塞的运动顺畅。

5.表面处理：对活塞进行喷砂、阳极氧化等表面处理，提高活塞的耐腐蚀性和装配精度。

6.热处理：对活塞进行热处理，提高其硬度和强度，改善活塞的使用寿命。

7.精密加工：对活塞进行高精度的机加工，如磨削、镗孔等，以满足发动机的操作要求。

8.检测和验收：对加工后的活塞进行尺寸、形状、表面质量等各项检测与验收，确保活塞的质量符合要求。

二、发动机活塞的夹具设计夹具是用于固定工件，使其在加工过程中保持正确的位置和姿态的工具。

发动机活塞的夹具设计需要考虑以下因素：1.夹紧力：夹具需要具备足够的夹紧力，以确保活塞在加工过程中不会发生位移或松动。

2.夹持方式：根据活塞的形状和结构特点，选择合适的夹持方式，如机械夹持、气动夹持、液压夹持等。

3.支撑和定位：夹具需要提供适当的支撑和定位，使活塞在加工过程中保持正确的位置和姿态。

4.可调性：夹具需要具备一定的可调性，以适应不同型号、规格的活塞加工。

5.便捷性：夹具的操作简单、快速，能够提高加工效率和工作人员的工作舒适度。

6.辅助工具：夹具需要配备适当的辅助工具，如量具、标尺等，以便进行调试和检测。

7.安全性：夹具需要具备足够的安全性，避免在加工过程中对工作人员和设备造成伤害。

总结：发动机活塞的加工工艺和夹具设计对活塞的质量和性能具有重要影响。

加工工艺需要经历原料准备、粗车、精车、铆装、表面处理、热处理、精密加工等多个环节。

夹具设计需要考虑夹紧力、夹持方式、支撑和定位、可调性、便捷性、辅助工具和安全性等因素。

通过合理的加工工艺和夹具设计，可以提高活塞的质量和性能，确保发动机的正常运行。

6K10型柴油机活塞热负荷研究的开题报告一、研究背景和意义：6K10型柴油机是一种典型的柴油机类型，其活塞是柴油机中重要的部件之一。

活塞的性能和寿命对柴油机的整体性能有着非常重要的影响。

活塞在工作过程中会产生一定的热量，若无法很好地释放掉，会对活塞本身以及整个柴油机的运转产生不良影响。

因此，对6K10型柴油机活塞的热负荷进行研究，探究其内部热传递机制，及时发现和解决问题，对于提升柴油机的性能和寿命具有重要的现实意义。

二、研究内容和目标：（1）研究活塞的受热方式及热通量大小，建立数学模型；（2）通过实验和数值模拟，验证模型的准确性；（3）分析活塞热负荷对柴油机性能的影响，优化柴油机设计。

三、研究方法：（1）理论分析法：通过对活塞材料热传递特性的分析，建立数学模型，以便于对各种参数进行调整和优化，得出比较准确的分析结论。

（2）试验研究法：通过对6K10型柴油机活塞的实验研究，测量活塞内部热量大小以及热传递速率，获取活塞受热方式等实验数据。

（3）数值模拟法：利用有限元分析软件对活塞的热传递特性进行模拟分析，验证模型准确性。

四、研究步骤：（1）收集相关文献，了解6K10型柴油机活塞热负荷研究现状，明确研究意义和目标。

（2）基于理论分析，建立6K10型柴油机活塞热传递数学模型。

（3）对活塞热负荷进行试验研究，获取相关实验数据。

（4）利用有限元分析软件，对活塞的热传递特性进行模拟，并对模拟结果进行分析和验证。

（5）分析活塞热负荷对柴油机性能的影响，优化柴油机设计。

五、研究进度安排：第一年：收集相关文献资料、建立6K10型柴油机活塞热传递数学模型；第二年：进行试验研究，获取实验数据；第三年：利用有限元分析软件，对活塞的热传递特性进行模拟，分析和验证模拟结果，总结研究成果。

六、预期成果：成功建立6K10型柴油机活塞热传递数学模型，分析了不同参数对活塞受热方式的影响，并对活塞热负荷对柴油机性能的影响进行了研究和分析，为柴油机设计和优化提供了基础数据和理论依据。

第二，为使工件定位更为准确，夹紧更为 迅速，安装找正更为方便，从而提高生产 效率，降低工人劳动强度，提高零件加工 精度，夹具设计需要采用专用夹具。在夹 具设计过程中，统一采用以端面和止口为 主要定位面来进行加工。由于以前没有做 过夹具设计方面的实践学习，因此困难大 大地增加，只有通过在实习过程中回顾以 前所学书本知识并查阅夹具设计参考书以 及夹具图册来进行设计和计算。所以，夹 具的设计也是整个设计的重点。
2014-3-9
主要参考文献




[1] 孙志成. 汽车构造实训[M].合肥工业大学出版社，2006:50-54. [2]濮良贵，纪名刚，等.机械设计[M]. 高等教育出版社，2010:360. [3]许峰，满长中.内燃机制造工艺教程[M].大连理工大学出版社， 2006：94-111. [4]万欣，林大渊.内燃机设计[M].天津大学出版社，1989：40-42. [5]侯家驹，韩德恩.汽车制造工艺学[M].机械工业出版社，1991： 369-388.
活塞组主要用于发动机，它的工作情况在很大程度上影响了发动机的工作可靠 性和使用的耐久性。活塞组要求有可靠的密封性，从而保证活塞式发动机的正 常运转。现代发动机向着大功率高负荷方向发展，在高强度情况下更容易磨损， 提高活塞组零件的工作可靠性和耐久性至关重要。本次设计基于此，活塞的设 计是本次设计工作的重中之重。夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工 件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工质量。
本次设计的任务主要是对汽车发动机活 塞组的设计，包括活塞头，活塞环，活 塞销座，活塞裙部，活塞销的设计。对 它的机械加工工艺进行了分析和计算。 及其夹具设计。合理的夹具可以缩短辅 助时间，提高劳动生产率，保证加工精 度，稳定加工质量，降低对工人的技术 要求，扩大机床工艺范围。

发动机活塞加工工艺及夹具设计引言：一、发动机活塞加工工艺1.铸造：根据发动机活塞需求的材料，采用铸造工艺将活塞进行初步成型。

铸造过程中需要注意控制铸造温度、压力和金属液体的流动速度，以确保活塞的形状和尺寸精度。

2.粗加工：铸造后的活塞需要进行粗加工，包括切割、车削和铣削等。

这一步骤主要是为了去除铸造余砂、提高活塞的表面粗糙度和尺寸精度。

3.热处理：经过粗加工后的活塞需要进行热处理，以提高材料的硬度和耐磨性。

常用的热处理方法包括淬火、回火和正火等，需要根据活塞材料的特性选择合适的方法。

4.精加工：热处理后的活塞需要进行精加工，以确保活塞的表面光洁度和几何形状的精度。

精加工包括研磨、车削和铣削等。

5.表面处理：经过精加工后的活塞需要进行表面处理，以提高活塞的耐磨性和耐蚀性。

常用的表面处理方法包括镀铬、电镀和喷涂等。

6.检测和质检：经过表面处理后的活塞需要进行检测和质检，以确保活塞的尺寸精度和质量符合要求。

常用的检测方法包括三坐标测量、显微镜观察和硬度测试等。

二、发动机活塞加工夹具设计1.夹具的选材：夹具需要具有足够的强度和刚度，以确保加工过程中的稳定性和精度。

常用的夹具材料包括铸铁和钢等。

2.夹具的结构设计：夹具的结构设计需要根据活塞的形状和加工过程的特点来确定。

一般来说，夹具需要包括定位装置、夹紧装置和支撑装置等。

3.夹具的定位装置：夹具的定位装置用于确保活塞在加工过程中的位置精度。

常用的定位装置包括圆锥销、导销和定位块等。

4.夹具的夹紧装置：夹具的夹紧装置用于固定活塞，以确保加工过程中的稳定性和精度。

常用的夹紧装置包括螺纹装置、气动装置和液压装置等。

5.夹具的支撑装置：夹具的支撑装置用于支持活塞，以减小加工过程中的振动和变形。

常用的支撑装置包括支撑板、支撑块和支撑铁等。

结论：发动机活塞加工工艺及夹具设计对于提高活塞的加工效率和产品质量起着重要的作用。

合理选择加工工艺和设计夹具是确保活塞加工质量的关键。

目录1.零件的分析 (1)1.1零件的作用 (1)1.2．零件的工艺分析及其技术要求 (1)2.工艺规程设计 (3)2.1. 确定毛坯的制造形式及毛坯尺寸确定的 (3)2.2. 基面的选择 (4)2.3. 制定工艺路线 (5)2.4. 机械加工余量、工序尺寸 (6)2.5. 确定切削用量及基本工时 (8)总结 (13)参考文献 (14)1.零件的分析1.1零件的作用活塞是曲柄连杆机构中的重要零件之一，是发动机的心脏，它主要有三个作用。

第一是使发动机作功；第二是密封，它能使发动机活塞顶以上的空间保持密封，使发动机能连续工作；第三是传热，它能将发动机点燃爆发时的高温传给气缸，再由气缸壁外侧水套的循环水将热量带走。

1.2．零件的工艺分析及其技术要求图1-1零件图1.2.1.零件的工艺分析1）时效处理是为了消除铸件的应力，第二次时效处理是为了消除粗加工和铸件残余应力。

以保证加工质量。

2）活塞环槽的加工，分粗加工和精加工，这样可以减少切削力对环形槽尺寸的影响，以保证加工质量。

3）活塞环槽的加工，装夹方法可采用心轴，在批量时可提高生产效率，保证质量。

4）活塞环槽mm 02.008+尺寸检验，采用片塞规进行检查，片塞规分为通端和止端两种。

片塞规具有综合检测功能，即能检查尺寸精度，同时也可以检查环槽两面是否平行，如不平行，片塞规在环槽不能平滑移动。

5）活塞环侧面与mm 034.0080+Φ轴心线的垂直度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用杠杆百分表测每一环槽的两个侧面，所测读数最大与最小差值，即为垂直度误差。

6）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用百分表测出活塞外圆跳动的读数最大与最小差值，即为同轴度误差。

1.2.2.零件的技术要求（1）活塞环槽侧面与034.0080+Φmm 轴心线的垂直度公差为0.02mm ； （2）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.04mm ； (3) 左右两端90Φmm 端面与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.02mm ；(4) 由于活塞环槽与活塞环配合精度要求较高，所以活塞环槽加工精度相对要求较高；(5) 活塞上环槽02.008+入口处的倒角为0451⨯；(6) 材料HT200，铸造后时效处理； （7）未注明倒角0451⨯。

目录1.零件的分析 (1)1.1零件的作用 (1)1.2．零件的工艺分析及其技术要求 (1)2.工艺规程设计 (3)2.1. 确定毛坯的制造形式及毛坯尺寸确定的 (3)2.2. 基面的选择 (4)2.3. 制定工艺路线 (5)2.4. 机械加工余量、工序尺寸 (6)2.5. 确定切削用量及基本工时 (8)总结 (13)参考文献 (14)1.零件的分析1.1零件的作用活塞是曲柄连杆机构中的重要零件之一，是发动机的心脏，它主要有三个作用。

第一是使发动机作功；第二是密封，它能使发动机内活塞顶以上的空间保持密封，使发动机能连续工作；第三是传热，它能将发动机点燃爆发时的高温传给气缸，再由气缸壁外侧水套内的循环水将热量带走。

1.2．零件的工艺分析及其技术要求图1-1零件图1.2.1.零件的工艺分析1）时效处理是为了消除铸件的内应力，第二次时效处理是为了消除粗加工和铸件残余应力。

以保证加工质量。

2）活塞环槽的加工，分粗加工和精加工，这样可以减少切削力对环形槽尺寸的影响，以保证加工质量。

3）活塞环槽的加工，装夹方法可采用心轴，在批量时可提高生产效率，保证质量。

4）活塞环槽mm 02.008+尺寸检验，采用片塞规进行检查，片塞规分为通端和止端两种。

片塞规具有综合检测功能，即能检查尺寸精度，同时也可以检查环槽两面是否平行，如不平行，片塞规在环槽内不能平滑移动。

5）活塞环侧面与mm 034.0080+Φ轴心线的垂直度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用杠杆百分表测每一环槽的两个侧面，所测读数最大与最小差值，即为垂直度误差。

6）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用百分表测出活塞外圆跳动的读数最大与最小差值，即为同轴度误差。

1.2.2.零件的技术要求（1）活塞环槽侧面与034.0080+Φmm 轴心线的垂直度公差为0.02mm ； （2）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.04mm ； (3) 左右两端90Φmm 内端面与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.02mm ；(4) 由于活塞环槽与活塞环配合精度要求较高，所以活塞环槽加工精度相对要求较高；(5) 活塞上环槽02.008+入口处的倒角为0451⨯；(6) 材料HT200，铸造后时效处理； （7）未注明倒角0451⨯。

自由活塞斯特林发动机动力学特性研究的开题报告一、研究背景与目的随着能源危机的严峻，人们对环保新能源的需求也日益增加。

作为一种高效、低污染、可再生的新型发动机，斯特林发动机因其操作简单、噪音低、振动小等优点而备受关注。

自由活塞斯特林发动机作为斯特林发动机的一种新型类型，其实现了减小体积、提高功率密度和轻质化的目标，是斯特林发动机的发展方向之一。

然而，与传统的斯特林发动机相比，自由活塞斯特林发动机的动力学特性更为复杂，需要深入研究和分析。

因此，本研究旨在对自由活塞斯特林发动机的动力学特性进行研究，探究其运转过程中的动力学行为与性能特点，为其应用于实际工程中提供理论基础。

二、研究内容和重点本研究的主要内容包括以下几个方面：1.自由活塞斯特林发动机的基本原理和结构特点，包括工作过程、热力学循环、活塞组件、燃烧室等。

2.自由活塞斯特林发动机的数学模型建立与仿真，包括功率输出、压力、温度、速度等关键参数的计算。

3.自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析，包括动力学方程的推导、自由活塞的振动特性、运动规律等。

4.自由活塞斯特林发动机的性能实验与评估，包括实际测试数据的收集和分析，以及对发动机性能的评估与改进。

本研究的重点是自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析和性能评估，旨在揭示其实现高效、可靠、稳定运行的关键技术和方法。

三、研究方法和步骤本研究采用理论分析、数学模拟仿真、实验测试等多种研究方法，具体步骤如下：1.研究文献阅读和资料收集，对自由活塞斯特林发动机的基本原理、热力学循环、动力学特性等进行深入了解。

2.根据摩擦、密封等因素建立自由活塞斯特林发动机的数学模型，并进行仿真计算，得到关键参数的数值结果。

3.基于数学模型，推导自由活塞斯特林发动机的运动规律和振动特性，并进行数值模拟验证。

4.设计实验方案进行实际测试，收集发动机运行数据，对性能指标进行量化评估。

5.综合分析实验和仿真结果，提出自由活塞斯特林发动机的优化设计和性能提升策略。

摘要机械加工工艺过程，是指用机械加工方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格的零件所进行的全部过程。

发动机活塞的机械加工工艺是很典型的工艺过程。

活塞的机械加工工艺过程包括结构工艺性分析、毛坯的选择、基准的选择、加工余量的确定、工艺路线的拟定、工序尺寸及公差的确定和加工设备的选择等。

其中，加工余量的确定需遵守一定的原则，并通过查表和计算而得；简单的工序尺寸及其公差可以根据零件图而直接得到，但复杂的需通过尺寸链的计算而得；其他步骤的确定也得遵守一定的原则。

最后，要填写相关的工艺文件。

为了提高劳动生产率，保证加工质量和改善劳动条件，需要设计专用的夹具来加工。

机床夹具是用来准确、迅速地确定工件与机床、刀具间的相对位置的工艺装配。

在钻油孔工序中，设计了专用的钻夹具来进行加工。

钻夹具的设计是完成装夹机构、分度装置、操纵机构和夹具体的设计，以及如何将这些机构装配起来形成一个完整的装配的过程。

结构方案确定以后，绘制了主要的零件图和装配图。

关键词：活塞加工；工艺过程；夹具设计AbstractMechanical manufacturing process is all course carrying on of changing the state of the blank (the form, size and surface quality) with mechanical manufacturing method progressively, and making it become qualified products. The mechanical manufacturing process of the engine piston is a very typical process. The mechanical manufacturing process of the engine piston includes analysis of structure, choosing block, choosing standard , confirming process size and tolerance and choosing equipment, etc. . Among them, confirming the allowance of finish must meet certain principle by checking some table and computing; The size of simple working procedure and its tolerance obtain directly according to the detail drawing, but complex must through computing size chain; Other steps also must meet certain principle. Finally, fill in relevant files.In order to enhance the productivity, guarante the processing quality and improve working condition, needs to design the special-purpose fixture to process. The jig used on Machine tools is a tooling used to confirm work piece’s relative position with the machine tools and cu tting tool exactly and rapidly. When drilling the oil hole, we design the special-purpose jig which used on drill. The process of designing jig used on drill includes designing fixture, indexing mechanism, handle mechanism, and fixture body, and how to fit them into a whole assemblage. After confirming structure plan, we should draw up the assembly drawing. This jig is simple, also the workingprocedure precision request is not very high, therefore does not have to carry on the precision analysis.Key words: piston ；process ；designing jig目录绪论 (1)第一部分发动机活塞机械加工工艺规程 (2)第1章工艺过程概述及其重要性 (2)1．1工艺过程概述 (2)1．1．1生产过程、工艺过程和工艺规程 (2)1．1．2机械加工工艺过程及其组成 (2)1．1．3设计工艺过程的基本要求 (3)1．1．4设计工艺过程的技术依据 (3)1．2工艺过程重要性 (4)第2章活塞加工基础知识 (5)2．1活塞功用和结构特点 (5)2．2活塞的技术要求 (7)2．3活塞的材料 (8)第3章活塞加工工艺规程的拟定 (9)3．1活塞的结构工艺性分析 (9)3．2毛坯的选择 (12)3.2.1毛坯选择原则 (12)3.2.2铝活塞毛坯的选择 (14)3．3定位基准的选择 (15)3．3．1工件的定位 (15)3．3．2基准的概念 (18)3．3．3定位基准选择的原则 (19)3．3．4活塞加工基准的选择 (19)3．4加工余量的确定 (21)3．4．1毛坯的加工余量 (21)3．4．2工序间的加工余量 (22)3．5加工工艺路线的拟定 (22)3．5．1表面加工方法的选择 (22)3．5．2加工阶段的划分 (25)3．5．3工序集中与工序分散 (26)3．5．4加工顺序的安排 (26)3．6工序尺寸及公差确定 (27)3．6．1简单的工序尺寸 (27)3．6．2尺寸链 (28)3．6．3活塞加工主要工序尺寸及其公差的确定 (30)3．7加工设备的选择 (32)第二部分钻油孔夹具的设计 (34)第1章机床夹具概述 (34)1．1机床夹具的定义及分类 (34)1．1．1机床夹具的定义 (34)1．1．2机床夹具的分类 (34)1．2机床夹具的功用和组成 (35)1．2．1功用 (35)1．2．2组成 (36)1．3夹具的设计特点和基本要求 (37)1．3．1夹具设计工作的特点 (37)1．3．2设计的基本要求 (37)1．4机床夹具在工艺系统中的地位 (38)第2章工件的装夹 (40)2．1装夹的定义 (40)2．2工件定位的原理 (40)2．3对定位元件的基本要求 (40)2．4定位基面和定位基面 (41)2．4．1工件以平面定位时的定位元件 (41)2．4．2工件以圆孔定位时的定位元件 (41)2．4．3工件以外圆柱面定位时的定位元件 (42)2．5夹紧装置的组成和基本要求 (42)2．6基本夹紧机构 (43)第3章夹具的其他装置 (44)3．1对刀装置 (44)3．1．1对刀装置的基本结构 (44)3．1．2对刀装置尺寸的确定 (44)3．2分度装置 (45)3．2．1分度装置的基本形式 (45)3．3靠模装置 (47)3．4夹具体 (47)3．4．1夹具体的结构形式 (47)3．4．2夹具体的毛坯类型 (47)3．4．3夹具体设计的基本要求 (48)第4章钻床夹具设计基础知识 (50)4．1钻模的结构类型和特点 (50)4．2钻床夹具设计要点 (51)4．2．1钻模类型的选择 (51)4．2．2钻模板的选择 (51)4．2．3钻套的选择与设计 (52)4．2．4支脚的设计 (53)第5章活塞机械加工过程中钻床专用夹具的设计 (54)5．1工件加工工艺分析 (54)5．2确定夹具的结构方案 (54)5．3绘制夹具总装配图 (56)5．4标注尺寸及技术要求 (57)5．5夹具精度分析 (58)结论 (59)致谢 (60)参考文献 (61)附录…………………………………………………………绪论制造业是国民经济的支柱产业。

连杆结构类型的选择
单列式柴油机的连杆，根据大头的结构一般可分为平切口连杆，写斜切口连杆及整体式连杆。采用何种切口形式的连杆，要通过气缸孔的直径是否便于拆装和是否便于通过曲轴箱侧壁上的窗口拆装连杆螺栓。
主要尺寸设计原则
1）连杆长度l与结构参数λ=R/l(R为曲柄半径)有关。连杆长度越短，即λ越大则可降低发动机高度，减轻运动件重量和整机重量，对高速化有利，但λ大使二级往复惯性力及气缸侧压力增大，并增加曲轴平衡块与活塞、气缸套相碰的可能性。连杆长度l和λ的数值由总体设计最后确定。
毕业设计（论文）开题报告
（学生填表）
学院：车辆与动力工程学院2013年4月9日
课题名称
4102C柴油机曲轴连杆活塞组改进设计
学生姓名
专业班级
课题类型
工程设计
指导教师
职称
课题来源
生产
1.设计（或研究）的意义
柴油机技术得以全面的发展，应用领域起来越广泛。大量研究成果表明，柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域，尤其是在车用动力方面的优势最为明显，全球车用动力“柴油化”趋势业已形成。
曲柄销：对于低中增压柴油机，dp=（0.70—0.80）,曲柄销长度lP=（0.50—0.70）D。
2）曲柄臂：中高速柴油机整体曲轴曲柄臂厚度h=(0.2—0.3)D;宽度b=(0.9—1.3)D。
3）曲轴圆角：曲轴圆角半径r应足够大，一般r/d=0.045,圆角半径过小会使应力集中严重。
4）具有良好的润滑条件，曲轴主轴颈和曲柄销一般采用压力润滑。
柴油机的发展将着重于改进燃烧过程，提高机械效率，减少散热损失，降低燃料消耗率；开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源；减少排气中有害成分，降低噪声和振动，减轻对环境的污染；采用高增压技术，进一步强化柴油机，提高单机功率；研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等；采用微处理机控制内燃机，使之在最佳工况下运转；加强结构强度的研究，以提高工作可靠性和寿命，不断创制新型柴油机。