V2发动机活塞的三维建模及加工工艺分析
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- 开题报告一、选题背景和意义：
随着科学与技术的发展,各类机车变成了普通百姓生活中必不可少的一部分,像汽车、轮船、火车、飞机等交通工具更是对人们的生活产生了极大的影响,而内燃机是各类机车的心脏，尤其是驱动汽车不断前进的动力来源，其性能的好坏直接影响汽车的性能[1]。
活塞是内燃机中最为重要的部件之一,正是活塞的上下往复运动转变为曲轴的旋转运动,发动机才能够源源不断的为机车输出动力, 又因为活塞的工作环境十分恶劣,所以活塞的受力分析对提高活塞各部件工作性能显得至关重要，由于曲柄连杆机构是在高压下作变速运动，因此它在工作中的受力情况很复杂。其中有气体作用力、运动质量惯性力、摩擦力以及外界阻力等[2]。
由于活塞运动的强度非常高,所以对活塞的材料要求也相应较为严格,发动机活塞的材料分为多种，但随着社会的发展，人们对活塞的要求倾向于高效率、低噪声、长寿命等。所以活塞的材料也在不断的完善与改进。铸铁是内燃机活塞最早使用的材料，铸铁活塞的最大优势是在高温时仍具有非常高的强度，但由于其质量太大，因此限制了其适用范围。后来发动机活塞开始采用钢、铝合金、铝基复合材料等，现在铝制材料的发动机活塞仍然广为使用，它的导热性好、重量轻、惯性力小，并具有较好的切削加工性[2]。
活塞的工作环境是高温、高压、易磨损的并且在气缸内的往复运动是极其快速的,所以对活塞的加工要求十分严格，在活塞毛坯的选择方面，铝活塞的毛坯采用金属模浇铸。毛坯的精度较高，活塞销孔也能铸出，因此机械加工余量可以相应地减少。毛坯在机械加工前要切去浇冒口，并进行实效处理，以消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力[3]。活塞作为典型的汽车关键零部件，如果加工不当且投入使用,则活塞很快就会出现问题,如活塞顶及第一环的加工不合格,则会引起活塞顶部热裂和环粘接、卡死和过度磨损；如果活塞销和销座由于加工不当，则会增加其磨损以致破裂。所以活塞的各部件加工工艺及工序是有严格要求的。目前，国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺...
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