Κατασκευή παραμετρικά σχεδιασμένου πιστονιού βενζινοκινητήρα σε κέντρο κατεργασιών και κέντρο τόρνευσης CNC

Abstract

Τα πιστόνια αποτελούν το βασικότερο τμήμα στη λειτουργία των κινητήρων Otto, διότι τροφοδοτούν τον κινητήρα με ενεργεία.Ο ρολος τους είναι να δέχονται και να μεταβιβάζουν στον στροφαλοφόρο αξονα τις πιέσεις που δημιουργούνται απο το καυσιμο μίγμα και την εκτόνωση των καυσαερίων, Ο σχεδιασμός τέτοιων γεωμετρικών μοντέλων γίνεται με τη βοήθεια υπολογιστή CAD.Η τεχνολογία των συστημάτων CAD απαιτεί τρείς συνιστώσες: το υλικό μέρος{υπολογιστής), το λογισμικό, και το χρήστη.Με τα συστήματα αυτά μπορούν να εξαχθούν πληρροφορίες πολύ χρήσιμες γαι την ανάλυση διαφόρων ιδιοτήτων όπως η μετάδοση θερμότητας ,ανάλυση τάσεων-ταλαντώσεων ,δυναμική εξομοίωση μηχανισμών και διαδικασιών. Μια συνηθισμένη προσέγγιση για την ανέυρευση εναλλακτικών σχεδιασμών είναι να μεταβάλουμε το μεγεθος ή το σχήμα των μερών του μηχανικού συστήματος.Τα επιμέρους τμήματα και το σύνολο πρέπει να παραμετροποιηθούν επαρκώς ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι του σχεδιασμού. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να σχεδιαστεί ενα πιστόνι βενζινοκινητήρα στο οποίο μπορούν να αλλαζουν οι βασικές διαστάσεις του, κρατώντας παράλληλα ίδια τη φιλοσοφία κοπής του.Συγκεκριμένα το πιστονι σχεδιαστηκε στο λογισμικό Solidworks και πραγματοποιήθηκε συσχέτιση της διαμέτρου του με όλες τις κύριες του (μέσω της εφαρμογής Xdrivexpress), ώστε να είναι δυνατός ο παραμετρικος σχεδιασμος πιστονιων ιδιας μορφης αλλα διαφορετικων διαστασεων. Επίσης έγινε προγραμματισμός σε περιβάλλον CAM (Solidcam) , ο οποίος περιλαμβάνει τη στρατηγικη κοπής του μοντέλου του πιστονιού, καθώς και τα εργαλεία κοπής της εκάστοτε καρεργασίας. Απο το σχεδιασμό προέκυψε οτι,ειδικά για μια βιομηχανικη μονάδα, ο προγραμματισμός σε περιβάλλον CAM είναι πιο ανταγωνιστικός σε σύγκριση με παραδοσιακές μεθόδους (π.χ.G κώδικας) ,καθώς δεν απαιτείται εκ νέου σχεδίαση της νέας έκδοσης του υπάρχοντος πιστονιού.

Λέξεις Κλειδιά:Πιστόνι βενζινοκινητήρα,Διαστασιολογική παραμετροποίηση,Φασεολόγια κοπής, Σχεδιασμός στο Solidworks,Προγραμματισμος Solidcam

Pistons are the main part in the operation of Otto engines, because they provide the motor with sufficient energy.Tgenerated heir role is to receive and dispose the pressures by the fuel mixture and exhaust gases on the crankshaft. The geometric design of such models is computer aided (CAD).the technology of CAD systems requireww three components:the material part (computer) ,software and the user.With systems can be exported information very useful fot analyzing various properties such as heat transfer, stress analysis-oscillations, dynamic simulation tools and processes. A common approach to the exploration of alternative designs is to alter the size or shape of parts of the mechanical system. The componentsand the total should be configured suffieciently to achieve the design goals. The purpose of this diploma thesis is to design an engine piston (form ducati 999),in which the basic dimensions can change, while keeping the same cutting process . More specifically, the piston is designed in the software SolidWorks and the correlation of the diameter to all of the principal dimensions is performed (by applying Xdrivexpress allowing the parametric design of pistons of the same shape but of different sizes. Also designing in CAM software (SolidCAM) was performed, which included the cutting strategy the piston model, as well as the cutting tools of each process. Designing proved that, especially for an industrial unit, the CAM programming environment is more competitive compared with traditional methods (eg G code), and it does not require re- designing of the new version of the existing model. Keywords: Petrol Engine Piston, Parametric Design, Cutting Routings, Solidworks Designing, SolidCam Programming