【参赛】实践制造技术：试产斯特林发动机

收音机工匠

      【此帖是楼主在出任版主之前投稿参赛的，有效。lq19512003】
      起初，我准备买现成的套件，组装数控雕刻机和3D打印机。但是，我发现这类简易设备难以适应制造业，也无法加工金属材料。

      我为了加工不锈钢等金属零件，专门设计并制作了雕、铣两用的微型数控机床。这种数控机床加工能力较强，而且工作时噪声小。数控机床的电子电路、软件使用，包括布线大家都清楚，无需赘述。

      电控箱为超小结构，我把一块1.5千瓦的变频电路板也装在了机箱内。为了保证机器的制作精度，我大量使用优质钢材，并采用线切割加工。机器的制造成本三万五千元左右。这台数控机床综合了数字电路、模拟电路、机械设计和机械加工等多项技术。

收音机工匠

      这个是超小型电控箱。内部除了控制电路外，还有400瓦的开关电源和1.5千瓦的变频器电路板。虽然，控制模块、开关电源、变频器等电路置于同一个小机箱内，很容易自激而导致电路失效。但是，将所有电路整合一体的机器会更美观，所占空间小，也有利于批量生产。电路在机箱内的布局和布线能在一定程度上体现设计水平，并且能考验我们的实际设计能力。液晶显示屏15寸。

收音机工匠

现在，我要检验自己的电子和机械技术综合应用能力，并体验机电一体技术的震撼：DIY斯特林发动机。
      先简单介绍一下斯特林发动机：斯特林发动机是伦敦的斯特林于1816年发明的。斯特林发动机是一项伟大的发明，经科学家一百多年的努力已成功地应用于现代潜艇。

      我制作的斯特林发动机适合演示或教学，或者欣赏；国内有几家企业在生产这种教学和玩赏用的发动机，还大量出口欧洲。工业化产生的斯特林小发动机，某宝上卖200—400元一台。但是，现有斯特林小发动机的设计上还有不足之处。

      我的DIY目的，除了检验自己设计的数控机床外，还要改进现有技术的一些不足。

收音机工匠

      我要努力做得比别人更好。我设计制作的斯特林小发动机，为全金属结构，并且使用优质黄铜和不锈钢材料，材料费七十元左右。批量制造的成本估计每台一百元多元。

      这些完成后的发动机。制作步骤后面详细讲解。

北极兵

版主023.qif是斯特林的工作原理吗

收音机工匠

      先用数控机床在不锈钢丝上铣一刀。在不锈钢丝上铣出一个平面后，使用螺丝即可将不锈钢丝牢固地锁定金属活塞上。

收音机工匠

      DIY斯特林发动机除了要有一定的钳工技术外，还得掌握较高的车工技术。有些零件的加工精度非常高。比如，金属活塞的加工，活塞与气缸之间的间隙非常小，稍有漏气就造成报废。我车了很多活塞，刚开始成功率不高，但练了一段时间后，车工技术明显进步。这是我使用的微型机床。家庭制作受住房和环境限制，只能用这种机床。

L.D.XIONG

高手！曾用手工做了一台，很好玩！

收音机工匠

这个是钢丝固定在金属活塞上的图片。

未成之佛

跟帖看效果，能有几瓦的输出动力？

收音机工匠

钳工的基本功很重要。手工劳动可锻炼我们的吃苦耐劳精神。我早上吃了几碗山芋，感觉营养丰富，干活有力量。吃得差也照样可以干出漂亮的活。我要向锯子功夫好的人学习：锯缝直，切口平整。切口平整的料上车床方便多了。我爱好设计工作，但更重视动手劳动。

收音机工匠

北极兵 发表于 2015-2-17 10:19
版主023.qif是斯特林的工作原理吗

谢谢关注。这个是原理图。

收音机工匠

L.D.XIONG 发表于 2015-2-17 10:33
高手！曾用手工做了一台，很好玩！

感谢您的支持和鼓励！

收音机工匠

未成之佛 发表于 2015-2-17 10:36
跟帖看效果，能有几瓦的输出动力？

谢谢您的关注。这个主要用于教学和演示，或者是欣赏。作功不是主要的。所以，我没测试功率。

收音机工匠

第一个图是加工好的两个气缸座，分别是热汽缸座和动力汽缸座。细节技术下面会提到。

第二个图是加工好的飞轮。飞轮上有不锈钢曲轴。