扭力杆课程设计.docx
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扭力杆课程设计
１.1扭力杆的用途-２-
１.２扭力杆的技术要求条件-2-
1.3扭力杆的工艺分析-2-
２.１、毛坯外圆表面直径的确定-3-
3.１．1粗基准的选择- 4-
3.1．2精基准的选择-４－
3．2表面加工方法的确定－4-
３.3加工工序的安排ﻩ-5-
３.３.1主要加工工序ﻩ-5-
4、机床设备及工艺装备的选用-7-
４.1机床设备的选用－７-
5切削用量及工时定额的计算-7 －
5.1粗车外圆至221ｍｍﻩ-7-
5.２半精车外圆至221-2２０mm-８ －
1扭力杆零件的用途、技术要求及工艺分析
1.１扭力杆的用途
扭力杆是转炉倾动机构的缓冲专职。
在炉体的制动过程中，由于炉体与减速机一起作为相对静止的整体绕耳轴转动,减速机下部左右两推杆一个受压，一个受拉,将力传递给扭力杆，在拉杆两端形成大小相等,方向相反的一力偶，使扭力杆发生扭转变形，从而起到支撑缓冲的作用。
1.２扭力杆的技术要求条件
１.调质处理HB30０-340 调质处理ＨB3０0-340
2. 热处理后进行磁粉探伤，不得有影响强度的裂纹存在。
3．与连杆装配后加工８-
3８H7.
4． 段钢件无损探伤按重型机械通用技术条件（ＪＢ/T50０0．8-１9９8）级执行并验收。
5.力杆中心4２5４范围内截面变化部分曲线光滑过度，加工光滑。
6． 面必须经过中频淬火,喷丸，滚压三种加工中任一种硬化处理（中频淬火表面硬度HRC45-５5）．
7.锻件按重型机械通用计术（ＪB/T5000.8-１998）组执行并验收
1.3 扭力杆的工艺分析
扭力杆共有8组加工表面，分析如下：
（1）2－Φ2２0圆柱面，
（2）2－Φ3２０圆柱面
（3）２-Φ４63圆柱面
（4）Φ２９0圆柱面
（5）Φ４70圆柱面
（6）６XΦ２４孔
（7）左右两端面
（8）2XΦ38孔
此零件图中Φ２9０圆柱面,Φ320圆柱面,Φ４63圆柱面,Φ2２0圆柱面公差要求较严格，其中Φ29０圆柱面精度要求比较高需精车,其它加工面公差要求较低，但是为了满足装配性能，根据现场实际,在加工过程中要制定工艺基准,并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。
２加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
2．1、毛坯外圆表面直径的确定
外圆Ø470mm只要粗加工就可以达到要求，而外圆Ø４63,Ø290和Ø320ｍｍ锻一样,查参考文献４表２-１5可知直径加工余量为6.3mm,考虑实际加工时，因锻造表面较硬而加工余量少可能难加工，所以取毛坯直径为Ø４70ｍｍ,Ø３０0mｍ，Ø，３30ｍm。
Ø220mm要经过粗加工，半精加工和精加工，参考文献4表2－１５可知直径加工余量为５.8mｍ,考虑实际加工时，因锻造表面较硬而加工余量少可能难加工,所以取毛坯直径为Ø2３0mｍ。
长度方向的余量查参考文献2,其余量值取1.８ｍm。
2.2、加工余量
尺寸
项目
Ø220ｍｍ
Ø３20mm
Ø463ｍm
Ø470mm
Ø2９０mm
粗车余量（直径）
３．3
3.３
3.３
3．3
3.3
半精车余量（直径）
2．5
2．5
2．５
2．5
精车余量（直径）
0.5
0.５
０.5
磨削余量（直径）
总余量（直径）
5.８
６．３
6．3
3．3
6．3
毛坯
3、工艺路线的确定
3．1定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准,然后再确定粗基准。
３．1.1粗基准的选择
以外表面非加工面和端部平面为主要的定位粗基准
３．1．2精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以精加工后的
中心轴线为主要的定位精基准。
3.2表面加工方法的确定
加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra/um
加工方案
备注
2２0外圆
3.2
粗车—半精车
320外圆
1.6
粗车—精车－精车
46３外圆
1.6
粗车—半精车-精车
４70外圆
12.5
粗车
29０外圆
0.8
粗车—半精车-精车
M2４
钻孔,攻丝
38孔
钻孔,铰孔
左，右端面
粗车
1９键孔
钻孔
3.3加工工序的安排
3.3.1主要加工工序
（１）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准—
220内圆中心轴线。
（2）遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则,先加工扭力杆右端面,后加工扭力杆左端环面。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工扭力杆端面,再加工扭力杆的各孔。
３.３．2辅助加工工序
由于加工零件为扭力杆，材料为4０CrNiＭo，主要面进行热处理工序,当加工完主要平面后,可安排一次中检。
加工完后，需去除毛刺，在安排清洗和终检工序。
3.4确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，列出扭力杆的工艺路线。
表Ｘ:
扭力杆的工艺路线及设备、工装的选用
序号
工序名称
机床设备
刀具
量具
1
粗车左右端面,粗车各圆柱面,半精车、精车φ320、φ463、φ29０圆柱面
CA6１50
车刀
游标卡尺
2
钻攻6XM24螺纹;钻2Xφ1９孔,扩孔;钻孔φ38，扩孔,铰孔,
钻床X51
硬质合金麻花钻，铰刀
游标卡尺、深度游标卡尺
3
去毛刺
钳工台
平挫
4
校正
钳工台
手锤
5
中检
塞规、百分表、卡尺等
６
清洗
清洗机
7
终检
塞规、百分表、卡尺等
4、机床设备及工艺装备的选用
４.1机床设备的选用
考虑到本文的扭力杆零件精度要求不是很高,本文采用的机床主要有：
卧式镗床、车床CA61５0、钻床Z5２５等。
4．２工艺装备的选用
根据以上机床设备进行加工时,要选用的工艺装备有车刀、钻头、锪钻、百分表、游标卡尺等。
5切削用量及工时定额的计算
粗车，半精车外圆Ø220k6ｍm：
5.1粗车外圆至2２1mm
参照有关手册,确定：
f=0.8mm/r
v＝２4
d=220mm
计算切削工时
，
则:
=
５.２半精车外圆至221-220mm
参照有关手册，确定:
ｆ=０.3mm/r
v=２5ｍ/min
d=２20ｍm
计算切削工时
，
，
则：
＝
６、参考文献
１、王启平．机床夹具设计（第二版）.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社,2000.5
2、秦国华、张卫红．机床夹具的现代设计方法.北京：
航空工业出版社，2０06.11
3、邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：
机械工业出版社,２0０4.８
４、周开勤.机械零件手册（第五版）．北京高等教育出版社,2００１.７
附录１:
机械加工工艺过程卡片
第9组
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
B５
产品名称
零件名称
扭力杆
共
1
页
第１
材料牌号
HT15０
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
1
每台件数
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
1
粗车端面和各圆柱面，半精车、精车φ320、φ463、φ2９0圆柱面,倒圆角
粗车端面2２0ｍm,,Ｒa=12.５;粗车3个台阶,长度达到尺寸要求,φ３２0、φ463、φ290台阶直径上留2mｍ,倒圆角，半精车3个台阶,台阶直径上留0.４mｍ,倒圆角．精车３个台阶,长度达到尺寸要求，台阶直径上留０mm，倒3个圆角.
CＡ6150
高速钢车刀、游标卡尺
2
钻、攻１2XＭ2４螺纹;钻2Xφ1９孔，扩孔；钻孔φ38，扩孔,铰孔,
钻6Xφ２4孔，保证h＝55mm,Ｒa=12.５;钻孔φ3６，h=19ｍm,铰孔至φ38,保证Ra＝1.6；钻2Xφ16孔,h=１9ｍm，扩孔保证Ra=1.6
圆柱立式钻床C５040
硬质合金麻花钻、游标卡尺、深度游标卡尺，铰刀，内径千分
3
去毛刺
去毛刺
钳工台
手锤
４
校正
5
中检
塞规、百分表、卡尺等
6
清洗
清洗机
７
终检
塞规、百分表、卡尺等
8
９
设计（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
第9组
机械加工工序卡片
产品型号
3９4GJ－０８5010
零件图号
3９4GＪ-０85010
产品名称
扭力杆
零件名称
扭力杆
共
1
页
第
１
页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
40ＣrNiＭｏ
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
１
夹具编号
夹具名称
切削液
工位器具编号
工位器具名称
工序工时（分）
准终
单件
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m/ｍｉｎ
mm/r
ｍm
机动
辅助
１
钻、攻1２ＸM2４螺纹,保证ｈ=5５
高速钢麻花钻、游标卡尺、深度游标卡尺
500
１５0
0.３
2
1
2
钻2Xφ１9孔,扩孔
高速钢麻花钻、游标卡尺、深度游标卡尺
500
１50
0.3
2
2
3
钻孔φ37．３
高速钢麻花钻、铰刀、游标卡尺、深度游标卡尺
500
１50
０.3
２
1
４
铰φ37.3至φ38孔
铰刀、游标卡尺、深度游标卡尺
５0０
150
0．3
2
2
设计
（日期）
校对
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
第9组
机械加工工序卡片
产品型号
3９４GJ－０8５０１0
零件图号
３９4GJ-0850１0
产品名称
扭力杆
零件名称
扭力杆
共
1
页
第
1
页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
钻6Xφ２4孔
40ＣｒＮiＭo
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
锻件
１
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
6150
1
夹具编号
夹具名称
切削液
工位器具编号
工位器具名称
工序工时（分）
准终
单件
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
切削速度
进给量
切削深度
进给次数
工步工时
r/min
m／mｉn
mm／r
mｍ
机动
辅助
1
粗车右端面,长度达到尺寸要求，Ｒa=12.5
高速钢车刀、游标卡尺
5００
１５0
０.8
４
1
2
粗车右圆柱面φ230至φ221，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
500
1５0
0．8
4
1
3
倒圆角,R=32
高速钢车刀、游标卡尺
500
1５0
0.8
4
1
4
粗车右圆柱面φ330至φ3２2，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
5０0
150
0.8
4
1
5
倒圆角,Ｒ=45
高速钢车刀、游标卡尺
５00
150
0.8
4
1
６
粗车右圆柱面φ4７0至φ46５,长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
5０0
150
0.8
4
1
７
粗车右圆柱面φ4７5至φ4７2,长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
5０0
15０
0.8
4
1
8
倒圆角，R=60
高速钢车刀、游标卡尺
５00
150
０.8
4
1
9
粗车右圆柱面φ30０至φ292,长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
５00
150
0.８
４
1
10
半精车右圆柱面φ22１至φ2２0,长度达到尺寸要求，保证Ra＝3．2
高速钢车刀、游标卡尺
80０
1６０
0.3
3
1
1１
倒圆角,Ｒ=32
高速钢车刀、游标卡尺
800
16０
0．3
3
1
12
半精车右圆柱面φ322至φ320.5，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
８０0
１6０
０.2
3
１
13
倒圆角,R=４5
高速钢车刀、游标卡尺
800
160
０.２
3
1
14
半精车右圆柱面φ４６５至φ４6３．５，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
800
1６0
0.2
3
１
15
倒圆角,Ｒ＝60
高速钢车刀、游标卡尺
800
160
0.2
3
1
16
半精车右圆柱面φ2９2至φ２９０.5,长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
800
160
0．2
３
1
17
精车右圆柱面φ3２0.5至φ３２0，长度达到尺寸要求，保证Ｒa=1.6
高速钢车刀、游标卡尺
1０００
180
0.2
2
1
18
倒圆角，R=45，保证Ｒa=1．6
高速钢车刀、游标卡尺
1000
１8０
0．2
2
1
19
精车右圆柱面φ463.５至φ４6３，长度达到尺寸要求，保证Ra=1．6
高速钢车刀、游标卡尺
1000
180
0.2
2
1
２0
倒圆角，R=6０,保证Ｒａ=1.６
高速钢车刀、游标卡尺
1０00
1８0
0.2
２
1
21
精车右圆柱面φ２90．5至φ290，长度达到尺寸要求，保证Rａ=０．8
高速钢车刀、游标卡尺
１000
1８0
0.２
2
1
2２
粗车左端面,长度达到尺寸要求，Ra=12.5
高速钢车刀、游标卡尺
５００
１50
0.８
2
1
23
粗车左圆柱面φ230至φ２21，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
500
１50
0.8
２
1
24
倒圆角，Ｒ=32
高速钢车刀、游标卡尺
50０
1５0
0.8
2
1
25
粗车左圆柱面φ330至φ３22，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
500
1５0
０.８
4
1
26
倒圆角,R=４5
高速钢车刀、游标卡尺
５0０
150
0.8
４
1
27
粗车左圆柱面φ４7０至φ46５，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
500
１５0
0.８
4
１
28
粗车左圆柱面φ475至φ4７2,长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
５０0
150
０．８
4
１
29
高速钢车刀、游标卡尺圆角,R=6０
高速钢车刀、游标卡尺
500
１50
０.8
４
1
3０
半精车左圆柱面φ221至φ220，长度达到尺寸要求,保证Ｒａ＝3.2
高速钢车刀、游标卡尺
800
１６0
0．３
３
１
31
倒圆角,R＝32
高速钢车刀、游标卡尺
800
１60
0.3
3
1
32
半精车左圆柱面φ322至φ320.5，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
800
160
0.3
３
１
33
倒圆角,Ｒ=４5
高速钢车刀、游标卡尺
800
1６0
０.3
3
1
34
半精车左圆柱面φ465至φ４63.５，长度达到尺寸要求
高速钢车刀、游标卡尺
80０
16０
０.3
3
１
3５
倒圆角,R=6０
高速钢车刀、游标卡尺
800
１60
０.３
３
１
3６
精车左圆柱面φ320．5至φ３２0，长度达到尺寸要求，保证Ra=1.6
高速钢车刀、游标卡尺
１000
180
０.2
2
1
37
倒圆角,R=4５,保证Ra＝１．６
高速钢车刀、游标卡尺
10００
180
0.2
2
1
３8
精车左圆柱面φ４63.5至φ４63，长度达到尺寸要求,保证Ra＝1.6
高速钢车刀、游标卡尺
１０00
180
0.2
2
1
39
倒圆角，Ｒ＝６０，保证Ｒa=１．6
高速钢车刀、游标卡尺
１000
180
０．２
2
1
设计
（日期）
校对
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
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