扭力杆课程设计.doc

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1、目录 1 1 扭扭力力杆杆零零件件的的用用途途、技技术术要要求求及及工工艺艺分分析析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 2 2 - - 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 2 加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸及及毛毛坯坯尺尺寸寸的的确确定定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 3 3 - - 2.1、毛坯外圆表面直径的确定.- 3 - 2.2、加工余量.- 3 - 3 3、工工艺艺路路线线的的确确

2、定定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 4 4 - - 3.1 定位基准的选择.- 4 - 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.- 5 - 3.3.1 主要加工工序 .- 5 - 3.3.2 辅助加工工序 .- 5 - 3.4 确定工艺路线 .- 6 - 4 4、机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的选选用用. . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 7 7 - - 4.1 机床设备的选用.- 7 - 4.2 工艺装备的选用.- 7 - 5 5 切切削削用用量量及及工工时时定定额额的的计计算算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 7 7 - - 5.1 粗车外圆至 221MM.- 7 - 5.2 半精车外圆至221-220MM.- 8 - 6 6、参参考考文文献献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- - 8 8 - - 1 1 扭扭力力杆杆零零件件的的用用途途、技技术术要要求求及及 工工艺艺分分 析析 1.1 扭扭力力杆杆的的用用途途 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 扭扭力力杆杆的的技技术术要要求求条条件件 1. 调质处理 HB300-340 调质处理 H

5、B300-340 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 扭扭力力杆杆的的工工艺艺分分析析 扭力杆共有 8 组加工表面，分析如下： （1）2-220 圆柱面， （2）2-320 圆柱面 （3）2

6、-463 圆柱面 （4）290 圆柱面 （5）470 圆柱面 （6）6X24 孔 （7）左右两端面 （8）2X38 孔 此零件图中 290 圆柱面， 320 圆柱面， 463 圆柱面， 220 圆柱面 公差要求较严格，其中290 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 加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸及及毛毛坯坯尺尺寸寸的的确确定定 2.1、毛毛坯坯外外圆圆表表面面直直径径的的确确定定 外圆 470mm 只要粗加工就可以达到要求，而外圆463,290 和 320

7、mm 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 470mm，300mm，,330mm。220mm 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 230mm。长度方向的余量查参考文献2，其余量值取1.8mm。 2.2、加加工工余余量量 尺寸 项目 220mm320m m 463mm470m m 290 mm 粗车余量（直径）3.33.33.33.33.3 半精车余量（直径）2.52

8、.52.52.5 精车余量（直径）0.50.50.5 磨削余量（直径） 总余量（直径）5.86.36.33.36.3 毛坯 3、工工艺艺路路线线 的的确确定定 3.1 定定位位基基准准的的选选择择 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 粗粗基基准准的的选选择择 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 精精基基准准的的选选择择 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 220 中心轴线为主要的定位精基准。 3.2 表表面面加加工工方方法法的的确确定定 加工表面尺寸精度等级表面粗糙

9、度加工方案备注 Ra/um 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 加加工工工工序序的的安安排排 3.3.1 主主要要加加工工工工序序 （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

10、。 （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 辅辅助助加加工工工工序序 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 确确定定工工艺艺路路线线 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 320、463、290 圆柱面 CA6150车刀游标卡尺 2 钻攻 6XM24 螺纹；钻 2

11、X19 孔，扩孔；钻孔38，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、机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的 选选用用 4.1 机机床床设设备备的的选选用用 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 工工艺艺装装备备的的选选用用 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 切切削削用用量量 及及工工时时定定

12、额额的的计计算算 粗车，半精车外圆220k6mm： 5.1 粗粗车车外外圆圆至至 221mm 参照有关手册，确定： f=0.8mm/r v=24 d=220mm min/ 7 . 34 220 2410001000 r d v n w c s 计算切削工时 mml4 ， mml3 1 ， mml0 2 则： i fn lll t w 21 = s 2 . 413 8 . 0102 403 stt ma 18. 615 . 0 stttt amxb 84 . 2 %6)1）（ 5.2 半半精精车车外外圆圆至至 221-220mm 参照有关手册，确定： f=0.3mm/r v=25m/min d=

13、220mm min/19.36 220 2510001000 r d v n w c s 计算切削工时 mml4 ， mml3 1 ， mml0 2 则： i fn lll t w 21 = s 7 . 312 3 . 0106 034 stt ma 76 . 4 15 . 0 stttt amxb 2 . 2%6)1）（ 6、参参考考文文献献 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

14、 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 产品型号零件图号B5 第 9 组机械加工工艺过程卡片 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 工时工序 号 工序名称工序内容车间工段设备工艺装备 准终单件 1 粗车端面 和 各圆柱面 ，半 精车、精车 320、 463、 290 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，320、 463、290 台阶直径上留 2mm,倒圆角， 半精车 3 个台阶，台阶直径上留 0.

15、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 2X19 孔，扩孔；钻孔 38，扩孔，铰孔 , 钻 6X24 孔，保证h=55mm,Ra=12.5；钻孔 36， h=19mm， 铰孔至 38，保证 Ra=1.6；钻 2X16 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）

16、 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 产品型号394GJ-085010零件图号394GJ-085010 第 9 组机械加工工序卡片 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 工序工时 (分) 工位器具编号工位器具名称 准终单件 主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时 工步号工步内容工艺装备 r/minm/minmm/rmm 进给次数 机动辅助 1

17、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 5001500.321 2钻 2X19 孔，扩孔 高速钢麻花钻、游标卡尺、深度 游标卡尺 5001500.322 3钻孔 37.3 高速钢麻花钻、铰刀、游标卡尺、 深度游标卡尺 5001500.321 4铰 37.3 至 38 孔铰刀、游标卡尺、深度游标卡尺 5001500.322 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 产品型号394GJ-085010 零件 图号 394GJ-085010 第 9

18、组机械加工工序卡片 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 6X24 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61501 夹具编号夹具名称切削液 工序工时 (分) 工位器具编号工位器具名称 准终单件 主轴转 速 切削速 度 进给量切削深度工步工时 工步号工步内容工艺装备 r/minm/minmm/rmm 进给次数 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5001500.841 2粗车右圆柱面230 至 221，长度达到尺寸要求高速钢

19、车刀、游标卡尺5001500.841 3倒圆角， R=32高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 4粗车右圆柱面330 至 322，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 5倒圆角， R=45高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 6粗车右圆柱面470 至 465，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 7粗车右圆柱面475 至 472，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 8倒圆角， R=60高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 9粗车右圆柱面300 至 292，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.8

20、41 10 半精车右圆柱面221 至 220，长度达到尺寸要求，保证 Ra=3.2 高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 11倒圆角， R=32高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 12半精车右圆柱面322 至 320.5，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺8001600.231 13倒圆角， R=45高速钢车刀、游标卡尺8001600.231 14半精车右圆柱面465 至 463.5，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺8001600.231 15倒圆角， R=60高速钢车刀、游标卡尺8001600.231 16半精车右圆柱面292 至 290.5，长度达到尺寸要求高速钢车刀、

21、游标卡尺8001600.231 17 精车右圆柱面320.5 至 320，长度达到尺寸要求，保证 Ra=1.6 高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 18倒圆角， R=45，保证 Ra=1.6高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 19 精车右圆柱面463.5 至 463，长度达到尺寸要求，保证 Ra=1.6 高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 20倒圆角， R=60，保证 Ra=1.6高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 21 精车右圆柱面290.5 至 290，长度达到尺寸要求，保证 Ra=0.8 高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 22粗车左端面

22、，长度达到尺寸要求，Ra=12.5高速钢车刀、游标卡尺5001500.821 23粗车左圆柱面230 至 221，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.821 24倒圆角， R=32高速钢车刀、游标卡尺5001500.821 25粗车左圆柱面330 至 322，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 26倒圆角， R=45高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 27粗车左圆柱面470 至 465，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 28粗车左圆柱面475 至 472，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 29高

23、速钢车刀、游标卡尺圆角，R=60高速钢车刀、游标卡尺5001500.841 30 半精车左圆柱面221 至 220，长度达到尺寸要求，保证 Ra=3.2 高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 31倒圆角， R=32高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 32半精车左圆柱面322 至 320.5，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 33倒圆角， R=45高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 34半精车左圆柱面465 至 463.5，长度达到尺寸要求高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 35倒圆角， R=60高速钢车刀、游标卡尺8001600.331 36 精车左圆柱面320.5 至 320，长度达到尺寸要求，保证 Ra=1.6 高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 37倒圆角， R=45，保证 Ra=1.6高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 38 精车左圆柱面463.5 至 463，长度达到尺寸要求，保证 Ra=1.6 高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 39倒圆角， R=60，保证 Ra=1.6高速钢车刀、游标卡尺10001800.221 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