汽车半轴加工工艺分析与编程设计-大学毕业设计.doc

湖南交通职业技术学院高仿毕业论文

湖南交通职业技术学院
HUNAN COMMUNICATION POLYTECHNIC
汽车工程学院
高仿毕业论文

指导老师 陈秀华
学生姓名 张任
专业名称 汽车制造与装配技术
班级名称 装配1303

2015年6月6日

摘要

半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。该零件在机械设备中具有传动性，在进行汽车半轴的加工工艺分析和编程设计时，以机械制造工艺设计为依据，采用收集研究、分析提取研究及实例研究的方法，对半轴的工艺性进行详细的分析，设计出加工的工艺过程。半轴零件的工艺设计，应尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度。根据半轴加工要求设计专用夹具，主要是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意夹具的经济性和使用性。
汽车半轴的机械加工工艺分析对从事汽车半轴生产的企业单位来说是很重要的，工艺路线的好坏直接影响到加工效率、加工精度及加工质量。合理的加工工艺路线不但可以保证零件的质量而且可以充分的利用企业现有的设备，使工序的传接更加合理，从而使企业的管理更加的规范化，降低生产成本。

关键词：半轴　制造

目录

第一章 前言 1
1.1汽车半轴简介 1
1.2国内外汽车半轴的加工工艺 1
1.3课题研究意义 2
1.4课题需解决的主要问题 2
1.5本章小结 2
第二章 汽车半轴工艺分析及生产类型的确定 3
2.1半轴的功用 3
2.2半轴精度分析 3
2.3毛坯余量分析 4
2.4热处理分析 4
2.5确定半轴的生产类型 4
2.6本章小结 4
第三章 零件工艺规程的设计 5
3.1选择毛坯 5
3.2确定毛坯机械加工余量及尺寸公差 5
3.3设计毛坯图 6
3.4选择零件表面加工方法 7
3.5选择定位基准 8
3.6划分加工阶段 9
3.7工序集中与分散 9
3.8工序顺序安排 9
3.9拟订汽车半轴零件机械加工工艺路线 10
3.10确定半轴工艺路线 11
3.11本章小结 12
第四章 工序设计 13
4.1选择加工设备与工艺装备 13
4.2确定加工余量、工序尺寸和公差 14
4.3本章小结 15
第五章 结论 17
5.1总结 17
5.2研究成果 18
参考文献 19
附录 20
致谢 22

第一章 前言

1.1汽车半轴简介
半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分，半轴是用来将差速器半轴齿轮输出的动力传给驱动轮或轮边减速器。对于采用非独立式悬架的驱动桥，根据其半轴内端与外端的受力状况，一般又分为全浮式半轴、四分之三浮式半轴与半浮式半轴三种。
半轴内端以花键连接着半轴齿轮，半轴齿轮在工作时只将扭矩传给半轴，几个行星齿轮对半轴齿轮施加的径向力是互相平衡的，因而并不传给半轴内端。主减速器从动齿轮所受径向力则由差速器壳的两轴承直接传给主减速器壳。因而，半轴内端只受扭矩而不受弯曲力矩。
半轴是连接差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，将动力由差速器传给驱动轮离合器。
半轴对离合器的功用有以下几点
1.使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。
2.暂时切断发动机与传动系的联系，便于发动机的起动和变速器的换档，保证传动系换档时工作平顺。
3.限制所传递转矩，防止传动系过载  
1.2国内外汽车半轴的加工工艺
1.2.1 美国克莱斯勒公司万脱小客车半轴制造工艺
棒料切断—法兰热轧成型—正火—喷砂—清洗—表面磷化—水平挤压成型—法兰和轴承部分切削加工—轴端花键滚扎加工—感应加热淬火、回火—磨削安装轴颈—法兰部分加工。
1.2.2 国内后桥半轴先进的机械加工工艺
校直（单柱校直液压机）—铣端面打中心孔（铣端面打中心孔机床）—车削杆部（液压半自动仿形车床）—磁力探伤（磁力探伤机）—校直（单柱校直液压机）—车削法兰端（普通车床）—铣削花键（半自动花键轴铣床）—校直（单柱校直液压机）—磨削安装轴颈（半自动万能外圆磨床）—法兰端部孔加工（立式钻床）—铣削螺纹（半自动螺纹铣床）—磁力探伤（磁力探伤机）—清洗（通用通过式三箱清洗机）。
以上两方案加工工序比较少，降低了生产成本、提高了生产效率、综合效益比较明显，适合大型企业的生产。然而先进的加工工艺对设备要求比较高，工人的技术水平要求高，不适合一般企业的发展。为了满足一般企业的发展，在制订半轴生产工艺时，我觉得应该偏向以传统工艺为指导，尽量在保证产品质量的基础上，降低设备的要求，同时对员工的技术水平要求相对比较适中，使更多的人可以从事生产。
1.3课题研究意义
汽车半轴的机械加工工艺分析对从事汽车半轴生产的企业单位来说是很重要的，工艺路线的好坏直接影响到加工效率、加工精度及加工质量。合理的加工工艺路线不但可以保证零件的质量而且可以充分的利用企业现有的设备，使工序的传接更加合理，降低加工成本，减少工人的劳动强度，从而使企业的管理更加的规范化，提高企业的经济效益。
1.4课题需解决的主要问题
工件在进行机械加工时，用以确定工件对机床及刀具相对位置的表面称为定位基准。定位基准的选择是定位设计的一个关键问题，工件的定位基准一旦被确定，则其定位方案也基本确定。选择工件那些表面作为定位基准，是加工工艺过程设计时的一个十分重要的问题。定位基准选择是否合理，将直接影响零件加工质量和机床夹具结构的复杂程度，同时它不仅影响零件表面间的位置尺寸和位置精度，而且还影响整个工艺过程的安排。
工艺路线的制订是机械加工中很重要的一环，工艺路线的好坏直接影响到加工效率、加工精度及加工质量。合理的加工工艺路线不但可以保证零件的质量而且可以充分的利用企业现有的设备，使工序的传接更加合理，缩短零件的生产周期，从而使企业的管理更加的规范化，降低生产成本。
1.5本章小结
本章主要说明了课题的来源、目的、意义、应解决的问题以及应该达到的目标，阐述了国内外的发展现状，对课题进行深入分析，为设计的展开做好准备。

第二章 汽车半轴工艺分析及生产类型的确定

2.1半轴的功用
半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分，是用来将差速器半轴齿轮输出的动力传给驱动轮或轮边减速器的，是汽车轴类零件中承受扭矩最大的零件。由于零件成形轮廓的形状结构复杂，所以不仅加工难度大，而且轨迹精度要求较高，零件既要求准确的加工精度，又要求保证正确的几何精度。在数控车削加工中，该零件属于轴类零件（详见附录零件图）。从零件的总体结构和有利于加工考虑，该零件的加工需在普通车床、数控车床、花键轴铣床、立式钻床、锯床及万能磨床等上加工才能完成加工要求。
2.2半轴精度分析
参考机械制图，确定汽车半轴的加工表面的精度如表2-1所示。零件小端的中心孔，是实现上述加工部位的基准，因此必须予以保证（详见附录零件图）。

表2-1 汽车半轴零件的精度分析
加工表面
尺寸及偏差
公差及精度等级
表面粗糙度Ra(μm)
形位公差/mm
零件重要的径向加工表面
φ58h7()
IT7
6.3

φ42 ()
IT12
6.3

φ33m5()
IT5
0.8

零件重要的轴向加工部位
4.2±0.15
IT12
3.2

8.3±0.1
IT12
3.2-6.3

47±0.15
IT12
3.2-0.8

50±3
IT17

花键部分的重要加工尺寸
φ28()
IT6
6.3

30.4()
IT11
6.3

孔
6xφ14()
IT9
3.2

其它加工外圆柱段
φ137
IT11
6.3

φ32
IT11
6.3

φ45
IT11
6.3

R17.5大圆弧
IT11
6.3

工艺孔
φ50
自由精度等级
无要求

2.3毛坯余量分析
由于半轴为批量加工，零件毛坯采用锻造成形，所以轮廓外的车削余量不均匀，在切削过程中会产生变形。考虑到锻造毛坯余量的不均匀性，因此应该先进行常规粗车加工，然后进行精加工。
2.4热处理分析
半轴的正火硬度为HB133-201，在长度B范围内感应加热表面淬火，其表面硬度不低于HRC52，花键处允许降低三个硬度单位。半轴加工路线：下料→锻造→退火→仿形加工→调质→铣花键→中频表面淬火,，低温回火→校直→检验。
2.5确定半轴的生产类型
该产品年产量为9600件/年，结合生产实际，其设备品率10%，机械加工废品率为1%，根据零件生产纲领计算公式
（2-1）

汽车半轴零件的年产量为10656件，现已知该产品属于轻型机械，根据机械制造工艺设计简明手册生产类型与生产纲领的关系表，可确定其生产类型为大批量生产。
2.6本章小结
本章主要说明了汽车半轴的功用，并且对零件进行初步的分析，明确半轴的生产类型、毛坯余量分析、热处理分析及对汽车半轴各加工表面进行精度分析，为后续设计零件工艺规程奠定基础。

第三章 零件工艺规程的设计

3.1选择毛坯
从结构确定零件为轴类零件。根据其受力特点可知，它受扭转—弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力较大，所以可采用合金钢—40Cr。该零件为批量生产，为了提高其生产率与经济性，毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，从而可以提高材料的利用率和生产效率，因此，宜采用自由锻造及模锻方法制造毛坯。
3.2确定毛坯机械加工余量及尺寸公差
3.2.1 锻件的质量
根据零件成品的质量为1.8㎏，估算为2.5㎏。
3.2.2 加工精度
零件模锻部分各表面为一般加工精度F，自由锻造部分为较高精度等级。
3.2.3 锻件形状复杂系数S
（3-1）
假设锻件的最大直径为φ141mm，长为53mm

根据机械制造工艺设计简明手册锻件形状复杂系数S分级表，可确定其形状复杂系数为S，属一般级别。
3.2.4 机械加工余量
根据锻件重量m，F ，S查机械制造工艺设计简明手册模锻件内外表面加工余量表。由于表中形状复杂系数只有S、S，则S参考S，S参考S定，由此查得直径方向为1.7-2.2mm，水平方向亦为1.7-2.2mm。即锻件各外径的单面余量为1.7-2.2mm，各轴向尺寸的单面余量亦为1.7-2.2mm。
3.3设计毛坯图
3.3.1 确定毛坯尺寸公差
确定毛坯尺寸，如表3-1所示：
表3-1 半轴毛坯（模锻部分尺寸）
零件尺寸
单面加工余量
锻件尺寸
Φ58h7
2
Φ62
Φ137
2.2
Φ141.4
R17.5
2
R19.5
Φ45
1.75
Φ48.5
8.3
2及1.7
12
51.2
2及1.7
53
毛坯尺寸公差根据锻件质量m、形状复杂系数S，40含碳量为0.38%—0.43%，其最高含量为0.43%，根据机械制造工艺设计简明手册锻件材质系数表，可确定其锻件材质系数为M，采取平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从模锻件的长度、宽度、高度及错差、残留飞边（普通级）表、模锻件的厚度偏差（普通级）表查得，如表3-2所示：
表3-2 半轴毛坯（模锻部分）尺寸允许偏差
锻件尺寸
偏差
根据
Φ62
+1.4
-0.6
机械制造工艺设计简明手册表2.2-13
Φ141
+1.7
-0.8
R19.5
+1.2
-0.6
Φ48.5
+1.4
-0.6
12
+0.9
-0.3
机械制造工艺设计简明手册表表2.2-16
53
+1.4
-0.4
3.3.2 确定分模具位置
由于毛坯是H<D的圆盘类锻件，应采取轴向分模。为了便于起模及便于发现上、下模在模锻过程中错移，分模线位置选在最大直径的中部，分模线为直线。
3.3.3 确定毛坯的热处理
钢质半轴毛坯经锻造后安排正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀组织，从而改善了加工性能。
根据上述诸因素，自由锻造部分查机械制造技术基础课程设计指导教程确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果如表3-3所示：
表3-3 半轴锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量
锻造类型
锻件重量/㎏
形状复杂系数
材质系数
公差等级
模锻
2.5
S2
M1
普通级
项目
机械加工余量/mm
尺寸公差
备注
φ137圆柱段
2.2
2.2（）
机械制造工艺设计简手册表2.2-13
R17.5大圆弧
2.0
2.0（）
φ58h7圆柱段
2.0
2.0（）
φ45圆柱段
1.75
1.75（）
12
1.75
1.75（）
51
2.0
2.0（）
自由锻
φ30圆柱段
2.5
2.5（）
机械制造技术基础课程设计指导教程表2-6
φ33圆柱段
2.5
2.5（）
76
2.0
76±1.0
609
2.0
613±1.0
综上所述，绘制汽车半轴毛坯图，如图3-1所示：

图3-1 汽车半轴毛坯图
3.4选择零件表面加工方法
根据汽车半轴零件图（详见附录）上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导外圆表面加工方案表、内孔加工方案表、平面加工方案表，确定加工工件各表面的加工方法如表3-4所示：
表3-4 半轴零件面加工方案
加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
φ50工艺孔
自由精度等级
无
钻—车
φ58h7圆柱
IT7
6.3
粗车—精车
φ137圆柱
IT11
3.2
粗车—精车
φ45圆柱
IT11
6.3
粗车—精车
φ42圆柱段
IT12
6.3
粗车—精车
φ33m5圆柱段、R0.5圆角
IT5
0.8
粗车—精车—磨
φ32圆柱段
IT12
6.3
粗车—精车
φ30圆柱段
IT12
6.3
粗车—精车
6xφ14孔
IT9
3.2
钻—倒角—铰
花键
IT11
3.2
粗车—精车—滚齿
3.5选择定位基准
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后在确定粗基准。
3.5.1 选择精基准
1.根据汽车半轴零件的技术要求和装配要求，如零件图（详见附录）所示选择零件右小端的中心孔和φ137外圆作为精基准加工法兰内表面、R17.5圆弧及法兰右端杆部各台阶轴，零件上的很多表面都可以采用它们做基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。φ137外圆柱的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工零件法兰右端的各加工表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的圆跳动的要求。选φ33m5外圆表面做精基准，加工法兰左端部分及内孔。为了保证加工精度，数控加工法兰φ137内表面及右端各轮廓轨迹的工件坐标系原点应设定相同。
2.磨削加工的基准选择
工件热处理后，以零件图（详见附录）中两端的中心孔作为定位基准在万能磨床上，利用两顶尖装夹，一次磨出φ33m5外圆及其端面圆角R0.5。
3.5.2 选择粗基准
1.锯右小端端面的粗基准是以φ33、φ30毛坯外圆及φ58外圆左端面作为定位基准。
2.车φ137法兰内表面、R17.5大圆弧及法兰右端各台阶轴圆柱段的粗基准是以φ137圆柱段，零件右端中心孔作为定位基准。
3.车φ137圆柱段及法兰外表面、φ58h7圆柱段、工艺孔φ50的粗基准是以φ33圆柱段作为定位基准。
4. 钻零件右小端中心孔是以φ33、φ30毛坯外圆作为定位基准。
3.6划分加工阶段
该零件加工质量要求高，可将其加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（零件两端面中心孔及φ137外圆）准备好，使后续工序都可采用精基准进行定位加工，从而保证其他加工表面的精度要求；然后车法兰左端各外圆。
在半精加工阶段，完成花键、各外圆表面及孔的加工要求，对于要精加工的表面留精车余量。
在精加工阶段，对φ33外圆及R0.5圆角进行磨削加工。
3.7工序集中与分散
零件的加工选用工序集中原则。该零件的生产类型为批量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产效率；运用工序集中原则可以减少工件的装夹次数，缩短辅助时间，而且在一次装夹中可以加工出许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。由于汽车半轴的零件比较长，部分工序要使用工序分散原则，便于装夹，从而保证加工精度。
3.8工序顺序安排
3.8.1 机械加工工序的安排
1.遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准—锯平右小端端面、钻小端中心孔。
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—先加工零件中φ137 法兰内表面、R17.5大圆弧及法兰右端各台阶轴圆柱段，后调头加工零件中法兰左端各圆柱端及端面（详见附录零件图）。
4.遵循“先面后孔”原则—先加工φ137圆柱段，再加工6xφ14孔（详见附录零件图）。
3.8.2 热处理
锻造毛坯后安排正火工序，目的是使零件获得合适的硬度，便于切削加工。在半精加工后及精加工阶段前安排中频淬火和退火。淬火的目的是为了提高零件的硬度和耐磨性；退火的目的是为了消除锻件淬火后的残余内应力。
3.8.3 辅助工序
毛坯锻造、粗加工台阶轴和热处理后，均安排校直工序；在半精加工后，安排中间检验工序；精加工后，安排清洗和终检工序。
综上所述，确定汽车半轴工序的安排顺序为：基准加工—法兰右端台阶轴各圆柱段的粗加工及法兰左端各圆柱段粗加工—主要表面的半精加工和次要表面的半精加工—热处理—主要表面的精加工。
3.9拟订汽车半轴零件机械加工工艺路线
3.9.1 拟订加工小端面及钻中心孔的加工方案
1.方案一：锯端面—钻中心孔—粗车台阶轴、R17.5大圆弧及φ137法兰内表面—钻φ50孔及车合R15过渡圆弧—钻左端中心孔，平端面粗车φ58外圆柱段、φ137法兰圆柱段及法兰外表面—平小端端面，再加工一次加工中心孔。
2.方案二：车端面—钻中心孔，采用一台设备进行加工。
3.方案优缺点对比，如表3-5所示：
表3-5 加工方案对比
加工方案
优 点
缺 点
方案一
便于装夹，能很好地保证加工精度
工序长，需要设备多，操作时间长，生产效率低
方案二
工序集中，一次装夹就可以完成加工，从而节省操作时间和生产设备，生产效率高。
加工时零件摆动幅度较大，无法保证基准中心孔的加工精度，废品率高。
4.方案对比及选用
方案一：虽然工序长，占用设备多，生产效率低，但是废品率低，经济效益好，适合于大批量生产；方案二：虽然工序集中，生产效率高，但是由于零件结构复杂，毛坯是锻造而成，直线度和垂直度较差，加工时零件摆动幅度较大，无法保证基准中心孔的加工精度，废品率高，经济效益低，不适合于大批量生产。因此制订零件加工工艺路线时选择方案一。
3.9.2 确定汽车半轴加工工艺流程
通过以上方案对比，确定汽车半轴加工工艺流程，如图3-2所示：
锻造（自由锻、模锻）
热处理（正火）
校直
锯右小端面
粗车台阶轴、R17.5大圆弧及φ137法兰内表面
调头钻φ50工艺孔及车合R15过渡圆弧
机械加工（粗加工）
钻左端中心孔，平端面粗车φ58外圆柱段及法兰外表面、φ137法兰外圆柱段
平小端端面、再加工一次中心孔
精车台阶轴各圆柱段、R17.5大圆弧及φ137法兰的内表面

铣花键
热处理（中频淬火、退火）
修研杆头中心孔—校直
精车φ58外圆及φ137外圆柱及法兰外表面、取总长
钻6xφ14孔；孔倒角C0.5、铰6xφ14孔
校直

机械加工（半精加工）
磨φ33m5外圆、R0.5圆角

入库清洗
磁力探伤
钻右小端中心孔

图3-2 汽车半轴加工工艺流程图
3.10确定半轴工艺路线
根据拟订的工艺方案，在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，列出汽车半轴的机械加工工艺路线，如表3-6所示：
表3-6 汽车半轴机械加工工艺路线
工序号
工序名称
工序内容
05
锻造
锻造（自由锻、模锻）
10
热处理
热处理（正火）
15
辅助工序
校直
20
锯
锯右小端面
25
钻削
钻右小端中心孔
30
车削
粗车台阶轴、R17.5大圆弧及φ137法兰内表面
35
钻、车削
调头钻φ50工艺孔及车合R15过渡圆弧
40
钻、车削
钻左端中心孔，平端面粗车φ58外圆柱段及法兰外表面、φ137法兰外圆柱段
45
钻、车削
平小端端面、再加工一次中心孔
50
辅助工序
校直
55
车削
精车台阶轴各圆柱段、R17.5大圆弧及φ137法兰的内表面
60
铣削
铣花键
65
热处理
热处理（中频淬火、退火）
70

修研杆头中心孔
75
辅助工序
校直
80
车削
精车φ58外圆及φ137外圆柱及法兰外表面、取总长
85
钻削
钻6xφ14孔
90
铰削
孔倒角C0.5、铰6xφ14孔
95
磨削
磨φ33m5外圆、R0.5圆角
100

磁力探伤
105

入库清洗

3.11本章小结
本章主要说明了零件的毛坯选取及其制造工艺，同时对零件的作用及结构进行了整体的分析拟订工艺路线的两个初步方案。经过分析比较两个工艺路线的优劣，确定最后的加工工艺路线，为下面工序设计和夹具设计奠定了基础。

第四章 工序设计

4.1选择加工设备与工艺装备
4.1.1 选择机床
根据机械制造工艺设计简明手册，查相关表可确定表3-6各加工工序选择的机床设备。
1.工序35、40、45、80都是粗车和半精车。各工序的工步数不多，成批生产部要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，选用常用的CA6140型卧式普通车床即可。
2.工序30只安排了粗车。工序相对比较集中，半轴形状较为复杂，故选择卧式仿形车床CE7112进行加工方能满足要求。
3.工序60为铣花键。从加工要求及尺寸大小考虑，选Y6110型花键轴铣床较合适。
4.工序85、90为钻、铰6个φ14孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，从加工要求及尺寸大小考虑，故选Z535型立式钻床。
5.工序55为精车半轴杆部及法兰内表面。由于已安排有粗加工，余量不是很大，零件为大批量生产且工序集中，为了提高生产效率，故可选GSK980DA的数控车床。
6.工序95为磨外圆。从加工要求及尺寸精度考虑，故选MGB1420型万能磨床进行半轴的精加工。
7.工序20为锯右小端端面。根据零件规格，选择锯床。
8.工序25为钻右小端中心孔从加工要求及尺寸大小考虑，选择卧式中心钻机床Z8210A。
4.1.2 选择夹具
本零件除钻孔工序需要专用夹具外，其它各工序使用通用夹具即可。铣花键及磨外圆工序采用两顶尖；车φ137法兰外圆柱段及其外表面、钻φ50工艺孔左端面中心孔，车R15圆弧φ58圆柱段均采用三爪卡盘；车杆部及φ137法兰内表面及R17.5圆弧采用三爪卡盘+顶尖，其他工序均用V型块。
4.1.3 选择刀具
1.在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。由于汽车半轴的生产为大批量，为了提高生产效率及经济性，选用可转位车刀。
2.钻定位中心孔选用B型带护锥中心（根据GB6078-85）, 钻φ50工艺孔用高速钢麻花钻头。
3.花键的加工根据加工材料，可选择45度压力角渐开线花键滚刀。
4.其他工序的加工用到的刀具有：高速钢机用铰刀、锯条、高速钢麻花钻头等。
4.1.4 选择量具
汽车半轴零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有二种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。根据机械制造工艺设计简明手册，确定半轴机械加工所用的量具有游标卡尺、外径千分尺、百分表、内径千分尺等。
4.2确定加工余量、工序尺寸和公差
确定工序尺寸一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关，当准备不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
圆柱面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各外圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。
本零件生产为大批量生产，以工厂生产实践和实验研究积累的经验为基础，参考机械制造工艺设计简明手册，机械制造工艺与机床夹具课程设计设计指导教程，确定汽车半轴零件的各加工面的工序加工余量、工序尺寸及公差如表4-1所示：
表4-1 半轴各加工表面加工余量、工序尺寸和公差
加工表面
工序名称
工序余 量
工序精度
工序基本尺寸
工序尺寸及偏差
φ33外圆
磨削
0.4
IT5(0.011)
φ33.0
φ33()
精车
1.3
IT9（0.062）
φ33.4
φ33.4()
粗车
3.3
IT11(0.16)
φ34.7
φ34.7()
毛坯
5.0

φ38.0

φ30外圆
精车
1.3
IT9(0.052)
φ30.0
φ30.0()
粗车
3.7
IT11(0.13)
φ31.3
φ31.3()
毛坯
5.0

φ35.0

φ32外圆
精车
1.3
IT9(0.062)
φ32.0
φ32.0()
粗车
3.7
IT11(0.16)
φ33.3
φ33.3()
毛坯
6.0

φ38.0

φ42外圆
精车
1.3
IT9(0.062)
φ42.0
φ42.0()
粗车
5.2
IT11(0.16)
φ43.3
φ43.3()
毛坯
6.5

φ48.5

φ45外圆
精车
1.3
IT9(0.062)
φ45.0
φ45.0()
粗车
2.2
IT11(0.16)
φ46.3
φ46.3()
毛坯
3.5

φ48.5

φ137外圆
精车
1.3
IT9(0.1)
φ137.0
φ137()
粗车
3.1
IT11(0.25)
φ138.3
φ138.3()
毛坯
4.4

φ141.4

R17.5圆弧
精车
1.3
IT9(0.062)
R17.5
R17.5()
粗车
2.7
IT11(0.16)
R18.8
R18.8 ()
毛坯
4.0

R19.5

φ58h7外圆
精车
1.3
IT7(0.03)
φ58.0
φ58.0()
粗车
2.7
IT11(0.19)
φ59.3
φ59.3()
毛坯
4.0

φ62.0

轴向尺寸
粗加工后均预留0.5mm作为半精加工所用

4.3本章小结
本章主要是确定了零件加工所需要用到的机床设备、刀具、量具以及零件加工各工序的加工余量。为了方便参阅、管理、安排生产计划以及指导工人进行零件加工所用。

第五章 结论

5.1总结
本次毕业设计虽然为期不长，但是它浓缩了大学学习的全过程，体现了我们对所学知识的掌握和领悟程度。汽车半轴加工工艺分析与编程设计，以机械制造工艺设计及机床夹具设计为设计依据。在对汽车半轴的设计中， 我的设计方案是：绘制零件图—半轴工艺分析及生产类型的确定—零件工艺规程的设计—机床设备及工艺装备的选用—加工余量、工序尺寸及公差的确定—切削用量及基本时间的确定—编程设计—专用夹具设计。
汽车半轴加工表面很多，结合课本理论知识指导，通过与指导老师多次讨论，对零件再三分析，所确定汽车半轴零件加工的工艺路线为：锻造—正火—校直—锯平零件右小端端面—钻右小端面中心孔—粗车零件杆部及法兰内表面、R17.5大圆弧—调头钻工艺孔且车合过渡圆弧—钻零件左端定位中心孔，平端面、粗车法兰左端各圆柱段—车零件右端端面，取总长、再加工中心孔—精车零件杆部及法兰内表面、R17.5大圆弧—铣花键—热处理（淬火、退火）—校直—精车法兰左端各圆柱段—钻孔—铰孔、倒角—磨外圆—探伤—清洗入库。
由于是第一次进行如此有系统的设计，设计过程中仍然存在不足之处，具体如下：
1.缺乏现场生产经验，对一些参数和元件的选用可能不是最合理的，有着一定的浪费。
2.与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。
3.系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。
机械加工工艺分析及编程设计是全面地综合运用有关专业课程的理论和实践知识进行加工工艺及编程设计的一次重要实践。通过本课题，综合所学专业知识，熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和编程设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养编制机械加工工艺规程和编程设计的能力，同时培养分析问题和解决问题的能力，加深理论知识的理解，强化生产实习中的感性认识。设计过程也是理论联系实际的过程，能培养理论联系实际的设计思想，并学会使用手册、查询相关资料等，提高分析和解决工程实际问题的独立工作能力，能巩固、加深和扩展有关机械加工工艺与编程设计方面的知识，为以后的实际工作奠定坚实的基础。
5.2研究成果
本毕业设计是以机械制造工艺设计作为设计依据，在已有课程学习的基础上，投入足够的时间和精力，理论紧密联系完成的系统设计，所取得的设计成果如下：
1汽车半轴加工过程与分析；
2.汽车半轴加工工艺过程综合卡（1份）；
3.设计论文（汽车半轴加工工艺分析与编程设计的说明书、开题报告及其PPT）。

参考文献

[1] 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1993.6
[2] 刘新佳.金属工艺学实习教材.北京：高等教育出版社，2008.2
[3] 皱青.械制造基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2009
[4] 刘力，王冰.机械制图.北京：高等教育出版社，2005
[5] 王先逵.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，2008
[6] 李和平，金曼曼.汽车半轴的摆辗新工艺与传统工艺比较.科技资讯.2008,37（11）：113-115

附录

机械加工工艺过程卡片

致谢

经过一个学期的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导以及学校给予的各方面的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
在这里首先要感谢我的导师申老师。申老师平日里工作很忙，但在我做毕业设计的每个阶段都给予了我悉心的指导。她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
其次，我要感谢我的班主任韦老师，韦老师一直对我们的学习生活及设计工作表示很大的关心和帮助，总是在第一时间把学校的工作告诉我们，并时刻激励我们要在学习和工作上认真努力。这次论文的顺利完成跟老师的帮助也是无法分开的。
然后，还要感谢大学二年来所有的老师，为我们打下机械设计制造及其自动化专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。
最后，感谢我的母校—梧州学院二年来对我的大力栽培。衷心地感谢你们！