汽车半轴加工工艺与编程设计

毕 业 论 文

论文题目 汽车半轴加工工艺与编程设计 系 别 电子信息工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号

学生姓名 指导教师（签名）_____________________ 完成时间 年 月

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 工艺分析 夹具设计

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Automobile rear axle processing craft and programming design

Abstract

The semi-axle is the parts of automotive axle with the largest bearing torque. It is the solid axis that transmits torque between the differential mechanism and the driving wheel. Its inner end generally connects by integral-key and semi-axis, outside end connects with hub. The parts have transmission in machinery and equipment. When performing the machining process analysis and programming design of automobile semi-axes, it bases on mechanical manufacturing process design. Use the method of collect research, analysis of extraction and case study with analyzing manufacturability of semi-axis in detail to design manufacturing process. The process design of semi-axis parts should try its best to reduce the cost of processing and the intensity of workers. According to the requirements of the processing of half axle design special jig, mainly used for drilling half axle disk evenly distributed in the design of holes, the economy and practicability attention fixture.

Automobile semi-axes machining process analysis for enterprises engaged in production of automobile half shaft is very important and technology will have a direct impact on the efficiency and quality of machining precision and processing. Reasonable processing route will not only ensure the quality of parts and enterprises can make full use of existing equipment and make the process more reasonable, so as to make the management of enterprises more standardized and cut production costs.

Keyword: Semi-axle Process analysis The tongs design

II

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 确定切削用量及基本时间 ....................................... 16

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5.1切削用量选用原则 ............................................. 16 5.2确定汽车半轴各工序切削用量 ................................... 17 5.3确定半轴各工序的基本时间 ..................................... 27 5.4本章小结 ..................................................... 31 第六章 编程设计 ..................................................... 32

6.1确定装夹方案 ................................................. 32 6.2确定加工顺序与走刀路线 ....................................... 32 6.3本章小结 ..................................................... 35 第七章 钻床专用夹具设计 ............................................. 36

7.1概述 ......................................................... 36 7.2夹具设计 ..................................................... 39 7.3计算定位误差 ................................................. 44 7.4夹紧力的计算 ................................................. 44 7.5绘制夹具装配图 ............................................... 45 7.6本章小结 ..................................................... 46 第八章 结论 ......................................................... 47

8.1总结 ......................................................... 47 8.2研究成果 ..................................................... 48 参考文献 ............................................................ 49 附录 ................................................................ 50 致谢 ................................................................ 56

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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

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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。

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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[8]，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 φ58h7(00.03) 零件重要的径向加工表面 φ42 (00.25) 0.020φ33m5(0.009) 公差及精度等级 IT7 IT12 IT5 IT12 IT12 IT12 IT17 IT6 IT11 IT9 IT11 IT11 IT11 IT11 自由精度等级 表面粗糙度Ra(μm) 6.3 6.3 形位公差/mm 0.8 3.2 3.2-6.3 3.2-0.8 6.3 6.3 3.2 6.3 6.3 6.3 6.3 无要求 零件重要的轴向加工部位 4.2±0.15 8.3±0.1 47±0.15 50±3 φ28(0.13) 0.12130.4(0.201) 0.076xφ14(0.02) 0花键部分的重要加工尺寸 孔 其它加工外圆柱段 工艺孔

φ137 φ32 φ45 R17.5大圆弧 φ50 3

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。

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

(1) NQn （2-1）

9600 6(110%1%)件10年65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[1]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。

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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F1，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

Sm锻件m外包容体 （3-1）

假设锻件的最大直径为φ141mm，长为53mm

m外包容体14.25.37.826440g6.44kg 2m锻件2.5kg

S2.50.388 6.44根据机械制造工艺设计简明手册[1]锻件形状复杂系数S分级表，可确定其形状复杂系数为S2，属一般级别。

3.2.4 机械加工余量

根据锻件重量m，F1 ，S2查机械制造工艺设计简明手册[1]模锻件内外表面加工余量表。由于表中形状复杂系数只有S1、S3，则S2参考S1，S4参考S3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。

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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 Φ58h7 Φ137 R17.5 Φ45 8.3 51.2 单面加工余量 2 2.2 2 1.75 2及1.7 2及1.7 锻件尺寸 Φ62 Φ141.4 R19.5 Φ48.5 12 53 毛坯尺寸公差根据锻件质量m、形状复杂系数S2，40Cr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[1]锻件材质系数表，可确定其锻件材质系数为M1，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 Φ62 Φ141 R19.5 Φ48.5 12 53 偏差 +1.4 -0.6 +1.7 -0.8 +1.2 -0.6 +1.4 -0.6 +0.9 -0.3 +1.4 -0.4 根据 机械制造工艺设计简明手册表2.2-13 机械制造工艺设计简明手册表表2.2-16 3.3.2 确定分模具位置 由于毛坯是H3.3.3 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[6]确

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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/㎏ 2.5 项目 φ137圆柱段 模锻 R17.5大圆弧 φ58h7圆柱段 φ45圆柱段 12 51 φ30圆柱段 自由锻 φ33圆柱段 76 609 形状复杂系数 S2 机械加工余量/mm 2.2 2.0 2.0 1.75 1.75 2.0 2.5 2.5 2.0 2.0 材质系数 M1 尺寸公差 1.72.2（0.8） 1.22.0（0.6） 1.42.0（0.6） 1.41.75（0.6） 0.91.75（0.3） 1.42.0（0.4） 1.52.5（0.5） 1.52.5（0.5公差等级 普通级 备注 机械制造工艺设计简手册表2.2-13 ） 76±1.0 613±1.0 机械制造技术基础课程设计指导教程表2-6 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[7]外圆表面加工方案表、内孔加工方案表、

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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 φ50工艺孔 φ58h7圆柱 φ137圆柱 φ45圆柱 φ4200.25圆柱段 φ33m5圆柱段、R0.5圆角 φ32圆柱段 φ30圆柱段 6xφ14孔 花键 尺寸精度等级 自由精度等级 IT7 IT11 IT11 IT12 IT5 IT12 IT12 IT9 IT11 表面粗糙度Ra/μm 无 6.3 3.2 6.3 6.3 0.8 6.3 6.3 3.2 3.2 加工方案 钻—车 粗车—精车 粗车—精车 粗车—精车 粗车—精车 粗车—精车—磨 粗车—精车 粗车—精车 钻—倒角—铰 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。

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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。

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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 方案一 优 点 便于装夹，能很好地保证加工精度 缺 点 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，加工时零件摆动幅度较大，无法保证从而节省操作时间和生产设备，生产效基准中心孔的加工精度，废品率高。 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：

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锻造（自由锻、模锻） 锯右小端面 钻右小端中心孔 热处理（正火） 粗车台阶轴、R17.5大圆弧及φ137法兰内表面 校直 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 校直 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） 机械加工（半精加工） 修研杆头中心孔—校直 磨φ33m5外圆、R0.5圆角 磁力探伤 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 入库清洗 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

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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 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 工序名称 锻造 热处理 辅助工序 锯 钻削 车削 钻、车削 钻、车削 钻、车削 辅助工序 车削 铣削 热处理 辅助工序 车削 钻削 铰削 磨削 工序内容 锻造（自由锻、模锻） 热处理（正火） 校直 锯右小端面 钻右小端中心孔 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 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 校直 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 磨φ33m5外圆、R0.5圆角 磁力探伤 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。

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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[1]，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。

13

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[1]，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[1]，机械制造工艺与机床夹具课程设计设计指导教程[6]，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 磨削 φ33外圆 精车 粗车 毛坯 精车 φ30外圆 粗车 毛坯

工序余 量 0.4 1.3 3.3 5.0 1.3 3.7 5.0 工序精度 IT5(0.011) IT9（0.062） IT11(0.16) IT9(0.052) IT11(0.13) 14

工序基本尺寸 φ33.0 φ33.4 φ34.7 φ38.0 φ30.0 φ31.3 φ35.0 工序尺寸及偏差 φ33(0.009) φ33.4(00.062) φ34.7(0.16) φ30.0(0.052) φ31.3(0.13) 0000.002

精车 φ32外圆 粗车 毛坯 精车 φ42外圆 粗车 毛坯 精车 φ45外圆 粗车 毛坯 精车 φ137外圆 粗车 毛坯 精车 R17.5圆弧 粗车 毛坯 精车 φ58h7外圆 粗车 毛坯 轴向尺寸 1.3 3.7 6.0 1.3 5.2 6.5 1.3 2.2 3.5 1.3 3.1 4.4 1.3 2.7 4.0 1.3 2.7 4.0 IT9(0.062) IT11(0.16) IT9(0.062) IT11(0.16) IT9(0.062) IT11(0.16) IT9(0.1) IT11(0.25) IT9(0.062) IT11(0.16) IT7(0.03) IT11(0.19) φ32.0 φ33.3 φ38.0 φ42.0 φ43.3 φ48.5 φ45.0 φ46.3 φ48.5 φ137.0 φ138.3 φ141.4 R17.5 R18.8 R19.5 φ58.0 φ59.3 φ62.0 φ32.0(00.062) φ33.3(00.16) φ42.0(00.062) φ43.3(00.16) φ45.0(00.062) φ46.3(00.16) φ137(00.1) φ138.3(00.25) R17.5(00.062) R18.8 (00.16) φ58.0(00.03) φ59.3(00.19) 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。

15

第五章 确定切削用量及基本时间

切削用量是切削加工时可以控制的参数，具体是指切削速度v (m/min) ，进给量f( mm/r)和背吃刀量ap（mm）三个参数。

5.1切削用量选用原则

选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得高生产率和低加工成本。

从刀具耐用度角度出发，首先应选定背吃刀量ap，其次选定进给量f，最后选定切削速度v。

粗加工时，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽量能保证较高的金属切除率，以提高生产率；精加工时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量小且均匀。因此，选择切削用量时应着重保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。

5.1.1 选择背吃刀量ap

粗加工时，背吃刀量应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。由于粗加工时是以提高生产率为主要目标，所以在留出半精加工、精加工余量后，应尽量将粗加工余量一次切除。一般ap可达8～10mm。当遇到断续切削、加工余量太大或不均匀时，则应考虑多次走刀，而此时的背吃刀量应依次递减，即ap1>ap2>ap3„„。

精加工时，应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量，使精加工余量小而均匀。

5.1.2 选择进给量f

粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好的情况下，可以选用大一些的进给量；精加工时，应主要考虑工件表面粗糙度要求，一般表面粗糙度数值越小，进给量也要相应减小。

5.1.3 选择切削速度v

切削速度主要应根据工件和刀具的材料来确定。粗加工时，v主要受刀具寿命和机床功率的限制。如超出了机床许用功率，则应适当降低切削速度；精加工时，

16

ap和f选用得都较小，在保证合理刀具寿命的情况下，切削速度应选取的尽可能高，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。

切削用量选定后，应根据已选定的机床，将进给量f和转速n，并计算出实际的切削速度v。工序卡上填写的切削用量应是修定后的进给量f、转速n，并计算实际的切削速度v。

5.2确定汽车半轴各工序切削用量

5.2.1 确定表3-6工序30的切削用量

1.确定切削深度ap

根据表4-1由于半轴毛坯单边余量最大仅为2.5mm，粗车最大双边加工余量为3.7mm，可在一次走刀完成。

ap=1.85mm

2.确定进给量f

根据机械加工工艺手册[9]硬质合金外圆车刀粗车外圆的进给量表可知

f=0.4-0.5mm/r

按CE7112进给量，选择

f=0.4mm/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]车削速度计算公式表、车刀的磨钝标准及寿命表可知

CV=242,XV=0.15,YV=0.35,m=0.20，T=60min

根据车削速度计算公式

v CVm/min（5-1） XVYVmTapf242127.4m/min 0.20.150.35601.850.4

17

n1000v902r/min d0按CE7112的转速，选择

n=900r/min=15r/s

4.校验机床功率。根据零件的工件材料、刀具材料及加工形式，查机械加工工艺手册[9]车削力和车削功率的计算公式表可知

XFzYFznFzFcCFzapfvkFz （5-2）

PmFcv （5-3） 4610其中，CFz2650，YFz0.75，nFz0.15，kFz1，XFz1.0 则有：Fc26501.851.00.40.7512466N；Pm2466127.45.2KW

6104查机械加工工艺手册[9]卧式车床的型号与技术参数表CE7112车床的参数可知CE7112主电机功率为P=10kw。

因PmP，故上述切削用量可用，最后确定切削用量为

ap1.85mm, f0.40mm/r,v127.4(m/min), n900(r/min)

5.2.2 确定表3-6工序40的切削用量

1.确定切削深度ap

根据表4-1由于半轴毛坯单边余量最大仅为2.5mm，粗车最大双边加工余量为3.1mm，可在一次走刀完成。

ap=1.55mm

2.确定进给量。根据机械加工工艺手册[9]硬质合金外圆车刀粗车外圆的进给量表可知

f=0.4-0.5mm/r

按CA6140进给量，选择

f=0.4mm/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速

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度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]车削速度计算公式表、车刀的磨钝标准及寿命表可知

CV=242,XV=0.15,YV=0.35,m=0.20，T=60min

根据车削速度计算公式

v  n按CA6140的转速，选择

CVm/min XVYVmTapf242136.7m/min

600.21.550.150.40.351000v317.8r/min d0n=320r/min=5.3r/s

4.校验机床功率。根据零件的工件材料、刀具材料及加工形式，查机械加工工艺手册[9]车削力和车削功率的计算公式表可知

XFzYFznFzFcCFzapfvkFz

PmFcv

6104其中CFz2650，YFz0.75，nFz0.15，kFz1，XFz1.0 则有Fc26501.551.00.40.7512066N；Pm2066136.74.7KW 4610查机械加工工艺手册[9]卧式车床的型号与技术参数表CA6140车床的参数可知CA6140主电机功率为P=7.5kw。

因PmP故上述切削用量可用。最后的切削用量为

ap1.55mm, f0.40mm/r,v136.7(m/min), n320(r/min)

5.2.3 确定表3-6工序55的切削用量

1.确定切削深度ap

根据表4-1由于半轴毛坯单边余量最大仅为2.5mm，粗车最大双边加工余量为

19

1.3mm，可在一次走刀完成。

ap=0.65mm

2.确定进给量，根据机械加工工艺手册[9]硬质合金外圆车刀半精车的进给量表可知

f=0.15-0.25mm/r

按GSK980DA进给量，选择

f=0.15mm/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]车削速度计算公式表、车刀的磨钝标准及寿命表可知

CV=291,XV=0.15,YV=0.20,m=0.20，T=60min

根据车削速度计算公式

v  n按GSK980DA的转速，选择

CVm/min XVYVmTapf291200.7m/min 0.20.150.20600.650.151000v1420.4r/min d0n=1500r/min=25r/s

5.2.4 确定表3-6工序80的切削用量

1.确定切削深度ap

根据表4-2由于半轴毛坯单边余量最大仅为2.5mm，粗车最大双边加工余量为1.3mm，可在一次走刀完成。

ap=0.65mm

2.确定进给量。根据机械加工工艺手册[9]硬质合金外圆车刀粗车外圆的进给

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量表可知

f=0.15-0.25mm/r

按CA6140进给量，选择

f=0.18mm/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]车削速度计算公式表、车刀的磨钝标准及寿命表可知

CV=291,XV=0.15,YV=0.20,m=0.20，T=60min

根据车削速度计算公式

v nCVm/min XVYVmTapf291191.4m/min

600.20.650.150.180.201000v445r/min d0按CA6140的转速，选择

n=500r/min=8.3r/s

5.2.5 确定表3-6工序25的切削用量

1.确定切削深度ap

根据公式ap=dw/2=4.0/2=2.0mm

2.确定进给量。根据机械加工工艺手册[9]高速钢钻头钻孔的进给量表可知

f=0.06-0.08mm/r

按Z8210A进给量，选择

f=0.08m/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

21

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]钻、扩、铰切削速度的计算公式表、单刀加工刀具寿命T表可知

CV=4.4,ZV=0.4,YV=0.70, XV=0.0,m=0.20，T=20min

根据机械加工工艺手册[9]钻孔切削速度的修正系数表可知

kTV=1.0, ksV=0.95, kLV=1.0, ktV=0.6 kXV=0.87, kMV=0.64

KV=1.0×0.95×1.0×0.6×0.87×0.64=0.317

根据钻削速度计算公式

CVd0ZV vmXVYVKV （5-4）

Tapf4.440.40.3177.8m/min 0.201520.080.70 n按Z8210A的转速，选择

1000v624r/min d0n=600r/min=10r/s

5.2.6 确定表3-6工序35的切削用量

1.确定切削深度ap

根据公式ap=dw/2=50/2=25mm

2.确定进给量。根据机械加工工艺手册[9]高速钢钻头钻孔的进给量表可知

f=0.4-0.5mm/r

按CA6140进给量，选择

f=0.4m/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]钻、

22

扩、铰切削速度的计算公式表，单刀加工刀具寿命T表可知

CV=6.1,ZV=0.4,YV=0.50, XV=0.0,m=0.20，T=90min

根据机械加工工艺手册[9]钻孔切削速度的修正系数表可知

kTV=1.0, ksV=0.95, kLV=1.0, ktV=1.0 kXV=0.87, kMV=0.64

KV=1.0×0.95×1.0×1.0×0.87×0.64=0.53

根据钻削速度计算公式

CVd0ZVvmXVYVKV Tapf6.1500.40.539.97m/min 0.200.5090250.4 n按CA6140的转速，选择

1000v63.51r/min d0n=65r/min=1.08r/s

5.2.7 确定表3-6工序60的切削用量

1.确定工件每转滚刀进给量f。根据机械加工工艺手册[9]查用花键滚刀滚切花键轴的进给量表可知

f=1.5～5mm/r

按Y6110进给量，选择

f=2.5mm/r=15mm/min

2.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料、加工形式、刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]用花键滚刀滚切花键轴的切削用量表知

v10m/min

查机械加工工艺手册[9]用花键滚刀滚切花键轴表可知滚花键切削速度的修正

23

系数为

KV1.31.51.95

故实际的切削速度 v101.9519.5m/min

n1000v207.0r/min d0按Y6110的转速，选择

n=200r/min=3.3r/s

5.2.8 确定表3-6工序85的切削用量

1.确定切削深度ap

根据公式ap=dw/2=14/2=7.0mm

2.确定进给量。根据机械加工工艺手册[9]高速钢钻头钻孔的进给量表可知

f=0.22-0.28mm/r

按Z535进给量，选择

f=0.26m/r

3.确定切削速度v

切削速度可根据公式计算，也可直接从表中查出。现采用计算法确定切削速度。

根据半轴的材料，加工形式，刀具材料及进给量，查机械加工工艺手册[9]钻、扩、铰切削速度的计算公式表、单刀加工刀具寿命T表可知

CV=6.1,ZV=0.4,YV=0.50, XV=0.0,m=0.20，T=45min

根据机械加工工艺手册[9]钻孔切削速度的修正系数表可知

kTV=1.0, ksV=0.95, kLV=1.0, ktV=1.0 kXV=0.87, kMV=0.64

KV=1.0×0.95×1.0×1.0×0.87×0.64=0.53

根据钻削速度计算公式

CVd0ZVvmXVYVKV Tapf

24

6.1140.40.538.5m/min 0.200.50457.00.26 n按Z535的转速，选择

1000v193.4r/min d0n=265r/min=4.4r/s

4.确定扭矩M。查机械加工工艺手册[9]钻孔转矩及功率的计算公式表可知

zMMCMd0fyMKM （5-5）

式中 CM0.305，zM2.0，yM0.8，KM=1 经计算 M20.32(Nm)

5.确定功率Pm。查机械加工工艺手册[9]钻孔转矩及功率的计算公式表可知

PmMv （5-6） 30d020.328.50.41KW

3014查机械制造工艺设计简明手册[1]立式钻床主要技术参数表中Z535的参数可知

即有 PmZ535主电机功率为P=4.5kw。

因PmP，故上述切削用量可用。

5.2.9 确定表3-6工序90的切削用量

1.确定进给量f

根据机械加工工艺手册[9]高速钢机铰刀铰孔时的进给量表可知

f=0.15-0.35mm/r

按Z535进给量，选择

f=0.15m/r

2.确定切削速度v及n

根据机械加工工艺手册[9]高速钢机铰刀铰削结构钢、合金钢的切削速度表量表，取v=24.0m/min

切削速度的修正系数查钻、扩、铰孔条件改变时切削速度的修正系数表可知

25

kMV=0.53,kaV=1.0

p故v1=24×0.53×1.0=12.72m/min

n1000v289.35r/min d0按Z535的转速，选择

n=335r/min=5.58r/s

实际的铰孔速度v

vd0n100014.73m/mim

5.2.10 确定表3-6工序95的切削用量

根据机械加工工艺手册[9]，现采用查表法确定磨工序的切削用量 1.确定砂轮速度

根据机械加工工艺手册[9]外圆磨削砂轮速度表可知

Vs=45m/s

2. 确定进给量fa

根据公式fa=（0.5-0.8）bs bs=100mm fa=0.5mm

3.确定背吃刀量ap，工件速度vw

根据工件磨削表面直径、工件纵向进给量fa查机械加工工艺手册[9]纵向进给外圆的磨削用量表可知

ap=0.03mm vw=16m/min

5.2.11 确定工序20切削用量

确定工序20锯小端面的切削用量。根据机械加工工艺手册[9]查圆锯锯削用量

26

可知

锯削速度v=18.3m/min 进给量f=76mm/min 材料切除率为226cm2/min

5.3确定半轴各工序的基本时间

5.3.1 确定表3-6工序25的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]钻削机动时间的计算公式表可知

TjLll1l2 (5-7) fnfn l—切削加工长度（mm）

l1—刀具切入长度（mm）l1D(1~2) (5-8) 2ctgkrl2—刀具切出长度（mm）l2=1～4(钻中心孔和盲孔时l2=0) 由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l =12.5，l1=2，l2=0，f=0.08mm/r，n=10r/s

则 Tj12.52018.125s

0.08105.3.2 确定表3-6工序85的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]钻削机动时间的计算公式

TjLll1l2 fnfn由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=10.3mm，l1=2mm，l2=3mm，f=0.26mm/r，n=4.4r/s

Tj110.32313.37s

0.264.4Tj6Tj1613.3780.22s

27

5.3.3 确定表3-6工序90的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]铰圆柱孔的超出长度表可知

l2=13mm

根据公式 TjLll1l2 fnfn式中 l=10.3mm，l1 =2mm，l2=13mm，f=0.15mm/r，n=5.58r/s

Tj110.313230.22s

0.155.58Tj4Tj1630.22181.32s

5.3.4 确定表3-6工序30的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]车削机动时间的计算公式表可知

Tjll1l2Lii (5-9) fnfn l—切削加工长度（mm）

l1—刀具切入长度（mm）l1aptgkr(1~2) (5-10)

l2—刀具切出长度（mm）l23~5 l2=3～5(加工台阶时l2=0)

i为切削次数

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=650.7，l1 =2，l2=5，f=0.4mm/r，n=15r/s，i=1

则 Tj650.725109.62s

0.4155.3.5 确定表3-6工序40的基本时间

1.车削φ58外圆柱段的基本时间Tj1

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=4.7mm，l1 =2mm，l2 =5mm，f=0.4mm/r，n=5.8r/s

28

Tj14.7255.04s

0.45.82.车削φ137外圆柱段的基本时间Tj2

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=10.8mm，l1 =2mm，l2 =5mm，f=0.4mm/r，n=5.8r/s

10.8257.67s

0.45.8由（1）（2）可知工序85的基本时间

Tj2TjTj1Tj25.047.6712.71s

5.3.6 确定表3-6工序55的基本时间

根据公式Tjll1l2Lii fnfn由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=650.7mm，l1=2mm，l2 =5mm，f=0.15mm/r，n=25r/s，i=1

Tj650.725175.39s

0.15255.3.7 确定表3-8工序80的基本时间

1.车削φ58外圆柱段的基本时间Tj1

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=4.2mm，l1 =2mm，l2 =5mm，f=0.18mm/r，n=8.3r/s，i=1

Tj14.2257.50s

0.188.32.车削φ137外圆柱段的基本时间Tj2

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=10.3mm，l1 =2mm，l2=5mm，f=0.18mm/r，n=8.3r/s，i=1

10.32511.58s

0.188.3由（1）（2）可知工序85的基本时间

Tj2

29

TjTj1Tj27.5011.5819.08s

5.3.8 确定表3-6工序60的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]滚切花键的机动时间计算公式可知

Tj(ll1l2)NL (5-11)

nfKvf L—刀架行程总长度（mm） N—花键轴的键数

K—滚刀头数

n—滚刀转速（r/s）

f—工件每转的滚刀切线进给量（mm/r）

l—花键长度（mm）

l1—滚刀切入长度（mm）l1h(Dh)(1~2)mm (5-12) ，一般取3～5mm； l2—滚刀切出长度（mm）

； vf—滚刀每分钟进给量（mm/min）

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=35.63mm，N=22，K=1, f=2.5mm/r，n=3.33r/s

h=3.0mm，l2=3.0mm，D=60mm

l1h(Dh)(1~2)mm3.0(603)114.07mm

则 Tj(35.6314.075)22145.87s

3.32.515.3.9 确定表3-6工序95的基本时间

根据机械制造工艺设计简明手册[1]磨削机动时间的计算公式表可知

TjLZbk (5-13) nfafrsB 2 L—磨轮行程长度（mm）一面有端面和圆角时Lll—加工面长度（mm）

30

B—砂轮宽度 zb—单面加工余量 n—工件转速

fa—轴（纵向）进给量（mm/r） frs—单行程磨削进给量（mm/单行程） k—修磨系数

由零件图（详见附录）及上述工序切削用量的计算可知

l=50，zb =0.2，B=10, fa=0.5，n=2.57r/s，frs=0.015

LlB105045mm 22查机械制造工艺设计手册[9]外圆磨削的修磨系数表可知 k=1.1

450.21.1513.62s 则 Tj2.570.0150.55.4本章小结

本章主要是利用查表法和计算法，确定零件加工所用的切削用量和加工每一工序所需要的生产时间，便于指导工人加工操作。为了方便管理、制订生产计划，需要制成工艺过程卡片。

31

第六章 编程设计

汽车半轴工序55，为了提高生产率进行数控加工。由工艺过程的设计可知，该部分内容是在一个粗加工后毛坯基础上，精加工法兰内表面及杆部各台阶轴，加工时须特别注意主轴转速和进给速度的设置，使表面粗糙度达到要求。

6.1确定装夹方案

根据毛坯和零件图（详见附录），由于是圆棒料，工件较长，因此采用三爪卡盘和顶尖进行装夹。装夹露出部分保证在φ137外圆柱段。

6.2确定加工顺序与走刀路线

6.2.1 确定工件坐标系

将工件坐标系原点设在零件毛坯右端面中心轴线上即圆心处，如图6-1所示：

图6-1 数控加工工件坐标系图

6.2.2 确定走刀路线

从杆部右小端按轮廓对工件进行精车，且对φ33的外圆柱段留磨余量。对该工序的加工，走刀运动轨迹如图6-2所示：

32

图6-2 数控加工走刀轨迹图

6.2.3 选择刀具与切削用量

1.由于毛坯材料为40Cr，采用YT15类硬质合金刀具进行加工。为了避免停车换刀，采用一把刀具加工完本工序所有表面。

2.根据刀具材料、工件材料和加工精度，参考数控车削中切削用量的选择，确定该工序的加工刀具及切削用量如表6-1所示：

表6-1 数控加工刀具卡

刀具号 T01 刀具型号规格 93°外圆偏刀 数量 1 加工内容 工序55 刀尖半径/mm 0.5 主轴转速r/min 1500 进给量 mm/r 0.15 备注 6.2.4 编制加工工序卡

汽车半轴数控加工部分的加工工序卡如表6-2所示：

表6-2 数控加工工序卡

数控加工工序卡 工序号 55 程序号 O1180 产品名称 夹具名称 零件名称 汽车半轴 夹具编号 零件代号 设备名称 数控车床 材料 40Cr 数控系统 广州数控 切削用量 规格 主轴转速r/min 进给速度mm/min 三爪卡盘、顶尖 刀具 编号 工序内容 车φ137法兰内表面、 33

R17.5圆弧及杆部各台阶轴 T01 93°外圆偏刀 1500 120 6.2.5 编制程序

根据所选用机床的数控系统和工艺设计，编制加工程序如表6-3所示：

表6-3 数控车削加工程序

设备 序号 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140 N150 N160 N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240

数控车床 程序 O1180 G50 X150 Z5 T0100; M03 S800; G00 X145 Z-648.5 T0101; G42 G01 X142 F0.15; X94; Z-646.5; G40 G00 X145; X25 Z2; G41 G01 X25 Z0 F0.15; X28 W-1.5; Z-56.68; G03 X30 Z-60 R6; G01 Z-533.8; G03 X32 W-9.43 R45; G01 W-23.04; G03 X33.3 W-2.96 R9; G01 Z-609.3; G03 X34 Z-609.8 R0.5; G01 X41; G02 X42 W-0.5 R0.5; G01 W-10.23; G03 X45 W-5.27 R10; G01 W-3.2; 系 统 广州数控 零件名称 程序名 汽车半轴 建立工件坐标系 主轴正转 快速定位，调1号刀 建立刀尖右半径补偿 车φ137法兰内表面 车φ137法兰内表面过渡圆弧R0.5 取消半径补偿 快速定位 34

N250 N260 N270 N280 N290 N300 N310 编 制 G03 X80 Z-646.5 R17.5; G01 X94; Z-648; G40 G00 X145; X150 Z5 T0000; M05; M30; 韦 定 2010.11.5 审 核

根据上述编制的数控加工程序进行仿真模拟，以此来确定程序的准确性。通过仿真可知表6-3的数控加工程序是可行的。数控加工程序仿真如图6-3所示：

图6-3 数控加工程序仿真图

6.3本章小结

本章主要是分析了工艺路线中的某一工序的数控加工，包括零件的装夹、切削用量及刀具的选用、数控加工程序的编制及校验等，方便工人能根据指导更好的完成加工，防止工人因操作不当损坏数控加工设备，提高生产率。

35

第七章 钻床专用夹具设计

7.1概述

7.1.1 夹具的作用

在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。按夹具的应用范围分类有：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类有：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具。夹具主要由下列几部分组成：定位装置、夹紧装置、导向元件、夹具体、辅助装置。其中定位装置和夹紧装置是必不可少的。

7.1.2 夹具设计的基础理论

一个好的机床夹具，首先要保证能加工出合格的产品。因此，所设计的夹具首先应满足以下两项要求

(1)在未受外力作用时，加工件对刀具和机床应保持正确的位置，即加工件应有正确的定位。

(2)在加工过程中，作用于加工件上的各种外力，不应当破坏加工件原有的正确定位即对加工件应有正确的夹紧。

7.1.3 定位原理

在机械加工中，我们要求加工出来的表面。对加工件的其它表面保持规定的位置尺寸。因为加工表面是由切削刀具和机床的综合运动所造成，所以在加工时，必须使加工件上的规定表面(线、点)对刀具和机床保持正确的位置才能加工出合格的产品。

（1）定位原理

把加工件上的规定表面(线、点)与夹具上的规定表面(线、点)相互靠住的这一措施，叫做夹工件在夹具中的定位。该加工件上的这种规定表面(线、点)称为定位基准。

（2） 定位基本原理在夹具设计中的应用

自由物体定位的基本原理：自由的物体，它对三个互相垂直的坐标面来说，

36

有六种活动的可能性，其中三种是移动，三种是转动，习惯上，把这种活动的可能性称为自由度。当物体的六个自由度被完全限制后，该物体在空间的位置也就完全确定了，所以定位就是限制自由度；在夹具中限制加工件的自由度在夹具中，使加工件的规定表面与定位元件接触，就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度数与定位元件的形式、数量及布置情况有关；夹具中的超定位如果两种定位元件均能限制加工件的同一个自由度时，就发生了超定位，超定位能产生一些不良后果。如使定位不稳定，降低了定位精度；因加工件定位基准间的误差，使加工件装不进夹具等。在设计中应尽量避免超定位。

7.1.4 夹紧原理

在生产实践中，尽管定位方式是合理的，但由于夹紧状态不良(即夹紧力的大小、方向、作用点和支承的位置选择不当)可能出现如下问题：①加工件飞出夹具，打坏刀具，造成安全事故；②加工出来的位置尺寸不准确；③加工表面产生形位公差(如不平度、不垂直度)；④加工表面粗糙度高等。因此，当加工件正确定位后。还需要获得良好的夹紧状态。使加工件获得良好的夹紧状态的措施，叫做正确的夹紧。

（1）加工件的正确夹紧原则

1.在夹紧过程中，如何克服重力的影响，把加工件压回正确位置，是正确夹紧原则之一。所以在考虑定位方案及设置定位支承时，应尽可能使支承反力与重力不构成力偶，使加工件重心位于支承范围内。

2.在夹紧过程中，如何使已获得正确定位的加工件不脱离正确位置，是正确夹紧原则之二。所以，在制定夹紧方案时，应尽可能避免夹紧力与支承反力构成力偶。

3.在夹紧过程中，如何使加工件不产生超出允许范围的变形，是正确夹紧原则之三。所以在制定夹紧方案时，对于刚性较差的加工件，应尽可能避免产生或应尽可能减小由夹紧力产生的弯曲力矩。

4.在切削过程中，如何避免加工件发生不能允许的振动，是正确夹紧原则之四。所以，在制定夹紧方案时，对于刚性较差的加工件，应尽可能避免产生或应尽可能减小由切削力产生并作用于加工件上的弯曲力矩。

5.如何使平衡切削力所需要的夹紧力最小，是正确夹紧原则之五。所以，在制定夹紧方案时，切削力最好由支承反力平衡，而尽可能避免用夹紧力及由夹紧力产生的摩擦力平衡。

37

7.1.5 专用夹具设计步骤

1.明确设计任务与收集设计资料

夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。

其次，是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。

2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图 （1)确定工件的定位方案，设计定位装置。 （2)确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。 （3)确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。

（4)确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。

（5)确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。

（6)确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。 （7)绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。 （8)进行必要的分析计算

工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。

3.审查方案与改进设计

夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。

4.绘制夹具装配总图

夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。

夹具总图绘制次序如下：

（1)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。

38

（2)依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。

（3)标注必要的尺寸、公差和技术要求。 （4)编制夹具明细表及标题栏。

（5)完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。 5.绘制夹具零件图

夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。

7.1.6 钻床夹具设计要则

钻床夹具是保证达到工件上孔的尺寸精度、几何精度、表面光洁度以及多孔镗削时孔距和孔的位置精度的精密工艺装备。因此在设计钻床夹具时，主要考虑的问题是工件的正确定位与夹紧、夹具的刚性，以及钻孔刀具导向装置的合理性，以保证达到产品的工艺要求。应着重考虑的问题，具体如下：

设计钻床夹具涉及钻孔要求、钻杆结构、钻刀位置、导向装置、机床工作行程等多方面的问题。为了防止产生错误，在设计钻床夹具时应首先根据工艺提供的加工工序图，绘制包括工件加工部位及尺寸要求，加工时的刀具布置及始末位置，钻杆结构、导向元件结构及安装位置等在内的刀具布置图或在总图上表示清楚。

钻床夹具的刚性和抗振性与其他夹具相比，更加重要，为此应提高夹具底座的高度，高度与长度之比推荐取1：7。钻模架亦应具有足够的刚性和稳定性。

在设计定位与夹紧结构时，应保证夹紧后工件的弹性变形最小。滑动轴承要有充分的润滑。设置必要的起吊装置，并保证起吊时夹具不致变形。

7.2夹具设计

7.2.1 工件的定位

工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有某个确定的位置。这一确定的位置可以通过定位支承限制相应的自由度来获得。一个物体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿三个坐标轴方向的移动和绕三个坐标轴的转动。因此，如果要使物体在某方向有确定的位置就必须限制在该方向的自由度。

7.2.1.1问题的提出

工序85为在半轴上钻6×φ14孔，如图7-1所示，本夹具是用来加工半轴发兰圆盘上面6×φ14个的孔，由于我们选择在立式钻床上加工，所以选择的定位

39

基准是圆盘上面的台阶面φ58h7外圆柱面，设计夹具时，我们要满足一些基本要求：应有足够的强度和刚度，结构简单具有良好的工艺性，尺寸稳定和便于排屑等。

为了提生产效率，我们选用高速钢麻花钻刀具加工。

图7-1 半轴法兰盘均布孔零件图

7.2.1.2确定定位方案

工件上的加工孔为通孔，沿孔轴线方向的自由度可不予以限制，但是为增强加工时工件的刚性，必定限制孔轴线方向的自由度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。

由于工件在钻Φ14mm孔时，采用圆盘上面的台阶面定位，这样，既增加了工件的稳定性，又兼顾了基准重合原则。为了实现定位方案，所使用的定位元件：用钻模板与台阶面直接接触，在用两边的螺栓夹紧，可以限制工件的6个自由度，达到完全定位。工件下面直接放在座子上面起辅助支承，不起定位作用。

40

7.2.2 钻套的设计

7.2.2.1钻套的选择

钻套在钻模中的作用是保证被加工孔的位置精度；引导刀具，防止其在加工过程中发生偏斜；提高刀具的刚性，防止加工振动。

钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类，标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套三种。

工序85需钻、铰多工步加工，为了能快速更换不同孔径的钻套，因此应选用快换钻套，如图7-2所示。更换钻套时，将钻套缺口转至螺钉处，即可取出钻套。削边的方向应考虑刀具的旋向，以免钻套自动脱落。

图7-2 快换钻套

7.2.2.2钻套的设计 （1）钻套高度

钻套高度（H）对刀具的导向性能和刀具的寿命影响很大。H较大时导向性能

41

好，但刀具与钻套的摩擦较大。H过小，则导向性能不良。一般取高度H和钻套孔径d之比H/d=1～2.5。对于加工精度要求较高的孔，或加工小孔其钻头刚性较差时，H应取大值。

因此，钻套的高度取H=20mm。 （2）排屑间隙

排屑间隙，如图7-3所示，钻套的底面与工件表面之间一般应留排屑间隙(h)，此间隙必须适中，否则会影响钻套的导向作用和正常排屑。钻削较难排屑的钢件时，常取h=（0.7～1.5）d；工件精度要求较高时，可取h=0，使切削全部从钻套中排出。

因此，排屑间隙h=0。

图7-3 排屑间隙图

7.2.2.3钻套其他尺寸的确定

钻套其他尺寸的确定，查阅GB/T2265-1表7-1可知：

表7-1 GB/T2265-1

d 基本尺寸 14

D 极限偏差F7 基本尺寸 m6 n6 D1 D2 h1 +0.034 22 +0.021 42

+0.016 34 30 5.6

+0.016 +0.008 +0.002 h 12 r 23.5 m 12 m1 12 a 55 配用螺钉 M8 7.2.2.4与钻套相关的制造精度要求 钻套与衬套等的配合必须选择恰当，过紧容易研坏或咬死，过松则不能保证加工精度。具体的各项公差配合如表7-2所示：

表7-2 钻套的公差配合

钻套名称 加工方法及配合部分 外径与钻模板 内径 外径与衬套 钻孔 快换钻套 刀具切削部分导向 刀柄或刀杆导向 外径与衬套 内径 外径与衬套 内径 配合种类及公差等级 H7/n6 F7 F7/h6 H7/f6 H7/m6 H7/h6 H7/m6 H6/h6 衬套 粗铰孔 精铰孔

7.2.3 钻模板

钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模板上的正确位置。常见的钻模板按其与夹具连接的方式可分为固定式、铰链式、可卸式和悬挂式等几种。经分析采用可卸式钻模板，其特点是结构简单，制造方便，钻套的位置精度高，其结构见附录夹具装配图。

7.2.4 夹紧机构的设计

夹紧装置的选择，应该本着装卸工件方便，操作简单，同时能确保夹紧充足，而又不影响加工，且制作成本合适的原则。

在满足考虑了夹紧装置的自动化程度和复杂程度与工件的产量和批量相适应，且操作安全、方便、省力等前提下，本夹具采用夹紧螺栓（见附录夹具装配图）夹紧装置，并进行手动夹紧。

43

7.2.5 夹具体

夹具体上要安装各种装置和元件，并承受切削力和夹紧力，因此必须有足够的强度与刚度，并保持尺寸精度的稳定性。

本夹具体由工作台和底座组成，工作台上安装定位销，其尺寸应该满足各元件的放置空间。

7.3计算定位误差

所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，对同一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上最大的变动量。定位误差的组成和产生的原因有两方面：

（1）定位基准与工件基准不一致引起的定位误差，称为基准不重合误差，即工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

（2）定位基准和定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称为基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。

孔直径大小φ14由钻头保证，φ14孔与φ58h7圆柱中心轴线的位置度要求为0.2，其他要求为未注公差尺寸。

φ14孔的工序基准和定位基准都是φ58h7圆柱的中心轴线，因此基准不重合误差ΔB=0。

由于钻φ14孔时是以钻模板与φ58外圆柱段台阶面直接接触定位，因此ΔY=0。

所以定位误差ΔD=ΔY+ΔB=0

7.4夹紧力的计算

计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中切削力分解为切削扭矩和轴向切削力，因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧方向相同，有助于工件的夹紧，因此，在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即WkWK，其中KK0K1K2K3K4K5K6，查机床夹具设计

K21.15；K11.2；K41.3；手册[5]表得：K01.5；K31.0；K51.0；K61.0，所以K=2.691。查机床夹具设计手册[5]表1-2-7得：M0.34D2s0.8Kp，表

44

1-2-8得KPb7360.750.96，钻头的直径为d=Φ13.8mm，所以

M0.2113.820.350.80.9616.58Nmm2。因此，实际所需要的夹紧力为

Wk16.582.69144.62Nmm2。

夹紧机构采用螺旋夹紧机构，机构的传动效率为00.95，单个螺旋夹紧产生的夹紧力为：FOQL，查机床夹具设计手册[5]表1-2-20，tg1ztg(2)29，表1-2-22得2得=18.67mm，表1-2-21得z=11.0255mm，2　950。

ftg10.18。

F0QL45120==2222.34N tg1ztg(2)7.780.184.513tg12.85则作用在活动压块上的夹紧力为M压，夹紧机构受力如图7-4所示。

M压F00Lf

=2222.340.95139.70.18= 53088Nmm2

F夹FLF夹压

图7-4 夹紧机构受力示意图

因 Wk＜M压，所以该螺旋机构能满足钻削加工要求。

7.5绘制夹具装配图

当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。

绘图时先用双点划线（细线）绘出工件，然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构，就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。

45

7.6本章小结

本章设计了夹具，包括定位元件、夹紧装置和夹具体等，并分析了其定位误差，计算了夹紧力，保证此夹具的使用能够在加工时达到零件的设计要求，关于夹具的零件以及装配说明，请参看相应夹具装配图。

46

第八章 结论

8.1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。

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8.2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：

1.零件图、毛坯图、数控走刀运动轨迹图及钻夹具装配图各1份； 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）。

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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] 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，2000.3 [4] 张伟.数控机床操作与编程实践教程.杭州：浙江大学出版社，2007.11 [5] 李名望.机床夹具设计手册.北京：化学工业出版社，2009.8 [6] 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

[7] 吴拓，方琼珊.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.北京：机械工业出版社，2005.11

[8] 刘力，王冰.机械制图.北京：高等教育出版社，2005 [9] 王先逵.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，2008 [10] 秦云.数控车削中切削用量的选择.科技资讯.2009,（15）：118-119 [11] 赖思琦，张立红.数控车削中切削参数对表面质量的影响分析.科技资讯.2010,36（7）：61-63

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[14] Kruth J P. Material increase manufacturing by prototyping techniques. Annals of the CI Rapid Prototyping.1991，40（2）：603-614

[15] Cawley J D.Computer-aided manufacturing of laminate engineering materials.The American Ceramic Society Bulletin，1996，75（5）:60-65

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附录

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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！

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