一、计算生产纲领及确定生产类型由该零件的生产纲领题目中已明确告诉（60万件），且为小型零件。
由课本表1—3得，该零件的生产类型为：大量生产二、零件分析1.零件的用途该零件在CA6140机床变速箱中用于与主轴上的齿轮的啮合，以实现改变主轴的速。
Φ68K7为要求较高的的配合面。
2.零件工艺分析该零件为齿轮类零件，形位公差要求交高，其中的Φ68K7要求Ra0.8μm，明显高，须精磨。
分析其它表面，得出各表面精度一般，加工并不困难。
零件另一端的沟槽为未标注公差，按IT14执行公差，其表面粗糙度一般，故该槽也不难加工，零件上4×Φ5的小通孔为通油之用，其位置精度要求不必太高，因此4×Φ5也不难加工。
三、毛坏的选择因为该零件为齿轮类零件，对起强度有一顶的要求，其材料为45号钢，有较好的塑性，加之其尺寸也不大，形状也不复杂，生产类型为大量生产，故毛坏可用模锻获得。
四、热处理方法零件的热处理刚质齿轮毛坏经锻造很应安排正火，以消除锻造后留下的残余应力，并使不均匀的金相组织经重结晶而得到细化、均匀的组织，从而改善加工性能。
五、工艺过程设计1.基准的选择由图纸分析,该零件的中轴线为设计基准,该零件可通过Φ68K7来保证基准从合,但是由于该零件的毛坏为锻造件内、外圆的同轴度也不高，可以采用基准互换来逐步获得Φ68K7这个精基准，粗基准可以选用Φ90和Φ106.5两个外圆。
2.工艺路线的拟定由该零件的为锻造件，其加工余量会较大，切削时会产生残余应力，并引起应力重新分布。
因此，在安排加工工艺时必须将各表面的粗、精加工分开，以达到逐步修正前一工序因应力而产生的变形，并考虑工序分散。
，，工艺路线方案一；工艺路线方案二；模锻模锻正火正火车端面、外圆车端面、外圆拉小内圆空镗小端孔磨小端孔镗大内圆孔镗大内圆孔切内沟槽切内沟槽滚齿滚齿复合钻4×Φ5 孔复合钻4×Φ5孔齿面表面淬火齿面表面淬火终检终检３.工艺方案的比较与分析较两方案，只有对Φ68K7孔的加工方案有所不同，而该孔为最重要的加工表面——为滚齿时的精基准。
首先肯定两种方案经过不同的粗、精加工都能达到要求，但是采用方案（一）的方式进行加工，不仅设备较大，占地宽，并且需要更复杂的夹具，精度的保证方面也不如而方案（二），对工人的技术要求更高，增大了加工成本。
方案（二）虽然多了一道工序，但是对于大量生产来说也不组道，综上得：采用方案（二）。
4.工序（１）下料（２）锻造（３）正火（４）粗车左右端面（５）粗车小端外圆及齿处外圆（６）粗车大端外圆（７）半精车小端端面（８）半精车小端外圆及齿处外圆（９）半精车大端外圆（１０）精车小端外圆（１１）粗镗小端内孔（１２）粗镗大端内孔（１３）半精镗小端内孔（１４）半精镗大端内孔（１５）精磨小端内孔（１６）精镗大端内孔（１７）镗小端沟槽（１８）滚齿（１９）粗铣4—21+0.28槽（２０）半精铣4—21+0.28槽（２１）复合钻4×Φ5六、确认加工余量及毛坏尺寸、设计毛坏图1.确定加工余量由于该毛坏为钢质模锻件，故加工余量应按照JB3835—85确定根据JB3835—85的规定，应缺点毛坏的质量、加工精度、形状的复杂系数。
（１） 毛坏质量：估计约为2.5Kg（２） 加工精度：该零件除Φ68K7加工精度为F 2 外其余各表面均为一般精度F 1 （３） 锻件的形状复杂系数S 21M M S =M 1 ：锻件质量 M 2 ：锻件外廓包围体质量假设锻件的最大直径为120mm ，最长为68mm则 21M M S ==22.50.123.140.06878502⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭=0.414()0.32,0.63⊂ 故为一般复杂（S 2）（４） 查找毛坏余量根据毛坏件的重量（2.5Kg 、加工精度为F 1、毛坏形状的复杂系数S 2）经《机械加工工艺手册》（以下简称“工艺手册”）表3.1-56查得表中只有S 1、S 3 两个级别，故S 2参照S 1的标准而定，经查表得表面直径单向为1.7mm ～2.2mm ，水平方向单向为1.7mm ～2.2mm 。
根据《工艺手册》表3.1－５７查得两孔的单边余量为2.5mm 。
2. 确定毛坏尺寸零件加工表面的粗糙度是缺点锻件加工雨量的重要依据。
根据JB3835-85使用于R a ≥1.6μm 的表面, R a <1.6应适量放大。
由图纸分析只有Φ68K7孔是须在毛坏上锻 出的R a <1.6的孔,由Φ68K7最后一道工序是精磨,其精磨余量经课本表1-22查得为0.4mm故Φ68K7的毛坏为5.4。
表（一）3.分模形式分模位置的确定将直接影响锻件的成型、锻件出模、材料利用等问题,根据零件图纸的分析,该零件在轴向有冲孔加工且H<D,故采用轴向分模,且这样能提高材料的利用率,并为发现上、下模在模锻过程中的错移,故将分模位置顶在Φ117的对称位置上.4.设计毛坏图（1）确定毛坏的偏差由该毛坏的质量为2。
5㎏，形状复杂系数为S2 ，材料为45钢，其含C量为0.45%由此毛坏的材料系数为M1 ,并为平直分模,属于普通精度级。
则该毛坏偏差经《工艺手册》表3.1-42及表3.1-44查得如表（二）毛坏尺寸偏差单位:mm表（二）（2）确定圆角半径经图纸分析,该零件毛坏各处H:BDOU 小于2,故经《工艺手册》表3.1-49查得圆角半径公式:r =0.05H+0.5R=2.5r+0.5H=32mmr=0.05×32+0.5=2.1r取2.5mmR=（2.5×2.5）+0.5=6.75R取7mm（3）确定拔模角度因为该模具的上、下模深度不一样,拔模角应已深的一边计算由1211121LB==320.264121HB==经《工艺手册》表3.1-51查得内拔模角α=50外拔模角β=80（５）热处理方法在【三】中已有分析七、确定各工序、各段面的加工余量1.确定小端面的加工余量（１）工艺路线:粗车—半精车（２）毛坏余量:3.7mm（３）查表确定各工序的工序公差经《工艺手册》表4.1－14查得:粗加工:0.35mm 半精加工:0.52.确定Φ117h11的加工余量、工序余量及工序公差（１）工艺路线:粗车—半精车（２）毛坏的加工余量:4mm（３）查表确定各工序的工序公差:经《工艺手册》表4.1－13查得:粗加工为:0.54半精车必须达到设计要求,公差为0.25（４）确定工序余量及公差,如下表3.确定Φ106.5+0.1的加工余量、工序余量及工序公差（1）工艺路线:粗车—半精车（2）毛坏的加工余量:3.5mm（3）查表确定各工序的工序公差:经《工艺手册》表4.1－13查得:粗车:0.35半精车必须达到设计要求,公差为0.1（4）确定工序余量及公差,如下表4．确定Φ940 -0.1mm处的工序余量及工序公差（1）工艺路线:粗镗—半精镗—精镗（2）毛坏的加工余量:4mm（3）查表确定各工序的工序公差:由《工艺手册》表4.1—9查得粗镗:0.35半精镗:0.16精镗:0.1（4）确定工序余量及公差,如下表单位:mm5.确定Φ68k7的加工余量、工序尺寸及工序偏差（1）工艺路线:粗镗—半精镗—精磨（2）毛坏的加工余量:5.4mm（3）查表确定各工序的工序公差:由《工艺手册》表4.1—9查得粗镗:0.3半精镗:0.14精磨:0.036.确定4－21+0.28 0mm处的工序余量及工序公差（1）工艺路线:粗铣—半精铣（2）毛坏的加工余量:21mm（3）查表确定各工序的工序公差:由《工艺手册》表4.1—9查得粗铣:0.5半精铣:0.28（4）确定工序余量及公差,如下表7.确定Φ71的加工余量、工序余量及工序偏差工艺路线:粗切槽0.3mm 背吃刀量:3mm 故可以一次走刀完成,公差为未注明公差去+－8.滚齿加工的加工余量、工序余量及工序偏差工艺路线:一次滚齿完成加工9.各面的加工余量、工序尺寸及偏差和表面粗糙度表八、确定各工序工艺装备、切削用量、工时定额工序1、下料T j=71s T f=8s T服=0.6s工序2、锻造T j=102.3s T f=0.7s T服=8.4s工序3、正火工时定额:《机械设计手册》中查得 T j =45s T f =3.2s T 服=8.4s工序4、粗车左右端面1.机床:CA620—1经《机械制造工艺设计手册》(下简称《设计手册》)表4—3查得 正转转速:40～1200r/min刀架纵向进给量:0.08～1.59mm/r 横向进给量:0.027～0.52 工作精度:Ra=3.2～1.6 2.夹具:自动定心卡盘 3.量具:游标卡尺4.刀具:YT15 900外圆车刀B ×H=25×25mm前角γa =80～120 后角α0=50～80主偏角Kr=900 负偏角 Kr ‘=5～8刃倾角λs=005.刀架横向行程:左端面为15.7mm(单边) 右端面为11mm(单边)6.切削用量（1）进给量:0.53mm/r （2）背吃刀量:1.7mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=242 y v =0.35 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.352420.64853.1/min 60 1.70.52vvv x y m p Cv v K m T a f===⨯（4）主轴转速:1000139/min vn m Dπ== （5）经《设计手册》表4—3—1查得C620—1与之较近的转速为120r/min （6）实际切削速度:45.6/min 0.760/1000n Dv m m s π===7.工时定额:左端面:12115.72420.8720.52l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 式中:切削长度l=15.7mm切入长度l 1=2mm 切出长度l 2=4mm 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1s 右端面:122112416.3520.52l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯查表得T f =0.32S T 服=0.8s工序5.粗车Φ91.5、Φ118外圆1.机床:C620—12.刀具:YT15 900外圆车刀3. 夹具:自动定心卡盘 4量具:游标卡尺 5.切削用量:(1）进给量:0.6mm/r（2）背吃刀量: Φ91.5处为1.25mm 、Φ118处为1.5mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=242 y v =0.35 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648则0.20.150.352420.64879.96/min 60 1.250.6vvv x y m p Cv v K m T a f===⨯ （4）主轴转速: 1000279/min vn m Dπ== 经《设计手册》表4—3—1查得C620—1与之较近的转速为305r/min (5.083r/s) （5）实际切削速度:87.63/min 1000n Dv m π==（6）工时定额: Φ91.5处:12120248.205.0830.6l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.4sΦ118处:1211224 5.575.0830.6l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯处经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.3s工序6:粗车大端外圆1.机床:C620—12.刀具:YT15 900外圆车刀 3. 夹具:自动定心卡盘 4量具:游标卡尺 5.切削用量:1）进给量:0.6mm/r （2）背吃刀量: 1.5mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=242 y v =0.35 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648则0.20.150.352420.64879.96/min 60 1.250.6vvv x y m p Cv v K m T a f===⨯（4）主轴转速: 1000279/min vn m Dπ== 经《设计手册》表4—3—1查得C620—1与之较近的转速为305r/min (5.083r/s) （5）实际切削速度:87.63/min 1000n Dv m π== （6）工时定额:121322312.135.0830.6l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1.1s工序7:半精车小端端面1. 机床:CA61402.夹具:专用夹具3.量具:游标卡尺4.刀具:YT15 900外圆车刀6.切削用量（1）进给量:0.3mm/r（2）背吃刀量:0.7mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=291 y v =0.20 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.202910.648111.60/min 600.70.3vvv x y m p Cv v K m T a f==⨯=⨯（4）主轴转速:1000388/min vn r Dπ== 经《设计手册》查得C620—1与之较近的转速为380r/min =6.33r/s （5）实际切削速度:109.18/min 1000n Dv m π== 7.工时定额:12114.452310.246.330.3l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1.1s工序8:半精车小端外圆及齿轮处外圆1.机床:CA61402.刀具:YT15 900外圆车刀 3. 夹具:专用夹具 4量具:游标卡尺 5.切削用量:1）进给量:0.3mm/r （2）背吃刀量: 0.5mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=291 y v =0.20 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648则0.20.150.202910.648117/min 600.50.6vvv x y m p Cv v K m T a f==⨯=⨯（4）主轴转速: 1000408/min vn m Dπ== 经《设计手册》表4—3—1查得C620—1与之较近的转速为380r/min (6.33r/s) （5）实际切削速度:109.18/min 1000n Dv m π== （6）工时定额: Φ90.5+0.1 0处: 121202313.166.330.3l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1.3s台阶处:121 5.523 5.536.330.3l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1.3sΦ117+0.25 0处:12112238.956.330.3l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.9s工序9:半精车大端外圆1.机床:CA61402.刀具:YT15 900外圆车刀3. 夹具:专用夹具 4量具:游标卡尺 5.切削用量:1）进给量:0.3mm/r （2）背吃刀量: 0.5mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=291 y v =0.20 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648则0.20.150.202910.648181.13/min 600.50.3vvv x y m p Cv v K m T a f==⨯=⨯（4）主轴转速: 1000541/min vn r Dπ== 经《设计手册》表4—3—1查得C620—1与之较近的转速为560r/min (9.33r/s) （5）实际切削速度:187.27/min 1000n Dv m π== （6）工时定额:121322313.229.330.3l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.7s工序10:精车小端外圆1.机床:数控机床2.刀具:YT15 900外圆车刀3. 夹具:专用夹具 4量具:游标卡尺 5.切削用量:1）进给量:0.2mm/r （2）背吃刀量: 0.25mm （3）切削速度:vvx y m p Cv v T a f=Kv经《工艺手册》表8.4—8查得Cv=291 y v =0.20 x v =0.15 m=0.20经《工艺手册》表8.4—13查得YT15加工σb=600～700MPa 的钢料的修正值: Kr rv =0.81 K Tv =1 K Mv =1 K kv =1 K tv =1 K sv =0.8Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648则0.20.150.202910.648141.13/min 600.250.2vvv x y m p Cv v K m T a f==⨯=⨯（4）主轴转速: 1000499/min vn r Dπ==去n=480r/min=8r/min（5）实际切削速度:135.65/min 1000n Dv m π==（6）工时定额:1212515.6380.2l l l L Tj i i s nf nf ++====⨯经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.7s工序11:粗镗小端内孔1.机床:T611H 卧式镗床2.夹具:专用夹具3.量具:游标卡尺4.刀具:YT15 镗刀5.镗刀杆: Φ22mm6.背吃刀量2.1mm7.进给量:0.5(查表得:实用范围为0.3～1.2) 8.切削速度:v=45m/min(《工艺手册》上查得)9.主轴转速:1000217/min vn r Dπ==查表确定n=250r/min=4.17r/s 10.实际切削速度: 51.653/min 1000n Dv m π==11.公式定额:1234.55219.724.170.5l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ l 1=5mm l 2=2mm经《工艺手册》查得T f =0.27S T 服=1s工序12:粗镗大端内空1.机床:T611H 卧式镗床2.夹具:专用夹具3.量具:游标卡尺4.刀具:YT15 镗刀5.镗刀杆: Φ20mm6.背吃刀量:2.4mm7.进给量:0.5mm/r8.切削速度:45m/min9.主轴转速:1000100045162/min 3.1488v n r D π⨯===⨯查表取n=200r/min=3.33r/s 10.实际切削速度:200 3.148855.26/min 10001000n D v m π⨯⨯=== 11工时定额:123042121.63.330.5l l l L Tj i i s nf nf ++++===⨯=⨯经《工艺手册》查得T f =0.27S T 服=1.1s工序13:半精镗小端内孔1. 机床:T4240双立柱立式坐标镗床2. 夹具:专用夹具3. 量具:游标卡尺4. 刀具:YT15镗刀5. 镗刀杆: Φ20mm6. 背吃刀量:0.5mm7. 进给量:0.15mm/r8. 切削速度:v=40m/min9. 主轴转速:1000100040218/min 3.1465.8v n r D π⨯===⨯查表去n=250r/min=4.17r/s 10. 实际切削速度:250 3.1465.851.65/min 10001000n D v m π⨯⨯===11. 工时定额:1234.5 2.52162.44.170.15l l l L Tj i i s nf nf ++++===⨯=⨯经《工艺手册》查得T f =0.27S T 服=3.1s工序14:半精镗大端内孔1机床:T4240双立柱立式坐标镗床2.夹具:专用夹具3.量具:游标卡尺4.刀具:YT15镗刀5.镗刀杆: Φ20mm6.背吃刀量:0.5mm7.进给量:0.15mm/r8.切削速度:v=40m/min9.主轴转速:1000100040157/min 3.1491.5v n r D π⨯===⨯查表取 n=200r/min 10.实际切削速度:200 3.1491.557.46/min 10001000n D v m π⨯⨯===11.工时定额:1230 2.52167.073.330.15l l l L Tj i i s nf nf ++++===⨯=⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.27S T 服=3.1s工序15:精磨小端内孔1.机床:MGD2120内圆磨床2.夹具:专用夹具3.量具:圆柱塞规4.刀具:PSA32×2.5×20ZG60R5V35形状代号:PSA(平行砂轮)砂轮尺寸:外径为32mm 厚度为2.5mm 内径为20mm 磨料:ZG(棕玉刚)硬度:R(中硬) 组织代号:5(中)结合剂:V(陶瓷粘结剂) 最高线速度:35m/s5.切削用量: （1）砂轮速度砂轮转速n s =8000r/min砂轮速度:8000 3.143213.4/100060100060s s s n D v m s π⨯⨯==⨯⨯（2）工件速度工件转速n w =150r/min 工件速度:150 3.14680.56/100060100060s w s n D v m s π⨯⨯==⨯⨯（3）进给量:纵向进给量f B =0.5mm/s 双位移磨削深度进给量:f ts =0.02/双行程 6.工事定额:2234.50.1 1.657.59min 1500.50.02b j n ts lZ K T nf f ⨯⨯⨯===⨯⨯磨削余量为0.20mm 则单边加工余量Z b 为0.1mm经《工艺手册》查得T f =0.47S T 服=24s工序16:精镗大端内孔1.机床:T4240双立柱立式坐标镗床2.夹具:专用夹具3.量具:圆柱塞规4.刀具:YT15镗刀5.镗刀杆: Φ20mm6.背吃刀量:0.1mm7.进给量:0.03mm/r(查得起使用范围为0.02～0.06) 8.切削速度:v=60m/min9.主轴转速:1000100060203/min 3.1494v n r D π⨯===⨯ 查表取n=250r/min=4.17r/s10.实际切削速度:250 3.149473.73/min 10001000n D v m π⨯⨯===11.工时定额:1230421287.74.170.03l l l L Tj i i s nf nf ++++===⨯=⨯ 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=14s工序17: 切小端内沟槽1.机床:CA61402.夹具:专用夹具3.量具:游标卡尺4.刀具:高速钢切刀5.背吃刀量1.5mm6.进给量:0.02mm/r7.切削速度:v=30m/min(《工艺手册》上查得)9.主轴转速:1000140/min vn r Dπ==查表确定n=180r/min=3r/s 10.实际切削速度: 38.43/min 1000n Dv m π==11.公式定额:12 1.52236.730.05l l l L Tj i i s nf nf ++++====⨯ l 1=2mm l 2=2mm经《工艺手册》查得T f =0.27S T 服=1s工序18：滚齿1.切削用量选用标准的高速刚单头滚刀，模数m=2.25mm ，直径Φ63mm ，可以采用一次走刀切至全深。