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
槽
（２０）半精铣4—21+0.28
（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 2
1
M 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 ==2
2.5
0.123.140.06878502????? ???
=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。
各段毛坏尺寸入下表（一） 单位:mm
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 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） 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+0.5 R=2.5r+0.5 H=32mm r=0.05×32+0.5=2.1 r取2.5mm R=（2.5×2.5）+0.5=6.75 R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 121 1 121 L B == 32 0.264 121 H B == 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:0.5 （４）确定工序尺寸、工序公差。如下表 2.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 单位:mm 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 单位:mm mm处的工序余量及工序公差 4．确定Φ940 -0.1 （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:mm 5.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:0.03 （4）确定工序余量及公差,如下表单位:mm 6.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=00 5.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: v v x 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 =0.8 Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.35 242 0.64853.1/min 60 1.70.52v v v x y m p Cv v K m T a f = = =? （4）主轴转速:1000139/min v n m D π= = （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 0.760/1000 n D v m m s π= == 7.工时定额: 左端面:12115.72420.8720.52 l 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:122112416.3520.52 l 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—1 2.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: v v x 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 =0.8 Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.35 242 0.64879.96/min 60 1.250.6v v v x y m p Cv v K m T a f = = =? （4）主轴转速: 1000279/min v n m D π= = 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 1000 n D v m π== （6）工时定额: Φ91.5处:12120248.205.0830.6 l l l L Tj i i s nf nf ++++= ===? 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=0.4s Φ118处:1211224 5.575.0830.6 l 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—1 2.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: v v x 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 =0.8 Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.35 242 0.64879.96/min 60 1.250.6v v v x y m p Cv v K m T a f = = =? （4）主轴转速: 1000279/min v n m D π= = 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 1000 n D v m π= = （6）工时定额:121322312.135.0830.6 l 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:CA6140 2.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: v v x 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 =0.8 Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.20 291 0.648111.60/min 600.70.3v v v x y m p Cv v K m T a f = = ?=? （4）主轴转速:1000388/min v n r D π= = 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 1000 n D v m π= = 7.工时定额: 12114.452310.246.330.3 l 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:CA6140 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:0.3mm/r （2）背吃刀量: 0.5mm （3）切削速度: v v x 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 =0.8 Kv= Kr rv ×K Tv ×K Mv ×K kv ×K tv × K sv =0.648 则0.20.150.20 291 0.648117/min 600.50.6 v v v x y m p Cv v K m T a f = = ?=? （4）主轴转速: 1000408/min v n m D π= = 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 1000 n D v m π== （6）工时定额: Φ90.5+0.1 0 处: 121202313.166.330.3 l 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 5.536.330.3 l l l L Tj i i s nf nf ++++====? 经《工艺手册》查得T f =0.32S T 服=1.3s Φ117+0.25 0处:1211223 8.956.330.3 l 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
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