右圆管灯罩的工艺分析及数控加工(附件)【字数：6279】
摘 要本文分析了右圆管灯罩的数控加工工艺流程。零件以?70mm*120mm的20钢棒料为毛坯，刀具为硬质合金刀具，车床为HTC1608，加工中心为HC860。首先在数控车床上加工出轴向通孔，然后切端面，接着粗精镗轴向通孔至尺寸要求φ56mm、φ57.5mm、φ60.2mm，再接着切φ60.2mm的内环形槽，加工外圆面至尺寸要求。后续工序在加工中心完成，首先是铣加工出700mm*49mm的矩形孔，然后点孔、钻孔和攻丝。本文还利用UG软件进行了CAM编程和仿真，仿真结果显示根据上述工艺可以加工出零件。最后在机床上成功地加工出零件。
目 录
引 言 1
一、零件图纸分析 2
二、加工工艺分析 2
（一）毛坯选择 2
（二）机床选择 3
（三）刀具选用 4
（四）工艺流程 5
（五）仿真与加工 7
三、问题和总结 14
参考文献 15
谢 辞 16
引 言
随着人们生活水平的提高，生活必需品除了满足其本身的基本使用功能外，也越来越具有艺术性和观赏性。比如新型LED灯的灯罩，如果使用金属材质就会展现出其他材质不具有的金属质感和厚重感，因而金属材质的灯罩越来越受到消费者喜爱。该类型的灯罩如果结构简单、尺寸精度要求不高、大批量可以采用压力铸造的方法来生产，这样可以降低成本。如果是单件或者小批量，则可以使用切削加工的方法来制造。
本文的研究对象为右圆管灯罩，数量为20件，按照客户的要求材质采用20钢。本文主要研究其切削加工工艺。
一、零件图纸分析
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图11右圆管灯罩零件图
图11为右圆管灯罩零件图，该图采用了主视图、左视图、剖视图、放大图和向视图构成等表达方法。主视图、俯视图和左视图主要表达了零件的外形尺寸和方孔的尺寸。该零件为管类零件，外形尺寸为?65.8mm *112.8mm，外圆面上有49mm*70mm的矩形孔，矩形孔的拐角处圆弧尺寸为R10。由A向剖视图可知，外圆面矩形孔的定位尺寸为29.8mm，结合A向剖视图和B向剖视图可知，零件的径向有?65.8的通孔。零件的内表面呈阶梯孔特征，从上至下定形尺寸为?60.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
、?62、?56和?57.5，定位尺寸有1.9mm、7.1mm和82.4mm。外圆柱面上还有2个锥形孔和1个M4螺纹孔，定位有分别为9.8mm、29.8mm和52.3mm。零件内表面粗糙度要求为1.6μm,其余为6.3μm
右圆管灯罩零件的材料为20钢，且生产的数量为20件，是属于小批量的生产类型。
二、加工工艺分析
（一）毛坯选择
零件的工作环境决定了其材质要求。灯罩的主要作用是保护灯具，防止落灰，另外还起到装饰作用，因此其强度要求并不高，常见的铝合金和碳素钢就能满足其基本要求。相对于铝合金灯罩而言，碳钢材质的灯罩更具质感和厚重感。
20号钢为含碳量0.2%(wt)的低碳钢，其基体组织为珠光体和铁素体，故塑性和韧性较好，硬度和强度较高碳钢而言较低，因此就有良好的切削加工性能，故选其做毛坯材料是合适的。根据零件的尺寸，确定毛坯尺寸为φ70mm×120mm。
（二）机床选择
1、车床选择
右圆管灯罩是属于管壁类零件，它需要加工的零件的数量是20件，是属于成批生产中小批量的生产类型，并且根据零件需要加工外圆，端面和加工孔的特征，选择数控车床和加工中心加工生产零件。
首先在车间内先使用数控车床对零件进行加工作业，在车加工这个过程中数控车将完成对零件的端面加工、外圆加工、7.1mm的槽加工、内孔和铰孔的加工。并对右圆管灯罩零件的长度加工到尺寸要求。
数控车床选用HTC1608数控卧式车床进行车加工，车床外观如图21所示，性能参数如表21所示。
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图21HTC1608型数控车床
表21 HTC1608型数控车床的技术参数
参数
数值
卡盘直径(mm)
165
床身上最大回转直径(mm)
480
最大加工直径(mm)
160
最大车削长度(mm)
80
主轴转速(r/min)
1005000
X轴最大行程(mm)
300
Z轴最大行程(mm)
220
2、加工中心选择
完成数控车的车削加工后，取下零件装夹在加工中心上，完成对零件孔的加工。右圆管灯罩零件上有7个孔，分别对两个Φ13.5mm的普通孔，四个Φ12.5mm的埋头孔，一个螺纹深度为2mm，孔深度为3mm的螺纹孔M4依次加工。
选用HC860卧式加工中心对右圆管灯罩零件进行孔加工，加工中心外观如图22所示，性能参数如表22所示。
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图22 HC860卧式加工中心
表22 HC860卧式加工中心的主要加工参数，如下所示：
主要参数
单位
HC860卧式加工中心
X向行程
mm
800
Y向行程
mm
600
Z向行程
mm
550
主轴转速
rpm
8000/4000
X、Y、Z快移速度
目 录
引 言 1
一、零件图纸分析 2
二、加工工艺分析 2
（一）毛坯选择 2
（二）机床选择 3
（三）刀具选用 4
（四）工艺流程 5
（五）仿真与加工 7
三、问题和总结 14
参考文献 15
谢 辞 16
引 言
随着人们生活水平的提高，生活必需品除了满足其本身的基本使用功能外，也越来越具有艺术性和观赏性。比如新型LED灯的灯罩，如果使用金属材质就会展现出其他材质不具有的金属质感和厚重感，因而金属材质的灯罩越来越受到消费者喜爱。该类型的灯罩如果结构简单、尺寸精度要求不高、大批量可以采用压力铸造的方法来生产，这样可以降低成本。如果是单件或者小批量，则可以使用切削加工的方法来制造。
本文的研究对象为右圆管灯罩，数量为20件，按照客户的要求材质采用20钢。本文主要研究其切削加工工艺。
一、零件图纸分析
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图11右圆管灯罩零件图
图11为右圆管灯罩零件图，该图采用了主视图、左视图、剖视图、放大图和向视图构成等表达方法。主视图、俯视图和左视图主要表达了零件的外形尺寸和方孔的尺寸。该零件为管类零件，外形尺寸为?65.8mm *112.8mm，外圆面上有49mm*70mm的矩形孔，矩形孔的拐角处圆弧尺寸为R10。由A向剖视图可知，外圆面矩形孔的定位尺寸为29.8mm，结合A向剖视图和B向剖视图可知，零件的径向有?65.8的通孔。零件的内表面呈阶梯孔特征，从上至下定形尺寸为?60.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
、?62、?56和?57.5，定位尺寸有1.9mm、7.1mm和82.4mm。外圆柱面上还有2个锥形孔和1个M4螺纹孔，定位有分别为9.8mm、29.8mm和52.3mm。零件内表面粗糙度要求为1.6μm,其余为6.3μm
右圆管灯罩零件的材料为20钢，且生产的数量为20件，是属于小批量的生产类型。
二、加工工艺分析
（一）毛坯选择
零件的工作环境决定了其材质要求。灯罩的主要作用是保护灯具，防止落灰，另外还起到装饰作用，因此其强度要求并不高，常见的铝合金和碳素钢就能满足其基本要求。相对于铝合金灯罩而言，碳钢材质的灯罩更具质感和厚重感。
20号钢为含碳量0.2%(wt)的低碳钢，其基体组织为珠光体和铁素体，故塑性和韧性较好，硬度和强度较高碳钢而言较低，因此就有良好的切削加工性能，故选其做毛坯材料是合适的。根据零件的尺寸，确定毛坯尺寸为φ70mm×120mm。
（二）机床选择
1、车床选择
右圆管灯罩是属于管壁类零件，它需要加工的零件的数量是20件，是属于成批生产中小批量的生产类型，并且根据零件需要加工外圆，端面和加工孔的特征，选择数控车床和加工中心加工生产零件。
首先在车间内先使用数控车床对零件进行加工作业，在车加工这个过程中数控车将完成对零件的端面加工、外圆加工、7.1mm的槽加工、内孔和铰孔的加工。并对右圆管灯罩零件的长度加工到尺寸要求。
数控车床选用HTC1608数控卧式车床进行车加工，车床外观如图21所示，性能参数如表21所示。
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图21HTC1608型数控车床
表21 HTC1608型数控车床的技术参数
参数
数值
卡盘直径(mm)
165
床身上最大回转直径(mm)
480
最大加工直径(mm)
160
最大车削长度(mm)
80
主轴转速(r/min)
1005000
X轴最大行程(mm)
300
Z轴最大行程(mm)
220
2、加工中心选择
完成数控车的车削加工后，取下零件装夹在加工中心上，完成对零件孔的加工。右圆管灯罩零件上有7个孔，分别对两个Φ13.5mm的普通孔，四个Φ12.5mm的埋头孔，一个螺纹深度为2mm，孔深度为3mm的螺纹孔M4依次加工。
选用HC860卧式加工中心对右圆管灯罩零件进行孔加工，加工中心外观如图22所示，性能参数如表22所示。
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图22 HC860卧式加工中心
表22 HC860卧式加工中心的主要加工参数，如下所示：
主要参数
单位
HC860卧式加工中心
X向行程
mm
800
Y向行程
mm
600
Z向行程
mm
550
主轴转速
rpm
8000/4000
X、Y、Z快移速度
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