如图1所示椭圆手柄，零件材料为45钢，毛坯为φ30mm×115mm的棒料。试制定零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序。
图1椭圆手柄
1.零件图分析
零件由圆柱面、椭圆面构成。零件的尺寸精度和表面粗糙度要求都不高，没有几何公差要求。但由于外表面是椭圆曲线(非圆弧曲线)回转体，不能用G02、GO3按圆弧来车削，必须采用宏指令编程才能加工，加工难度较大。
2.装夹方案的确定
毛坯为棒料，用自定心卡盘夹紧定位。先夹住毛坯右端车左端，完成φ14mm、φ28mm 外圆加工；然后，以φ14mm 精车外圆为定位基准，垫上铜皮后用自定心卡盘装夹，完成右端外形加工。
3.加工顺序和进给路线的确定
此零件加工以一次装夹所进行的加工为道工序，共划分为两道工序。
1)工序一
(1)自定心卡盘夹毛坯外圆伸出约40mm, 平端面，以端面中心为工件坐标原点对刀。
(2)粗、精车φ14mm、φ28mm 外圆，倒角。
2)工序二
(1)工件调头，用软爪卡盘(或外圆包上铜皮用普通卡盘)夹持左端φ14mm外圆。平右端面，保证总长110mm。以右端面中心为工件坐标原点重新对刀。
(2)粗车椭圆φ28mm外圆，留精车余量0.4mm。
(3)由于棒料余量较大，不能直接沿轮廓切削，所以先调用宏程序纵向进给粗车椭圆右半部分，用切槽刀调用宏程序横向进给粗车椭圆左半部分，如图2所示。
图2椭圆曲面粗车走刀路线
(4)换外圆车刀，粗车φ16mm外圆、台阶面、倒角。
(5)调用宏程序精车全部椭圆轮廓。
(6)用G71/G70粗、精车φ16mm外圆、台阶面、倒角。
4.刀具及切削用量的选择
(1)确定刀具。根据零件加工要求，需要主偏角为93°、刀尖角为35°、刀尖半径为0.5mm的外圆车刀和3mm切槽刀各把， 材料均为YT类硬质合金。
(2)确定切削用量。根据工件材料(45钢)、工件几何形状、轮廓直径和工件表面粗糙度，查切削手册取v为60~120m/min，并通过计算得到切削用量。
5.数控加工工序卡的编制
椭圆手柄加工工序卡见表1、表2。
表1椭圆手柄加工工序卡 1 (加工左端)
表2椭圆手柄加工工序卡2(加工右端)
6.编制加工程序
计算节点A坐标：X16.0，Z=－40/14×142×(X/2)2)0.5－40= －72.826。
椭圆手柄左端数控加工程序O5006见表3，椭圆手柄右端数控加工程序O5007见表4。
表3椭圆手柄数控加工程序单 1 (加工左端)
零件号
零件名称
椭圆手柄
编程原点
工件左端面中心处
程序好
O5006
数控系统
FANUC 0i Mate-TC
编制
程 序
说 明
05006
N20T0101;
N30 M03 S1000;
N40 G00X35.0 Z2.0;
N50 G71 U2.0 R1.0;
N60 G71 P70 Q120 U0.2 W0 F0.2 ;
N70G00 X8.0;
N80 G01 X14.0 Z-1.0 F0.1;
N90 Z-20:
N100 X28.0;
N110 Z-31.0;
N120 X32.0;
N130 M00;
N140 S2000;
N130 G70 P70 Q120;
N140 G00 X150.0 Z150.0;
N150 M05;
N160 M30;
程序名
选用1号外圆刀
主轴转速为1000r/min
快速定位到切削循环起始点
粗加工左端，背吃刀量为2mm，退刀1mm
精加工余量为0.2mm
精加工开始段，精加工起点
倒角
车φ14mm外圆
加工阶梯面
车φ28mm外圆
切削退刀，精加工结束
精加工，主轴转速为2000r/min
G70精加工左端
刀具退回
主轴停转
程序结束
表4椭圆手柄数控加工程序单2 (加工右端)
零件号
零件名称
椭圆手柄
编程原点
工件右端面中心处
程序好
O5007
数控系统
FANUC 0i Mate-TC
编制
程 序
说 明
O5007
N10 T0101;
N20 M03S1000;
N30 G00 X35.0 Z2.0;
N40 #1=28;
N50 #2=0;
N60 WHILE [#1 GE 0] DO 1;
N70 G00 X[#1+0.2];
N80 G01 Z[#2-40] F0.2;
N90 G01 U1;
N100 G00 Z2.0;
N110 #1=#1-2;
N120 #2=40/28*SQRT[28*28-#1*#1];
N130 END 1;
N135 G00 X150.0 Z150.0 M05;
N140 T0202;
N150 M03S1000;
N160 G00 X32.0 Z-75.826:
N170 #1=16;
N180 #2=-32.826;
N190 WHILE[#2LE 0]D0 1;
N200 G00 Z[#2-40-3];
N210 G01 X[#1+0.2];
N220 G01 X32;
N230 #2=#2+1;
N240 #1=28/40*SQRT[40* 40-#2*#2];
N250 END 1;
N260 G00 X150.0 Z150.0 MO5;
N280 T0101;
N290 M03S1000;
N300 G00 X32.0 Z-72.826;
N310 G71 U2.0 R1.0;
N320 G71 P330 Q385 U0.2 W0 F0.2:
N330 G01 X16.0 F0.1;
N340 Z-77.0;
N360 G02 X22.0 Z-80.0 R3.0;
N370 G01 X26.0;
N380 X28.0 Z-81.0;
N385 X29.0;
N390 S1350;
N400 G00 Z2.0;
N410 G42 G00 X0;
N420 G01 X0 Z0 F0.1;
N430 #1=0;
N440 #2=40.0;
N450 WHILE[#2 GE-32.826] D0 1;
N460 G01 X[#1] Z[#2-40];
N470 #2=#2-0.01;
N480 #1=28/40*SQRT[40*40-#2*#2];
N490 END 1;
N500 G01 W-2.0;
N510 G00 X32.0 Z-72.826;
N520 G70 P330 Q385;
N530 G00 X150.0 Z150.0;
N540 M05;
N550 M30;
程序名
选用1号外圆刀
主轴转速为1000r/min
定义变量#1为椭圆方程的2X值(直径值)
定义变量#2为椭圆方程的Z值
宏程序粗加工椭圆右端
X方向快速进刀，留0.2mm精加工余量
Z方向切削
X方向退刀
快速退回
计算椭圆上新X点坐标值(步进2mm)
计算椭圆上新Z点坐标值
粗加工椭圆右端结束
返回换刀点
换3mm切槽刀(左刀尖为刀位点)
主轴转速为1000r/min
定位到椭圆左端
定义变量#1为椭圆方程的2X值(直径值)
定义变量#2为椭圆方程的Z值
宏程序粗加工椭圆左端
刀具Z方向定位，让出刀宽3mm
X向切削，留0.2mm精加工余量
X向退刀
计算椭四上新Z点坐标值(步进1mm)
计算椭四上新X点坐标值
粗加工椭西左端结束
换1号刀
粗车右端四柱面，背吃刀量为2mm
留精车余量0.2mm
到达切削椭四起点，建立刀具右补偿
定义变量#1为椭四方程的2X值(直径值)
定义变量#2为椭四方程的Z值
宏程序精加工椭圆
沿直线切削
计算椭圆上新Z点坐标值(步进0.0mm)
计算椭圆上新X点坐标值
宏程序精加工椭圆结束
精车右端圆柱面起点
知识点词条：车削椭圆手柄
