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门把手的设计及加工
一、图形设计
设计如图1-1所示的门把手，材料为硬铝，毛坯长为90mm，直径为45mm的圆柱。

图1-1

技术要求：未标注公差尺寸的，按IT14级加工。

二、工艺分析
1. 工件的装卡：三抓卡盘
2. 加工设备：HNC-21T CJK6032-4数控机床
3. 量具清单，见表2-1
表2-1 量具清单
序号
量具规格及名称
测量位置
1
0~150mm游标卡尺
工件总长
2
25~50mm千分尺
①SΦ40的球面
②Φ28圆柱面
③Φ40圆柱面
3
R5的R规
①SR5的球面
4
R6的R规
②三个R6的圆弧
5
R2的R规
③R2的倒角
4. 刀具清单，见表2-2
表2-2 刀具清单
序号
刀具号
刀具规格及名称
刀尖半径
加工位置
1
T0101
14×14×120的90º外圆刀
0
Φ40圆柱
2
T0202
15º偏刀
0
Φ40圆柱右端的部分
5. 加工工序卡
①左端加工工序卡，见表2-3
表2-3 左端加工工序卡
零件名称
零件材料
卡具
使用设备
程序名
门把手
硬铝
三爪卡盘
HNC-21T CJK6032-4数控机床
%1
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格及名称
主轴转速（r/min）
进给速度（mm/min）
背吃刀量（mm）
1
粗车Φ40圆柱（含R2倒圆角）
T0101
14×14×120的90º外圆刀
800
50
0.5
2
精车Φ40圆柱（含R2倒圆角）
T0101
14×14×120的90º外圆刀
1000
15
0.2

②右端加工工序卡，见表2-4
表2-4 右端加工工序卡
零件名称
零件材料
卡具
使用设备
程序名
把手
硬铝
三爪卡盘
HNC-21T CJK6032-4数控机床
%2
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格及名称
主轴转速（r/min）
进给速度（mm/min）
背吃刀量（mm）
1
粗车R6的圆弧
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
2
粗车左端锥面
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
3
粗车R6的圆弧
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
4
粗车Φ28圆柱
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
5
粗车Φ40球面
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
6
粗车R20圆弧
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
7
粗车右端锥面
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
8
粗车SR5球面
T0202
15º偏刀
800
50
0.5
9
精车右端外轮廓
T0202
15º偏刀
1000
15
0.2
6. 确定加工顺序及加工路线
①加工左端：用14×14×120的90º的外圆刀粗车Φ40圆柱（含R2倒圆角），再用14×14×120的90º的外圆刀精车外轮廓。
②加工右端：用15º偏刀分别粗车R6的圆弧、左端锥面、两个R6的圆弧、Φ28圆柱、Φ40球面、R20圆弧、SR5球面、右端锥面和SR5球面，再用15º偏刀精车外轮廓。
三、加工程序及工艺简图：
1. 左端程序
%1 （程序名）
M03 S800 T0101 （主轴正转，转速800r/min，换1号刀1号补偿）
G00 X45 Z1 （快速定位到X45 Z1点）
G71 U0.5 R0.5 P1 Q2 X0.2 Z0.05 F50 （粗车循环，背吃刀量0.5mm，退刀量0.5mm，程序段从N1到N2，X方向加工余量0.2mm，Z方向加工余量0.05mm，进给速度50mm/r）
M03 S1000 (主轴正转，转速1000r/min)
N1 G00 X36 Z1 （快速定位到X36 Z1点）
G01 Z0 F15 （直线进给到Z0，进给速度15mm/min）
G03 X40 Z-2 R2 （加工R2的倒圆角）
N2 G01 Z-17 （直线进给到Z-17，加工Φ40的圆柱面）
G00 X100 Z100 （退刀）
M30 （复位并返回程序开始）
2. 左端工艺简图，见图3-1。

图3-1
3. 右端程序：
%2 （程序名）
M03 S800 T0202 （主轴正转，转速800r/min，换2号刀2号补偿）
G00 X45 Z1 （快速定位到X45 Z1点）
G71 U0.5 R0.5 P1 Q2 X0.2 Z0.05 F50 （粗车循环，背吃刀量0.5mm，退刀量0.5mm，程序段从N1到N2，X方向加工余量0.2mm，Z方向加工余量0.05mm，进给速度50mm/r）
M03 S1000 （主轴正转，转速1000r/min）
N1 G00 X0 Z1 （快速定位到X36 Z1点）
G01 Z0 F15 （直线进给到Z0，进给速度15mm/min）
G03 X9.66 Z-3.71 R5 （加工SR5的球面）
G01 X15.40 Z-14.42 （直线进给到X15.40 Z-14.42）
G02 X27.02 Z-23.99 R20 （加工R20的圆弧）
G03 X30.76 Z-51.52 R20 （加工SR20的球面）
G02 X28 Z-55.35 R6 （加工R6的圆弧）
G01 W-9 （直线向Z负向进给9mm）
G02 X30 Z-67.68 R6 （加工R6的圆弧）
G01 X38 Z-73.68 （直线进给到X38 Z-73.68）
G03 X40 Z-77 R6 （加工R6的圆弧）
N2 G01 Z-78 （直线进给到Z-78）
G00 X100 （X向退刀100mm）
Z100 （Z向退刀100mm）
M30 （复位并返回程序开始）
4. 右端工艺简图，见图3-2

图3-2
四、仿真图形
1．工件左端，用14×14×120的90º外圆刀加工中，见图4-1

图4-1
2．工件左端，用14×14×120的90º外圆刀加工后刀具轨迹，见图4-2

图4-2

3．工件右端，用14×14×120的90º外圆刀加工中，见图4-3

图4-3
4．工件右端，用14×14×120的90º外圆刀加工后刀具轨迹，见图4-4

图4-4

5. 加工完成，见图4-5

图4-5
五、设计总结
本次数控技术实训，受益匪浅。通过亲手尝试，提高了动手实践能力，加深了对数控机床总体结构以及一些基本原理的认识，掌握了华中数控机床的基本操作以及用数控机床加工零件的基本步骤和一些注意事项，提高了编程能力，能将所学的编程知识应用到数控车床中以加工所需要的回转类零件。
六、参考文献
《机床数控技术》（第二版） 主编：杜国臣 出版社：北京大学出版社
《机械设计手册》（第四版） 主编：成大先 出版社：北京化学工业出版社