隨著現(xiàn)代制造加工技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工設(shè)備和其配套的CAM 系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展鳞上。CAM 系統(tǒng)生成的加工刀具軌跡（即走刀方式）是控制設(shè)備加工運(yùn)作的核心怯伊，它直接影響加工工件的精度、表面粗糙度态鳖、總體加工時(shí)間转培、機(jī)床刀具的使用壽命等多個(gè)方面，最終決定生產(chǎn)效率浆竭。

本文通過對(duì)走刀方式的不同特點(diǎn)浸须，及影響其選擇的部分因素的分析，并且針對(duì)銑削過程中工藝方法及走刀方式的比較邦泄，為如何選擇合適的走刀方式提供了參考依據(jù)删窒。

一、走刀方式

走刀方式的基本概念

數(shù)控加工中，走刀方式是指刀具完成工件切削時(shí)的軌跡規(guī)劃方式很撩。在對(duì)同一個(gè)零件加工中吝蔽，多種走刀方式都可以達(dá)到零件的尺寸及精度要求，但加工效率卻不相同咨只。

走刀方式的分類

走刀方式可化分為4類：?jiǎn)蜗蜃叩冻唷⑼鶑?fù)走刀、環(huán)切走刀和復(fù)合走刀械拉。復(fù)合走刀是前三種的混合走刀佳绩。采用單向或往復(fù)走刀，從加工策略來說都是行切走刀鸿铐。因此根據(jù)加工策略的不同舰搜，走刀方式又可分為行切、環(huán)切和其他特殊方式黔巨。通常使用的是行切和環(huán)切握帘。

行切方式加工，有利于發(fā)揮機(jī)床的最大進(jìn)給速度预甲，同時(shí)其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工篱俊。然而，當(dāng)復(fù)雜的平面型腔帶有多個(gè)凸臺(tái)從而形成多個(gè)內(nèi)輪廓時(shí)耳鸯，更多數(shù)控編程知識(shí)關(guān)注微信公眾號(hào)（數(shù)控編程教學(xué)）湿蛔，常常會(huì)產(chǎn)生附加的抬刀動(dòng)作， 即在刀具軌跡某處县爬，或者為避免刀具與凸臺(tái)發(fā)生干涉阳啥，或者為使刀具回至剩余未加工區(qū)域， 就要讓刀具抬起财喳，使之距加工平面有一定高度察迟，再平移至另外一刀具軌跡起始處，然后繼續(xù)切削動(dòng)作耳高。

行切加工刀具軌跡主要由一系列與某一固定方向平行的直線段組成扎瓶，計(jì)算簡(jiǎn)單。適用于簡(jiǎn)單型腔精加工或去除大余量的粗加工泌枪。如圖1—往復(fù)行切刀軌概荷。

環(huán)切加工中刀具沿著邊界輪廓相似的路徑走刀，由一組封閉曲線組成碌燕，能保證刀具切削零件時(shí)保持相同的切削狀態(tài)误证。由于環(huán)切加工是通過連續(xù)偏置構(gòu)造當(dāng)前環(huán)形軌跡圖來計(jì)算下一條環(huán)形軌跡，計(jì)算復(fù)雜且耗時(shí)预旺。適用于復(fù)雜型腔及曲面的加工棕凉。如圖2 —環(huán)切刀軌灯彩。

圖1 往復(fù)行切刀軌

圖2 環(huán)切刀軌

二、影響走刀方式的因素

工件自身的形狀及幾何要素

工件自身的形狀及幾何要素包括加工域的幾何形狀悠拗、島嶼的大小和位置等方面黎撤。這是工件本身固有的特性，是屬于不可變化的因素尘是，但卻是決定走刀方式的根本因素侄灭。

工藝路線

工藝路線是實(shí)現(xiàn)加工目的的直接過程，是走刀方式選擇的直接依據(jù)岸欣。工藝路線決定了加工域的先后順序亏傅，島嶼的合并及拆分，粗加工凰届、半精加工醉装、精加工的劃分等。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的工藝路線有多種坚伍，這就決定了走刀方式的不同選擇宵睦。

工件材料

工件材料也是決定走刀方式的因素之一，工件材料是直接的加工對(duì)象墅诡，并不直接影響走刀方式壳嚎，但會(huì)對(duì)刀具材料、大小末早、加工方式等選用產(chǎn)生影響烟馅，從而間接影響走刀方式。工件毛坯的形狀和大小等會(huì)造成工件各部分的加工余量分配是否均勻然磷，同時(shí)對(duì)可選毛坯的工件郑趁，利用毛坯大小、形狀的不同姿搜，會(huì)改變裝夾方式寡润、加工域的重新分配等影響加工策略，導(dǎo)致采取不同的走刀方式舅柜。

工件的裝夾及緊固方式

工件的裝夾及緊固方式也間接影響走刀方式梭纹，如壓板產(chǎn)生的新“島嶼”的影響，緊固力對(duì)切削用量影響而導(dǎo)致走刀方式的改變业踢，振動(dòng)對(duì)走刀方式影響。

刀具的選用

刀具的選用包括刀具材料甚宜、刀具形狀种洛、刀具長(zhǎng)度、刀具齒數(shù)等映情，這些參數(shù)決定了刀具與工件接觸的面積大小和頻率拔泪，因而決定了單位時(shí)間里切削材料的體積大小和機(jī)床負(fù)荷笑杯，其耐磨程度與刀具壽命則決定了切削時(shí)間的長(zhǎng)短。而其中對(duì)走刀方式產(chǎn)生直接影響的是刀具大械巍（即直徑）辱得。由于選取不同直徑的刀具，會(huì)影響殘留區(qū)域的大小抡杈，造成加工軌跡的變化沉享，導(dǎo)致走刀方式的不同。

加工域選擇

在銑削過程中加梁，當(dāng)復(fù)雜的平面型腔帶有多個(gè)凸臺(tái)從而形成多個(gè)內(nèi)輪廓時(shí)顶质，對(duì)于行切常常會(huì)產(chǎn)生附加的抬刀動(dòng)作；對(duì)于環(huán)切則會(huì)使加工軌跡加長(zhǎng)融蹂。這種附加抬刀動(dòng)作或加工軌跡加長(zhǎng)旺订，則會(huì)嚴(yán)重降低切削加工的效率。因此超燃，如何最大限度地減少這種狀況的次數(shù)就是我們所關(guān)注的一個(gè)主要問題区拳。

把整個(gè)切削區(qū)域按加工需要分成若干子區(qū)域，分別加工各子區(qū)域意乓，抬刀發(fā)生在各子區(qū)域之間樱调，同時(shí)根據(jù)走刀方式對(duì)這些加工子區(qū)域合并或分割，甚至于忽略洽瞬。這種不同的加工域選擇本涕，既減少了抬刀次數(shù)又不會(huì)使加工軌跡的相對(duì)變長(zhǎng)，同時(shí)可對(duì)新區(qū)域采用最合理的走刀方式伙窃，提高了加工效率菩颖。

三、走刀方式的合理選擇

基本選擇原則

選擇走刀方式時(shí)要考慮兩點(diǎn)：一是加工時(shí)間的長(zhǎng)短为障，二是加工余量是否均勻晦闰。一般來說，環(huán)切方式是基于工件形狀的走刀方式鳍怨，加工余量較均勻散烂。而選用行切方式的加工余量較不均勻，若希望行切加工后留下較均勻的余量估横，通常需要增加圍繞邊界的環(huán)切刀軌变钙。若忽略余量不均勻性要求，更多數(shù)控編程知識(shí)關(guān)注微信公眾號(hào)（數(shù)控編程教學(xué)）台筷，行切走刀的刀軌長(zhǎng)度通常是比較短的挥棒；若考慮余量的不均勻性而增加環(huán)切刀軌，當(dāng)加工區(qū)域邊界較長(zhǎng)（如多島嶼情況）售微，則圍繞邊界的環(huán)切刀軌對(duì)總的加工時(shí)間影響比較明顯芭惠，行切刀軌一般會(huì)比環(huán)切刀軌長(zhǎng)锨间。行切走刀刀位容易計(jì)算，占用內(nèi)存少弦离，但抬刀次數(shù)較多婿芝。采用環(huán)形刀軌時(shí)，則需要多次對(duì)環(huán)邊界進(jìn)行偏置并清除自交環(huán)棵章。

根據(jù)外形特征選擇

工件外形特征決定了加工的走刀方式挨让。根據(jù)加工客體的不同，可將工件簡(jiǎn)單的分成平面形腔類和自由曲面類柬赐。平面形腔類一般采用行切方式加工亡问，由于該類工件多為毛坯整體掏銑加工成型，如盒體肛宋、基座等零件州藕，加工余量較大，采用行切方式有利于發(fā)揮機(jī)床的最大進(jìn)給速度酝陈，提高加工效率床玻，同時(shí)其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工。

自由曲面類一般采用環(huán)切加工沉帮，主要是由于曲面多為鑄件或由規(guī)則形狀加工成型锈死，余量分布不均勻，同時(shí)曲面對(duì)型面精度要求較高穆壕；其次是環(huán)切加工與行切方式相比具有良好的曲面加工特性待牵，更能逼近曲面的真實(shí)形狀。

根據(jù)加工策略選擇

零件的加工常分為粗加工喇勋、半精加工缨该、精加工三個(gè)加工階段，有時(shí)還有光整加工階段判逊，合理劃分加工階段是保證加工精度所必須的饿遏。傳統(tǒng)加工方式因機(jī)床功能相對(duì)單一，所以工藝路線中可較明顯地看出各個(gè)階段的界線殊纫，但數(shù)控銑削加工方式下這個(gè)界線相對(duì)模糊替熊，而且可能會(huì)有揉合的情況(如粗加工階段有精加工的內(nèi)容，更多數(shù)控編程知識(shí)關(guān)注微信公眾號(hào)（數(shù)控編程教學(xué)）厌哈，精加工階段也可能有粗加工的痕跡)掘顾，從保證加工質(zhì)量考慮，數(shù)控加工時(shí)加工階段的劃分也是需要的钟肴，但為了減少裝夾時(shí)間和簡(jiǎn)化走刀動(dòng)作等累踱，如何確定各階段的加工內(nèi)容，考慮的問題可能與傳統(tǒng)加工工藝有些不同。

粗加工的主要目標(biāo)是追求單位時(shí)間內(nèi)的材料去除率馋奠，并為半精加工準(zhǔn)備工件的幾何輪廓。故多采用行切方式或復(fù)合方式進(jìn)行層切舒贼。半精加工的主要目標(biāo)是使工件輪廓形狀平整丰吐，表面精加工余量均勻。故多采用環(huán)切方式琳钉。精加工的主要目標(biāo)是獲得幾何尺寸势木、形狀精度及表面質(zhì)量符合要求的工件。應(yīng)根據(jù)工件的幾何特征對(duì)內(nèi)部采用行切方式歌懒，對(duì)邊緣及接合處采用環(huán)切方式啦桌。

根據(jù)編程策略選擇

編程時(shí)確定走刀方式的原則主要有：應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求;應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間及皂；應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單甫男，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量验烧。一般而言板驳，對(duì)于平面形腔類采用行切方式劃分加工域，以減少抬刀次數(shù)碍拆；自由曲面類環(huán)切方式逼近形狀若治。毛坯形狀的選用大小會(huì)影響編程的選擇，可通過加大毛坯外形感混，將不易裝夾的外形加工轉(zhuǎn)化為易裝夾的行切方式形腔加工端幼；或?qū)⒂铆h(huán)切加工的自由曲面改用行切方式去大余量，以提高加工效率憨箍。

（世界先進(jìn)制造技術(shù)論壇(AMT)整理）

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