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數(shù)控加工中，走刀方式是指刀具完成工件切削時
閱讀：1684 發(fā)布時間：2022-2-17
數(shù)控加工中，走刀方式是指刀具完成工件切削時的軌跡規(guī)劃方式。在對同一個零件加工中，多種走刀方式都可以達到零件的尺寸及精度要求，但加工效率卻不相同。數(shù)控加工設(shè)備和其配套的CAM 系統(tǒng)生成的加工刀具軌跡（即走刀方式）是控制設(shè)備加工運作的核心，它直接影響加工工件的精度、表面粗糙度、總體加工時間、機床刀具的使用壽命等多個方面，最終決定生產(chǎn)效率。
一、走刀方式的分類
走刀方式的可化分為4類：單向走刀、往復(fù)走刀、環(huán)切走刀和復(fù)合走刀。復(fù)合走刀是前三種的混合走刀。采用單向或往復(fù)走刀，從加工策略來說都是行切走刀。因此根據(jù)加工策略的不同，走刀方式又可分為行切、環(huán)切和其他特殊方式。通常使用的是行切和環(huán)切。
行切方式加工，有利于發(fā)揮機床的進給速度，同時其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工。然而，當(dāng)復(fù)雜的平面型腔帶有多個凸臺從而形成多個內(nèi)輪廓時，常常會產(chǎn)生附加的抬刀動作， 即在刀具軌跡某處，或者為避免刀具與凸臺發(fā)生干涉，或者為使刀具回至剩余未加工區(qū)域， 就要讓刀具抬起，使之距加工平面有一定高度，再平移至另外一刀具軌跡起始處，然后繼續(xù)切削動作。
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，計算簡單。適用于簡單型腔精加工或去除大余量的粗加工。
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，能保證刀具切削零件時保持相同的切削狀態(tài)。由于環(huán)切加工是通過連續(xù)偏置構(gòu)造當(dāng)前環(huán)形軌跡圖來計算下一條環(huán)形軌跡，計算復(fù)雜且耗時。適用于復(fù)雜型腔及曲面的加工。 
二、走刀方式的合理選擇方法
1、基本選擇原則 選擇走刀方式時要考慮兩點：一是加工時間的長短，二是加工余量是否均勻。一般來說，環(huán)切方式是基于工件形狀的走刀方式，加工余量較均勻。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，通常需要增加圍繞邊界的環(huán)切刀軌。若忽略余量不均勻性要求，行切走刀的刀軌長度通常是比較短的；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（如多島嶼情況），則圍繞邊界的環(huán)切刀軌對總的加工時間影響比較明顯，行切刀軌一般會比環(huán)切刀軌長。行切走刀刀位容易計算，占用內(nèi)存少，但抬刀次數(shù)較多。采用環(huán)形刀軌時，則需要多次對環(huán)邊界進行偏置并清除自交環(huán)。
2、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。根據(jù)加工客體的不同，可將工件簡單的分成平面形腔類和自由曲面類。平面形腔類一般采用行切方式加工，由于該類工件多為毛坯整體掏銑加工成型，加工余量較大，采用行切方式有利于發(fā)揮機床的進給速度，提高加工效率，同時其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工。
3、根據(jù)加工策略選擇 零件的加工常分為粗加工、半精加工、精加工三個加工階段。傳統(tǒng)加工方式因機床功能相對單一，所以工藝路線中可較明顯地看出各個階段的界線，但數(shù)控銑削加工方式下這個界線相對模糊，而且可能會有揉合的情況(如粗加工階段有精加工的內(nèi)容，精加工階段也可能有粗加工的痕跡)，從保證加工質(zhì)量考慮，數(shù)控加工時加工階段的劃分也是需要的，但為了減少裝夾時間和簡化走刀動作等，應(yīng)確定各階段的加工內(nèi)容，考慮的問題可能性。精加工的主要目標(biāo)是獲得幾何尺寸、形狀精度及表面質(zhì)量符合要求的工件。應(yīng)根據(jù)工件的幾何特征對內(nèi)部采用行切方式，對邊緣及接合處采用環(huán)切方式。
4、根據(jù)編程策略選擇 編程時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，減少刀具空程移動時間；應(yīng)使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。一般而言，對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)；自由曲面類環(huán)切方式逼近形狀。毛坯形狀的選用大小會影響編程的選擇，可通過加大毛坯外形，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；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。
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一、走刀方式的分類
走刀方式的可化分為4類：單向走刀、往復(fù)走刀、環(huán)切走刀和復(fù)合走刀。復(fù)合走刀是前三種的混合走刀。采用單向或往復(fù)走刀，從加工策略來說都是行切走刀。因此根據(jù)加工策略的不同，走刀方式又可分為行切、環(huán)切和其他特殊方式。通常使用的是行切和環(huán)切。
行切方式加工，有利于發(fā)揮機床的進給速度，同時其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工。然而，當(dāng)復(fù)雜的平面型腔帶有多個凸臺從而形成多個內(nèi)輪廓時，常常會產(chǎn)生附加的抬刀動作， 即在刀具軌跡某處，或者為避免刀具與凸臺發(fā)生干涉，或者為使刀具回至剩余未加工區(qū)域， 就要讓刀具抬起，使之距加工平面有一定高度，再平移至另外一刀具軌跡起始處，然后繼續(xù)切削動作。
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，計算簡單。適用于簡單型腔精加工或去除大余量的粗加工。
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，能保證刀具切削零件時保持相同的切削狀態(tài)。由于環(huán)切加工是通過連續(xù)偏置構(gòu)造當(dāng)前環(huán)形軌跡圖來計算下一條環(huán)形軌跡，計算復(fù)雜且耗時。適用于復(fù)雜型腔及曲面的加工。
1、基本選擇原則 選擇走刀方式時要考慮兩點：一是加工時間的長短，二是加工余量是否均勻。一般來說，環(huán)切方式是基于工件形狀的走刀方式，加工余量較均勻。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，通常需要增加圍繞邊界的環(huán)切刀軌。若忽略余量不均勻性要求，行切走刀的刀軌長度通常是比較短的；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（如多島嶼情況），則圍繞邊界的環(huán)切刀軌對總的加工時間影響比較明顯，行切刀軌一般會比環(huán)切刀軌長。行切走刀刀位容易計算，占用內(nèi)存少，但抬刀次數(shù)較多。采用環(huán)形刀軌時，則需要多次對環(huán)邊界進行偏置并清除自交環(huán)。
2、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。根據(jù)加工客體的不同，可將工件簡單的分成平面形腔類和自由曲面類。平面形腔類一般采用行切方式加工，由于該類工件多為毛坯整體掏銑加工成型，加工余量較大，采用行切方式有利于發(fā)揮機床的進給速度，提高加工效率，同時其切削表面質(zhì)量也好于環(huán)切加工。
3、根據(jù)加工策略選擇 零件的加工常分為粗加工、半精加工、精加工三個加工階段。傳統(tǒng)加工方式因機床功能相對單一，所以工藝路線中可較明顯地看出各個階段的界線，但數(shù)控銑削加工方式下這個界線相對模糊，而且可能會有揉合的情況(如粗加工階段有精加工的內(nèi)容，精加工階段也可能有粗加工的痕跡)，從保證加工質(zhì)量考慮，數(shù)控加工時加工階段的劃分也是需要的，但為了減少裝夾時間和簡化走刀動作等，應(yīng)確定各階段的加工內(nèi)容，考慮的問題可能性。精加工的主要目標(biāo)是獲得幾何尺寸、形狀精度及表面質(zhì)量符合要求的工件。應(yīng)根據(jù)工件的幾何特征對內(nèi)部采用行切方式，對邊緣及接合處采用環(huán)切方式。
4、根據(jù)編程策略選擇 編程時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，減少刀具空程移動時間；應(yīng)使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。一般而言，對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)；自由曲面類環(huán)切方式逼近形狀。毛坯形狀的選用大小會影響編程的選擇，可通過加大毛坯外形，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；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。
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