1.9 走刀路線的選擇

在數控加工中，刀具（嚴格說是刀位點）相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線，即刀具從對刀點開始運動起，直至結束加工程序所經過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，不但包括了工序的內容，而且也反映出工序的順序，它是編寫程序的依據之一。確定加工路線時首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質量，其次應考慮數值計算簡單、走刀路線盡量短、效率較高等。

工序順序是指同一道工序中各個表面加工的先后次序。工序順序對零件的加工質量、加工效率和數控加工中的走刀路線有直接影響，應根據零件的結構特點和工序的加工要求等合理安排。工序的劃分與安排一般可隨走刀路線來進行，在確定走刀路線時，主要考慮以下兩點。

（1）對點位加工的數控機床，如鉆床、鏜床，要考慮盡可能使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率。

如圖1.9.1a所示，按照一般習慣，總是先加工均布于外圓周上的八個孔，再加工內圓周上的四個孔。但是對點位控制的數控機床而言，要求定位精度高，定位過程應該盡可能快，因此這類機床應按空程最短來安排走刀路線，以節省時間，如圖1.9.1b所示。

（2）應能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。

當銑削零件外輪廓時，一般采用立銑刀側刃切削。刀具切入工件時，應沿外輪廓曲線延長線的切向切入，避免沿零件外輪廓的法向切入，以免在切入處產生刀具的刻痕而影響表面質量，保證零件外輪廓曲線平滑過渡。同理，在切離工件時，應該沿零件輪廓延長線的切向逐漸切離工件，避免在工件的輪廓處直接退刀影響表面質量，如圖1.9.2所示。

銑削封閉的內輪廓表面時，如果內輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切入或切出。若內輪廓曲線不允許外延，則刀具只能沿內輪廓曲線的法向方向切入或切出，此時刀具的切入切出點應盡量選在內輪廓曲線兩幾何元素的交點處。若內部幾何元素相切無交點時，刀具切入切出點應遠離拐角，以防刀補取消時在輪廓拐角處留下凹口，如圖1.9.3所示。

對于邊界敞開的曲面加工，可采用兩種走刀路線。第一種走刀路線如圖 1.9.4a 所示，每次沿直線加工，刀位點計算簡單，程序少，加工過程符合直紋面的形成，以保證母線的直線度；第二種走刀路線如圖1.9.4b所示，便于加工后檢驗，曲面的準確度較高，但程序較多。因此曲面零件的邊界是敞開的，沒有其他表面限制，所以邊界曲面可以延伸，球頭銑刀應由邊界外開始加工。

圖1.9.5a、b所示分別為用行切法和環切法加工凹槽的走刀路線，而圖1.9.5c是先用行切法，最后環切一刀光整輪廓表面。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定的。環切法則是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一圈一圈的。這三種方案中，圖 1.9.5a 所示方案在周邊留有大量的殘余，表面質量最差；圖1.9.5b所示方案和圖1.9.5c所示方案都能保證精度，但圖1.9.5b所示方案走刀路線稍長，程序計算量大。

此外，輪廓加工中應避免進給停頓。因為加工過程中的切削力會使工藝系統產生彈性變形并處于相對平衡狀態，進給停頓時，切削力突然減小會改變系統的平衡狀態，刀具會在進給停頓處的零件輪廓上留下刻痕。為提高工件表面的精度和減小表面粗糙度，可以采用多次走刀的方法，精加工余量一般以0.2～0.5mm為宜。而且精銑時宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗糙度的值。