走刀路线图

数控铣削加工的刀路线反映了工序的加工过程，走刀路线合理与否，关系到工件的加工质量与生产效率。

尤其在数控铣削曲面零件过程中，应认真分析零件的加工要求及其结构特点，找出走刀路线中影响加工效率的因素，在保证零件加工精度和表面粗糙度要求的前提下，应尽量缩短加工路线，从而提高数控机床的加工效率，降低加工成本。

数控加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹称为走刀路线。

走刀路线反映了工序的加工过程，确定合理的走刀路线是保证铣削加工精度和表面质量的重要工艺措施之一，也是确定数控编程的前提。

数控铣削加工中走刀路线对工件的加工精度和表面质量有直接的影响，走刀路线合理与否，还关系到加工的生产效率，因此每道工序走刀路线的确定都是非常重要的。

一、走刀路线的确定原则影响走刀路线的因素很多，有工艺方法、工件材料及状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量、刀具的刚度及耐用度、机床类型和工件的轮廓形状等。

在确定走刀路线时，主要应遵循以下原则：(1)保证产品质量，应将保证工件的加工精度和表面粗糙度要求放在首位。

(2)在保证工件加工质量的前提下，应力求走刀路线最短，并尽量减少空行程时间，提高加工效率。

(3)在满足工件加工质量、生产效率等条件下，尽量简化数学处理的数值计算工作量，以简化编程工作。

此外，在确定走刀路线时，还要综合考虑工件、机床与刀具等多方面因素，确定一次走刀还是多次走刀，以及设计刀具的切入点与切出点，切入方向与切出方向。

在铣削加工中，还要确定是采用顺铣还是逆铣等。

二、铣削方式的选择铣削有顺铣和逆铣两种方式。

铣削加工中是采用顺铣还是逆铣，对工件表面粗糙度有较大的影响。

确定铣削方式应根据工件的加工要求，材料的性质、状态、使用机床及刀具等条件综合考虑。

由于采用顺铣方式，工件加工表面质量较好，刀齿磨损小，因此，一般情况下，尽可能采用顺铣，尤其是精铣内外轮廓、精铣铝镁合金、钛合金或耐热合金时，应尽量按顺铣方式安排走刀路线。

三、铣削曲面类零件走刀路线的确定铣削曲面类零件的走刀路线加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。

ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 5170数控车削加工工艺分析文/许新伟 韩长军零件数控车削加工工艺分析是制订车削工艺规程的重要内容之一，其主要包括选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确定刀具的走刀路线等。

技术人员应根据从生产实践中总结出来的一些综合性工艺原则，结合现场的实际生产条件，提出几种方案，通过对比分析，从中选择最佳方案。

一、拟定工艺路线１．加工方法的选择回转体零件的结构形状虽然是多种多样的，但它们都是由平面、内、外圆柱面、曲面、螺纹等组成，每一种表面都有多种加工方法，实际选择时应结合零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素全面考虑。

２．加工顺序的安排在选定加工方法后，接下来就是划分工序和合理安排工序的顺序。

合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题，可以提高零件的加工质量、生产效率，降低加工成本。

在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，安排零件车削加工顺序一般遵循下列原则：（１）先粗后精。

按照粗车→（半精车）→精车的顺序进行，逐步提高零件的加工精度。

（２）先近后远。

这里所说的远与近，是按加工部位相对于换刀点的距离大小而言的。

（３）内外交叉。

对既有内表面（内型、腔），又有外表面的零件，安排加工顺序时，应先粗加工内外表面，然后精加工内外表面，加工内外表面时，通常先加工内型和内腔，然后加工外表面。

（４）刀具集中。

用一把刀加工完相应各部位，再换另一把刀，加工相应的其他部位，以减少空行程和换刀次数及换刀时间。

（５）基面先行。

用作精基准的表面应优先加工出来，原因是作为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。

例如加工轴类零件时，总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。

二、确定走刀路线走刀路线是指刀具从起刀点开始移动起，直至返回并结束加工程序所经过的路径，其包括刀具切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程，主要考虑以下几个问题：一是刀具引入、出。

接刀痕
铣刀铣刀铣刀
走刀的轨迹 刀心运动轨迹 刀心运动轨迹 刀心运动轨迹
(a) (b) (c)
20.走刀路线的选择
走刀路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工工件的运动轨迹。

行距是铣刀走完一切削行后转向加工下一切削行，所跨越的间距。

决定行距大小的主要因素是事先给定的加工结束后零件表面上相邻切削行之间的最大刀痕残留高度h。

L ＝2（h(2r 刀－h ）)1/2 l ≈ L*ρ /(r 刀
±ρ)
走刀路线的选择原则：
① 保证零件的加工精度和表面租糙度；
②方便数值计算，减少编程工作量；
③缩短走刀路线，减少空行程。

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初级刀术起势初级刀术起势1.①两脚并立，目平视前方。

左手抱刀(虎口朝下，拇指在前、其余四指在后握住刀柄，手腕部贴靠刀盘)，刀刃朝前，刀尖朝上，刀背贴靠前臂内侧;右手五指并拢，垂于身体右侧(图B-166),②右手向右、向上成弧形直臂绕环上举，手心朝左(图B-167)③右臂外旋并屈肘，从左肩下降至左腋近侧，手心朝上;左手握刀在右手屈肘下降之同时，由身前屈肘从右臂里面直臂向上穿出，手心朝右，刀尖朝下。

目视右手(图B-168)④右手从左腋向下、向右弧形绕形，同时左手握刀从上向左、向下弧形绕环。

目随右手(图B-169)⑤右手继续向上绕环至头顶，屈腕成横掌，掌心朝前，肘关节微屈，左手握刀继续向下绕环至身后，反臂斜举，手心朝右。

右腿在右手成横掌之同时屈膝半蹲，左脚则随之向前伸出，前脚掌虚点地面，膝微屈。

目向左平视(图B-170).要点:上述四个分解动作必须连贯起来做，不要中断;成虚步时，必须虚实分清。

要挺胸、塌腰.教法提示:注意动作路线必须正确，左右两手以头部转动配合要协调;先慢速分解教学，后完整连贯按常速练习;先上肢再结合步法。

2.①左脚向前上半步，膝略屈。

右脚不动，腿蹬直。

右掌同时从身前向身后弧形下落，至身后反臂斜举(图B-171)②右脚前进一步，膝略屈。

左脚不动，腿蹬直。

左手握刀与右手同时从身后向两侧平举(图B-172)③右腿伸直，左脚向前并步。

左手握刀与右手同时从两侧向前额前上方绕环，至额前上方时，右手拇指张开贴近刀盘，准备接握左手之刀(图B-173)。

要点:上半步、进一步和并步的动作，必须和两臂从后向额前上方绕环的动作协调一致。

教法提示:先分解教学，弄清上半步、进步和并步与两臂的配合;再完整连贯练习，使动作协调一致。

14.4 数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线图零件图号工序号 2 工步号 2 程序号O0002 机床型号KV650 程序段号加工内容铣心型轮廓共 6 页第 2 页
编程
校对
审批
符号
含义抬刀下刀编程原点起刀点
走刀
方向
走刀线
相交
爬斜坡铰孔行切数控加工走刀路线图零件图号工序号 3 工步号 3 程序号O0003 机床型号KV650 程序段号加工内容挖槽共 6 页第 3 页
编程
校对
审批符号
含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀
方向
走刀线
相交
爬斜坡铰孔行切
数控加工走刀路线图零件图号工序号 5 工步号5-8 程序号O0005
钻孔
编程
校对
审批符号
含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀
方向
走刀线
相交
爬斜坡铰孔行切
数控加工走刀路线图零件图号工序号 6 工步号13 程序号O0006 机床型号KV650 程序段号加工内容加工内球面共 6 页第 6 页
编程
校对
审批。

初级刀术一段五六式左抡劈和右抡劈
渐前移(图B-183)
3.右脚不动，左脚向左斜前方上步，右腿挺膝伸直，左腿屈膝半举，至头顶上方成横掌。

目视刀尖(图B-185).
要点:抡劈动作必须连贯、有力，与步法配合一致。

现出凶猛的风格。

初级刀术一段(六)右抡劈
1.右腿屈膝略蹲，重心后移至右腿上，左膝微屈。

右手持刀向右下方抽回，刀刃朝下(图B-186)。

2.右手持刀继续运转，臂外旋使刀尖向下、向右绕行，至右侧时，刀背朝上。

左掌同时从上向右胸前弧形绕环(图B-187)。

3.右腿蹬直，左脚向右斜前方上步。

左掌向左侧下方绕环，右手持刀臂外旋将刀举起，刀刃朝上(图B-188)
4.右脚向右斜前方上步，左腿挺膝伸直，右腿屈膝半蹲，成右弓步。

右手持刀同时从上向左斜前方劈下，刀尖稍向上翘;左掌随之从下向左、向上弧形绕环，至头顶上方屈肘成横掌(图B-189)。

要点:同上述左抡劈。

教法提示:同上述左抡劈。

平面凸轮零件走刀路线计算及数控铣编程平面凸轮零件图如图1所示，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。

完成凸轮轮廓的程序编制。

解：①工艺分析。

从1的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-Ф13Ｈ7孔均已加工。

故取内孔和一个端面为主要定位面，在连接孔Ф13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。

因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。

②加工调整。

零件加工坐标系Ｘ、Ｙ位于工作台中间，在Ｇ53坐标系中取Ｘ＝-400，Ｙ＝-100。

Ｚ坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用Ф20的立铣刀，零件上端面为Ｚ向坐标零点，该点在Ｇ53坐标系中的位置为Ｚ＝-80处，将上述三个数值设置到Ｇ54加工坐标系中，即Ｇ54：Ｘ＝-400，Ｙ＝-100，Ｚ＝-80.凸轮轮廓加工工序卡见表8-17。

表1 铣凸轮轮廓加工工序卡材料45零件号812程序号8121操作序号内容主轴转速/r.min-1进给速度/r.min-1刀具号数类型直径/mm1铣凸轮轮廓200080、200120mm立铣刀20③数字处理。

该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而要计算出基点坐标，才可编制程序。

在加工坐标系中，各点的计算坐标如下。

弧BC的中心Ｏ1点：Ｘ＝-（175＋63.8）sin8°59′=-37.28Y＝-（175＋63.8）cos8°59′=-235.86弧EF的中心Ｏ2点：X2 + Y2= 692(Ｘ-64)2+ Y2= 212X=65.75,Y=20.93解之得弧HI的中心Ｏ4点：Ｘ＝-（175＋61）cos24°15′=-215.18Y＝（175＋61）sin24°15′=96.93弧DE的中心Ｏ5点：X2 + Y2= 63.72(Ｘ-65.75)2+ (Y-20.93)2= 21.302X=63.70,Y=-0.27解之得B点：X＝-63.8sin8°59′=-9.96Y＝-63.8cos8°59′=-63.02C点：X2 + Y2= 642(Ｘ＋37.28)2+ （Y＋235.86）2= 1752X=-5.57,Y=-63.76解之得D点：(Ｘ-63.70)2+ （Y＋0.27）2= 0.32X2 + Y2= 642X=63.99,Y=-0.28解之得E点：(Ｘ-63.7)2 + (Y＋0.27)2= 0.32(Ｘ-65.75)2 + (Y-20.93)2= 212X=63.72,Y=-0.03解之得F点：(Ｘ＋1.07)2 + (Y-16)2= 462(Ｘ-65.75)2 + (Y-20.93)2= 212X=44.79,Y=-19.6解之得G点：(Ｘ＋1.07)2 + (Y-16)2= 462X2 + Y2= 612X=14.79,Y=59.18解之得H点：Ｘ＝-61cos24°15′=-55.62Y＝61sin24°15′=25.05解之得I点：X2 + Y2= 63.802(Ｘ＋215.18)2+(Y-96.93)2=1752X=-63.02,Y=9.97根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线，如图2所示。