数控加工刀具轨迹规划
数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法
数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法本文针对数控车削加工的特点，结合被加工零件的特征，提出了数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法。
该算法在实际应用中，取得了理想的效果。
1 零件图的预处理根据数控车削加工的特点，零件的加工工艺分为：孔加工(包括打中心孔)，外(内)表面加工、退刀槽及螺纹加工，根据表面质量的要求，又分为粗加工、半精加工和精加工等工艺。
数控车削加工刀具轨迹的规划，重点外(内)表面粗加工时刀具轨迹的规划处理。
对退刀槽、螺纹样的零件特征在进行表面粗加工时将其用表面代替，如图1。
数控加工中为减少多次安装带来的安装误差，一般采用一次装夹，对那些需要调头加工的部位则采取右偏刀反向走刀切削。
此外，对端面的加工有时选取向下的切削方向。
因此加工时的切削方向分为向左、向右和向下的切削方向。
图1对于倒角和倒圆角等工艺的处理在算法上将其作为表面处理。
对反向走刀切削时的刀具轨迹规划的算法与正向切削时类似，对内表面加工时刀具轨迹规划的算法与外表面切削时也相类似。
另外对精加工时的刀具轨迹规划，以及退刀槽和螺纹加工的刀具轨迹规划处理也较为容易。
一般，为减少刀具轨迹生成算法的复杂性，在刀具轨迹生成前对零件进行刀具干涉处理(刀具干涉处理的算法另文讨论)。
本文仅讨论正向切削外表面时粗加工刀具轨迹生成的算法。
2 刀具轨迹生成的算法图2由于粗加工刀具轨迹规划是从毛坯开始的，因此生成刀具轨迹时必须考虑毛坯的形状，并且随着工步的不同，其毛坯的形状也是不同的，此即工艺毛坯。
由于在轨迹生成前已经进行过刀具干涉的处理，所在刀具轨迹生成时主要考虑的是零件图形的特征。
经过零件图的预处理后，零件图形是由直线和圆弧所构成的连续表面，其中的关键是对图形中凹槽的识别和处理。
如图2所示，零件图形经过处理后，其粗加工的外表面轮廓为ABCDEPFGHIQJKM，经刀具切削方向为左时干涉处理后，其轮廊为ABCDPEFGHQJKM，其阴影部分为欠切削部分，在下一工步加工时，反向走刀切削时的刀具的起点分别为P点和Q点，通过反向向右走切切除其残留部分，从而形成所要求的零件轮廓QIH和PED。
数控加工技术专业学习中的刀具与刀具路径规划
数控加工技术专业学习中的刀具与刀具路径规划数控加工技术是现代制造业中的重要一环，而刀具与刀具路径规划是数控加工技术中的关键环节。
刀具是数控加工中最常用的工具之一，它直接影响着加工的质量和效率。
刀具路径规划则是指在数控加工过程中，通过合理的路径规划来控制刀具的运动轨迹，以实现对工件的加工。
本文将从刀具的选择与使用、刀具路径规划的原则与方法以及刀具与刀具路径规划在数控加工中的应用等方面进行论述。
首先，刀具的选择与使用是数控加工技术中不可忽视的重要环节。
在数控加工中，刀具的选择应根据工件的材料、形状和加工要求等因素进行合理的选择。
不同材料的工件需要使用不同材质、不同刃型的刀具，以保证加工的效果。
同时，刀具的使用寿命也是需要考虑的因素之一。
合理的刀具使用可以延长刀具的寿命，减少更换刀具的频率，提高生产效率。
其次，刀具路径规划是数控加工中的关键环节。
刀具路径规划的目标是通过合理的路径规划来控制刀具的运动轨迹，以实现对工件的加工。
在刀具路径规划中，需要考虑的因素有很多，如加工过程中的切削力、切削温度、切削速度等。
合理的刀具路径规划可以减少切削力和切削温度，提高加工精度和表面质量。
刀具路径规划的原则主要包括以下几点：首先，要尽量减少刀具的空行程，即在切削和非切削过程中，刀具的移动距离应尽量减少，以提高加工效率。
其次，要避免刀具与工件的干涉，即在刀具路径规划中，要避免刀具与工件之间的干涉，以防止加工出现误差。
此外，还要考虑切削力和切削温度等因素，以保证加工的质量。
在刀具路径规划中，有多种方法可以实现合理的路径规划。
其中，最常用的方法是刀具半径补偿。
刀具半径补偿是通过在刀具路径规划中对刀具半径进行补偿，来实现对工件的精确加工。
通过刀具半径补偿，可以减少切削力和切削温度，提高加工的精度和效率。
此外，还有其他一些方法，如刀具轨迹优化、刀具轨迹平滑等，也可以用于刀具路径规划中。
刀具与刀具路径规划在数控加工中有着广泛的应用。
复杂曲面数控加工刀具轨迹的规划综述
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别较大"效率低下#品质较差"适用的曲面范围有限$ 针对此种 现象"宾鸿赞,3- 等人提出基于自适应网格优化方法"提高了加 工效率和稳定性$
图 $ 等参数线刀具轨迹 )&) 等平面法 用一组平行截面与曲面和曲面的等距偏置面进行截交"所 得到的交线作为刀具轨迹"交线分别为刀触点' AA* 刀具轨迹" 刀位点' AI* 刀具轨迹$ 在生成刀具接触点轨迹时"为了便于求 交"一般会把曲面进行离散化处理"构建多面体模型"从而将截 面与参数曲面的求交问题转变为平面之间的求交问题,;20- $ AA路径截面法的应用需要三轴联动机床"该法需根据刀 具尺寸大小以及曲面法矢向量信息来实现刀轨路径的生成$ 如图 ) 所示"该方法适用于参数线分布不均匀的曲面#复杂组 合曲面的加工以及型腔加工"但该法需要计算求交与迭代"因 而导致该法加工复杂$
"#$% 年 & 月下
该方法规划刀具路径"但同时另一个难点是等平面位置及方向 的选取"对于曲率有较大变化的曲面"应用该法"加工后零件表 面参差不齐"影响加工质量且效率低下,127- $
数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线图
零件图号
FM-2
工序号
2
工步号
6、7
程序号
%0006
机床型号
CKA6140
程序段号
加工内容
粗、精外螺纹
共18页
第18页
编程
陈建飞
校对
刘静
审批
刘静
符号
含义
编程原点
换刀点
循环点
进给走刀方向
快速走刀方向
零件图号
FM-2
工序号
1
工步号
5
程序号
%0002
机床型号
CKA6140
程序段号
加工内容
精加工内孔
共18页
第12页
编程
陈建飞
校对
刘静
审批
刘静
符号
含义
编程原点
换刀点
循环点
进给走刀方向
快速走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
FM-2
工序号
2
工步号
1
程序号
%0003
机床型号
CKA6140
程序段号
加工内容
粗加工内孔
加工内容
精加工外轮廓
共18页
第16页
、
编程
陈建飞
校对
刘静
审批
刘静
符号
含义
编程原点
换刀点
循环点
进给走刀方向
快速走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
FM-2
2
工步号
5
程序号
%0005
机床型号
CKA6140
程序段号
加工内容
切外槽
五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法
五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法五轴联动数控加工是一种高精度、高效率的加工方式，可以实现对复杂曲面的加工。
在五轴联动数控加工中，刀具轨迹控制算法起着至关重要的作用，决定了加工精度和效率。
本文将介绍几种常见的刀具轨迹控制算法，并对其原理和应用进行详细阐述。
1. 五轴联动数控加工概述五轴联动数控加工是指在数控加工机床上，通过同时控制五个坐标轴的运动，实现对工件的加工。
相比于传统的三轴加工，五轴联动可以更加灵活地加工复杂曲面，提高加工质量和效率。
2. 刀具轨迹控制算法的作用刀具轨迹控制算法是五轴联动数控加工中的关键技术之一。
它可以根据工件的三维模型和加工要求，计算出刀具在加工过程中的运动轨迹，从而实现精确的加工。
刀具轨迹控制算法的好坏直接影响加工精度和效率。
3. 刀具轨迹控制算法的分类刀具轨迹控制算法可以分为两类：离散点算法和曲线插补算法。
离散点算法是指将工件曲面离散化为一系列离散点，然后通过逐点加工来实现曲面加工。
常见的离散点算法有直线连接法、圆心法和切点法等。
这些算法简单直观，适用于加工简单曲面。
曲线插补算法是指根据工件的曲线方程和刀具半径，通过插补计算出刀具的运动轨迹。
常见的曲线插补算法有圆弧插补法、曲线插补法和样条插补法等。
这些算法可以实现对复杂曲面的高精度加工。
4. 圆弧插补算法圆弧插补算法是五轴联动数控加工中最常用的一种刀具轨迹控制算法。
它通过计算刀具半径和工件曲线的切向方向，确定刀具的圆弧插补路径。
圆弧插补算法具有计算简单、加工效率高的优点，适用于多数加工场景。
5. 曲线插补算法曲线插补算法是一种更加精细的刀具轨迹控制算法，可以实现对复杂曲面的高精度加工。
曲线插补算法通过计算刀具在曲线上的切向方向和曲率，确定刀具的插补路径。
与圆弧插补算法相比，曲线插补算法需要更复杂的计算和控制，但可以实现更高的加工精度。
6. 样条插补算法样条插补算法是一种基于数学样条曲线的刀具轨迹控制算法。
它通过计算曲面上的样条曲线，将刀具的运动路径进行插补。
数控机床技术中的加工路径规划与优化
数控机床技术中的加工路径规划与优化数控机床技术在现代制造领域中扮演着重要的角色。
而在数控机床的加工过程中，加工路径规划与优化是其中至关重要的一环。
本文将从加工路径规划与优化的概念、方法和应用方面进行阐述，以期对读者深入了解数控机床技术的加工路径规划与优化提供帮助。
加工路径规划是指在数控机床加工过程中，确定加工轨迹和顺序的过程。
一个合理的加工路径规划可以最大限度地提高加工效率和质量，减少加工成本和时间。
加工路径规划主要包括切削路径规划和刀具轨迹规划两个方面。
切削路径规划是指确定加工曲线的过程。
常用的切削路径规划方法有直线插补、圆弧插补和曲线插补等。
直线插补是在直线段上进行加工，对于简单的平面加工来说效果较好。
圆弧插补则适用于复杂曲面加工，可以通过插值算法进行计算。
曲线插补是在非直线和非圆弧部分进行加工，可以通过曲线方程进行计算。
选择合适的插补方法和加工参数可以进一步提高加工效率和质量。
刀具轨迹规划是指确定刀具的轨迹和顺序的过程。
刀具轨迹的选择和优化与加工效率和质量密切相关。
一般情况下，刀具轨迹选择时要考虑到切削力的平衡以及尽量减少换刀次数。
而在刀具轨迹优化方面，常用的方法有最短路径算法和遗传算法等。
最短路径算法是通过寻找最短路径来优化刀具轨迹，可以减少刀具的行程时间。
遗传算法则是模拟生物进化过程，通过迭代计算来寻找最优的刀具轨迹。
刀具轨迹的优化可以进一步提高加工效率和质量，减少加工成本和时间。
加工路径规划与优化在数控机床技术中的应用非常广泛。
首先，在汽车制造和航空航天等大型工件的加工过程中，合理的加工路径规划和优化可以提高加工效率和质量，降低成本和时间。
其次，在微细加工领域，加工路径的精确规划和优化对于保证加工精度和表面品质至关重要。
此外，在多通道数控机床中，加工路径的合理规划和优化可以实现多通道的同步甚至互补运动，提高加工效率和灵活性。
总之，加工路径规划与优化是数控机床技术中不可或缺的一部分。
合理的加工路径规划和优化可以提高加工效率和质量，降低成本和时间。
整体叶轮五轴数控加工刀具轨迹规划与仿真
四、代码实现
为了实现叶轮五轴数控加工刀具轨迹规划和仿真，需要编写相应的代码。以下 是代码实现的思路和示例：
1、数据预处理代码：利用C++或Python等编程语言编写数据预处理程序，对 叶轮图纸数据进行读取、分析和处理，得到可用于刀具轨迹规划的数据格式。
2、刀具路径生成代码：使用CAM软件（如Mastercam、SolidWorks CAM等） 的API接口或脚本编程功能，编写刀具路径生成程序。通过设置切削参数、选 择刀具路径生成方法和优化算法等，实现高效、准确的刀具路径生成。
总之，整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工技术在现代工业领域中具有重要意 义。通过先进的建模技术和高精度的制造工艺，可以大幅提高叶轮的性能和质 量，为各种动力和流体机械设备的优化升级提供有力支持。随着科技的不断发 展，这一技术将继续发挥重要作用，推动工业生产的进步和提升。因此，值得 我们在理论研究和实际应用中不断深入探讨和挖掘。
ห้องสมุดไป่ตู้
3、数值模拟方法：该方法通过数值模拟来求解加工过程中的动态响应。该方 法可以更准确地模拟加工过程中的动态行为，但需要较长的计算时间。
3、工件的几何特征：需要根据 工件的几何特征来选择合适的刀 具路径
1、基于规则的方法：该方法基于一些基本规则和经验公式来确定刀具路径， 如最大切削速度、最小切削力等。
3、加工环境的特性：需要考虑加工环境的特性，如机床刚度、地基阻尼等， 以准确预测加工过程中的环境影响。
3、加工环境的特性：需要考虑 加工环境的特性
1、刚体动力学方法：该方法基于刚体动力学理论，将刀具和工件视为刚体， 从而简化了计算过程，提高了计算效率。
2、有限元方法：该方法将刀具和工件视为弹性体，通过有限元分析来求解加 工过程中的动态响应。该方法可以更准确地模拟加工过程中的动态行为，但计 算效率较低。
数控加工中的边界特征提取与刀具轨迹规划
数控加工中的边界特征提取与刀具轨迹规划随着科技的进步和制造业的发展，数控加工已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
在数控加工中，边界特征提取和刀具轨迹规划是两个重要的环节，对于加工质量和效率具有重要影响。
边界特征提取是指在数控加工中，从设计模型中提取出需要进行加工的特征边界。
这些特征边界可以是直线、曲线、圆弧等形状，也可以是复杂的曲面。
边界特征提取的目的是将设计模型转化为数控机床可以理解和加工的形式。
在传统的加工中，工人需要根据设计图纸进行手工测量和标记，然后根据标记进行加工。
而在数控加工中，边界特征提取可以通过计算机软件自动完成，大大提高了加工的效率。
在边界特征提取的过程中，常用的方法包括几何特征提取和曲线拟合。
几何特征提取是通过计算机算法，从设计模型中提取出直线、曲线等基本几何元素。
曲线拟合则是将设计模型中的复杂曲线拟合成一系列简单的曲线段。
这些方法可以根据设计模型的不同特点进行选择和组合，以提取出最准确的边界特征。
在边界特征提取完成后，接下来就是刀具轨迹规划。
刀具轨迹规划是指确定刀具在加工过程中的运动轨迹，以保证加工的准确性和效率。
在数控加工中，刀具轨迹规划需要考虑多个因素，包括切削力、切削速度、切削深度等。
同时，还需要考虑加工过程中的约束条件，如刀具与工件的碰撞避免和刀具路径的平滑性。
刀具轨迹规划的方法有很多种，常用的包括直线插补、圆弧插补和曲线插补等。
直线插补是指刀具沿直线路径进行加工，适用于直线边界特征。
圆弧插补则是刀具沿圆弧路径进行加工，适用于圆弧边界特征。
曲线插补是将复杂的曲线边界特征转化为一系列简单的直线和圆弧插补，以实现加工。
这些方法可以根据加工要求和机床的性能进行选择和优化，以达到最佳的加工效果。
除了边界特征提取和刀具轨迹规划，数控加工中还有其他一些重要的环节。
例如，切削参数的选择和刀具路径的优化。
切削参数的选择包括切削速度、进给速度和切削深度等参数的确定。
刀具路径的优化则是通过计算机算法，对刀具路径进行优化，以减少加工时间和提高加工质量。
数控加工怎样规划刀具轨迹避免干涉
在数控加工过程中，工艺编制的一项重要内容就是刀具路径的规划。
所谓刀具路径，就是指刀具相对工件运动的轨迹，其规划的目的在于如何更好地回避刀具与工件的干涉。
路径规划是否合理，都将直接影响数控加工的精度和效率。
为此，技术人员可以通过优化刀具形状和优化刀具轨迹算法这两种方法来实现。
优化刀具形状:数控加工如果刀具形状不同，其干涉部位和干涉判断就会有所区别。
所以，对刀具形状及其切削部位的分布进行合理优化，就可以在很大程度上避免刀具的干涉现象。
在对复杂工件，尤其是结构复杂的组合模具进行加工时，为了避免刀具与工件发生干涉，保证切削质量和效率，选择不同形状的刀具并优化刀具形状，就显得尤为重要了。
举例来说，球头刀之所以成为五轴数控加工中心上广泛采用的切削刀具，就是因为其具有良好的自适应能力，且对过切干涉可以进行快速检查，并作出及时应对。
但是，这类刀具也尤其缺点，那就是各个不同切削位置的切削速度不同，而且相差很大，其球头中心附近的切削速度接近于零。
所以，遇到曲率较小的曲面等，球头刀的加工效果很不理想。
另外，球头刀的价格比较安规，修整过程也十分复杂。
而非球头刀具虽然不具备过切干涉检查能力，但通过合理地调整刀具位置和姿态，也同样能够避免刀具干涉。
而且合理调整还能够使刀触点轨迹线附近的带状区域内，刀具包络曲面更加接近理论设计曲面，从而显著提升给定精度下的加工带宽，增大了刀具的有效切削面积，可以获得更高的去除率和加工效率。
优化刀具轨迹算法:除了对刀具形状进行优化以外，还必须计算出刀具与工件的实际接触点，并结合刀具形状确定准确的刀位点位置，这样才能规划处合理的加工刀具轨迹。
优化刀具轨迹算法的方法主要包括等参数线法、等距截面法、等残留高度法和投影法这四种。
等参数线法是基于原始曲面参数路径的算法。
由于大部分被加工曲面的构建过程都有固定的曲面参数，因此可以借用这些参数获取加工路径。
这种方法比较简单，所以应用也较多。
但是，借助原始参数生成的路径有时对实际加工并不绝对适用，刀具路径在曲面较窄的部位可能过于复杂，而在曲面较宽的部位又过于简单，加工精度得不到保证。
数控加工刀具路径拟定
图2-3-1车削加工X 、Z 向安全间隙设计 2．3 数控加工刀具路径拟定CNC 加工的刀具路径指，加工过程中，刀具刀位点相对于工件进给运动的轨迹和方向。
刀具路径一般包括：从起始点快速接近工件加工部位，然后以工进速度加工工件结构，完成加工任务后，快速离开工件，回到某一设定的终点。
可归纳为两种典型的运动：点到点的快速定位运动——空行程；工作进给速度的切削加工运动——切削行程。
确定刀具走刀路线的原则主要有以下几点：⑴规划安全的刀具路径，保证刀具切削加工的正常进行。
⑵规划适当的刀具路径，保证加工零件满足加工质量要求。
⑶规划最短的刀具路径，减少走刀的时间，提高加工效益。
2．3．1规划安全的刀具路径在数控加工拟定刀具路径时，把安全考虑放在首要地位更切实际。
规划刀具路时，最值得注意的安全问题就是刀具在快速的点定位过程中与障碍物的碰撞。
为了节省时间，刀具加工前接近工件加工部位，完成加工任务后，快速离开工件，常用快速点定位路线。
快速点定位时，刀具以最快的设定速度移动，一旦发生碰撞后果不堪设想。
1．快速的点定位路线起点、终点的安全设定工艺编程时，对刀具快速接近工件加工部位路线的终点和刀具快速离开工件路线的起点的位置应精心设计，应保证刀具在该点与工件的轮廓应有足够的安全间隙，避免刀具与工件的碰撞。
在拟定刀具快速趋近工件的定位路径时，趋向点与工件实体表面的安全间隙大小应有谨慎的考虑。
如图2-3-1，刀具相对工件在Z 向或X 向的趋近点的安全间隙设置多少为宜呢？间隙量小可缩短加工时间，但间隙量太小对操作工来说却是不太安全和方便，容易带来潜在的撞刀危险。
对间隙量大小设定时，应考虑到Z0的加工面是否已经加工到位，若没有加工，还应考虑可能的最大的毛坯余量。
若程序控制是批量生产，还应考虑更换新工件后Z 向尺寸带来的新变化，以及操作员是否有足够的经验。
在铣削工艺编程，刀具从X 、Y 向快速趋于工件轮廓时的情况，与Z 向趋近相比较，同样应精心设计安全间隙，但情况又有所不同，因为刀具X 、Y 向刀位点在圆心，始终与刀具切削工件的点相差一个半径，刀具快速趋近的同时，又需建立半径补偿，因此设计刀具趋近工件点与工件的安全间隙时，除了要考虑毛坯余量的大小，又应考虑刀具半径值的大小。
数控机床刀具路径规划算法研究与实现
数控机床刀具路径规划算法研究与实现在现代制造业中，数控机床以其高效、精确的加工能力成为不可或缺的工具。
而数控机床的核心技术之一就是刀具路径规划算法。
本文将研究与实现数控机床刀具路径规划算法，并探讨其在制造业中的应用。
一、引言数控机床是一种根据预先编程的数值指令来控制刀具进行加工的机床。
刀具路径规划算法是数控机床工作的核心，它决定了加工效率、工件质量和工具寿命等因素。
因此，研究和实现高效准确的刀具路径规划算法对于提高制造业的竞争力具有重要意义。
二、常见的刀具路径规划算法1. 直线插补算法：直线插补算法是最简单的路径规划算法之一。
它通过线性插补的方式将刀具从一个点移动到另一个点。
2. 圆弧插补算法：圆弧插补算法用于控制刀具在曲线轨迹上进行加工。
该算法通过计算圆心、起始点和终点来生成切线和曲线插补点，实现刀具沿着曲线轨迹进行加工。
3. 轮廓切割算法：轮廓切割算法适用于闭合轮廓的加工。
它通过将轮廓线分割成多个小段，并在每个小段上进行直线插补或圆弧插补，最终实现整个轮廓的加工。
三、改进的刀具路径规划算法1. 基于优化算法的路径规划算法：基于优化算法的路径规划算法通过建立数学模型，并运用遗传算法、模拟退火算法等优化算法来求解最优路径。
这种算法可以在考虑多个因素的情况下实现最优的刀具路径规划。
2. 智能算法的路径规划算法：智能算法的路径规划算法利用人工智能技术，如神经网络、模糊逻辑等来实现刀具路径规划。
这种算法可以根据不同的加工情况自适应地确定最优路径。
3. 实时路径规划算法：实时路径规划算法可以根据机床的实时状态和工件的实际情况来调整刀具的路径。
这种算法可以提高加工的灵活性和效率。
四、刀具路径规划算法的实现1. 数据获取与处理：首先，需要获取工件的几何形状数据，并对其进行处理，使其适用于路径规划算法。
2. 路径规划算法实现：根据选定的路径规划算法，编写相应的程序来实现路径规划。
可以使用编程语言如C++、Python等进行开发。
汽车覆盖件模具数控加工中刀轨规划优化设计
汽车覆盖件模具数控加工中刀轨规划优化设计摘要】系统研究模具实施数控加工的关键技术一刀具轨迹优化，介绍数控加工中刀轨规划原则，提出刀轴控制方式及加工模式，建立模具数控加工刀轨规划系统．[关键词]汽车覆盖件数控加工刀轨规划汽车覆盖件是汽车车身的重要组成部分，是汽车的主要结构部件，而汽车覆盖件冲压模具又是整个汽车覆盖件装置中比较重要的组成部分，所以随着汽车行业的发展和原材料价格的上涨，汽车加工制造企业更多的将重点放在成本的降低和汽车质量的提高上，这就要求相关人员不断创新优化汽车覆盖件的冲压模具结构，以此来达到提高汽车研发效率的目的。
1数控加工技术在汽车覆盖件模具制造中的应用制造汽车覆盖件模具的传统方法是：第一步制造主样板、主模型和工艺模型，第二步利用工艺模型为靠模，在仿形机床卜加工模具表面，第三步由钳工装配、调试成合格模具。
这样的方法不仅流程时间长、形状精度低，而且对模具制造工人技术要求特别高．效率低而成本高。
而与传统模具加工方法相比，数控加工技术有如下几个优点：1.1自动化程度高，劳动强度低。
除了开始阶段要进行手工装夹模具毛坯和输入程序之外，其余的加工过程全部由数控机床自动完成。
这样不仅提高了模具生产的自动化程度，还简化了工人的操作．使劳动强度大大降低。
1.2模具柔性好．适应性强。
数控设备能加工普通机电设备无法加工的复杂曲线、曲面，特别是对于表面形状复杂的汽车覆盖件模具。
当改变加工模具时，除了要解决模具毛坯的装夹方式和更换刀具以外，数控设备只需要更换模具的加工程序，不需要作其他任何复杂的调整，且可采用成组技术的成套夹具。
1.3模具加工精度高，无人为误差。
数控加工设备的精度一般在0．005～0.01mm之间．且不受零件复杂程度的影响．定位精度非常高。
在批量生产中．使用相同的硬件环境和同一加工程序，刀具的运动轨迹完全相同．且数控设备的大部分操作都是由机器自动进行加工完成的，可以消除人为的误差．保证模具的加工精度和质量稳定。
数控加工走刀路线图(完整版)
编程
校对
审批
符号
含义
循环点
编程原点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
ＬWZ－0１
工序号
2
工步号
4
程序号
%２0０0
机床型号
程序段号
N9-N21
加工内容
精车左端外轮廓
共 ９页
第 ６ 页
编程
校对
审批
符号
含义
循环点
编程原点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
共 9页
第8 页
编程
校对
符号
含义
循环点
编程原点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
LWZ－0１
工序号
2
工步号
7
程序号
％20０0
机Hale Waihona Puke 型号程序段号N42—Ｎ5１
加工内容
切内槽
共 9页
第9 页
编程
校对
审批
符号
含义
循环点
编程原点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
ＬＷZ-0１
工序号
２
工步号
5
程序号
％20０0
机床型号
程序段号
Ｎ2２-N29
加工内容
粗车左端内轮廓
共 9页
第 7 页
编程
校对
审批
符号
含义
循环点
编程原点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线图卡
程序号
机床型号
XK5032A
程序段号
加工内容
铣上表面
共13页
第4页
M06T01
G17G90G54G0X100Y20
G00G43Z50H01
Z5
G01Z-2F250
X-100
Y-20
X100
G00Z50
G91G28Z0
编程
杨威
校对
审批
符号
含义
编程原点
循环点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
程序号
机床型号
XK5032A
程序段号
加工内容
钻中心孔
共13页
第9页
M06T05
G17G90G54G00X0Y0Z30
G98G81X0Y0Z-20R10F200
G00Z50
编程
杨威
校对
审批
符号
含义
编程原点
循环点
换刀点
快速走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
01
工序号
工步号
程序号
机床型号
XK5032A
Z100
G91G28Z0
编程
杨威
校对
审批
符号
含义走刀方向
进给走刀方向
数控加工走刀路线图
零件图号
01
工序号
工步号
程序号
机床型号
XK5032A
程序段号
加工内容
铣底槽
共13页
第3页
G17G90G54X0Y0Z100
G00G42X0D02
X-29Y-29
G00G43Z10H02
数控机床加工中的刀具路径规划技巧
数控机床加工中的刀具路径规划技巧数控机床是一种基于数字控制技术的高精度自动化加工设备，它以刀具路径规划为基础，通过控制刀具在工件表面上的运动轨迹和刀具位置，实现对工件进行高效、精确的加工。
刀具路径规划是数控加工的重要环节，良好的刀具路径规划能够提高加工效率，降低加工成本，保证加工质量。
本文将介绍数控机床加工中常用的刀具路径规划技巧。
1. 轨迹平滑技巧在刀具路径规划中，轨迹的平滑性是保证加工质量的关键因素。
轨迹的平滑性取决于刀具的切削速度、进给速度以及加工方法等因素。
为了实现轨迹的平滑加工，以下几个技巧值得注意：首先，合理选择刀具的切削速度和进给速度。
较高的切削速度和较低的进给速度能够提高加工质量。
其次，采用合适的加工方法。
对于复杂形状的工件，可以采用切剖离散法进行加工。
该方法通过将复杂轮廓分解为一系列简单的线段来进行加工，从而使得加工过程更加平滑。
最后，选择合适的插补方式。
在数控机床的刀具路径规划中，插补方式有线性插补、圆弧插补等。
合理选择插补方式能够实现轨迹的平滑加工。
2. 避免切削冲击技巧在数控机床加工过程中，切削冲击是常见的问题，它会导致刀具磨损加剧、工件表面质量下降等不良影响。
为了避免切削冲击，以下几个技巧需要注意：首先，合理选择刀具的材料和硬度。
刀具的材料和硬度直接影响其抗冲击性能。
通常，较硬的刀具能够提高抗冲击性能。
其次，合理控制切削参数。
切削速度、进给速度和切削深度等参数的设置会直接影响切削冲击的程度。
适当降低切削速度和进给速度，减小切削深度，能够有效减少切削冲击。
最后，采用合适的刀具路径规划策略。
避免刀具在工件上急剧变向和急剧变速，减小切削冲击的产生。
3. 刀具寿命延长技巧刀具寿命的延长可以降低加工成本，提高生产效率。
以下几个技巧可以帮助延长刀具的寿命：首先，合理选择刀具的材料和涂层。
优质的刀具材料和涂层能够提高刀具的硬度和耐磨性，从而延长刀具的寿命。
其次，合理设置切削参数。
根据具体的工件材料和形状，选择适当的切削速度、进给速度和切削深度等参数。
自由曲面数控加工刀具轨迹的规划与计算
图７ 短程线曲率半径的计算 根据短程线的几何性质可知，曲面上在给 定点处的短程线的主法矢方向是沿着曲面在该 点处的法矢方向，于是可以根据曲面的第一和 第二基本公式计算出短程线曲率半径
图 ５ ＣＬ路径截面法生成刀具轨迹 对于复杂曲面的加工，截面法加工效果明 显，容易实现曲面间的光滑走刀。其不足之处在 于计算比较复杂，如果曲面求交算法的可靠性 不高或精度低，那么可能会导致计算结果错误 或者轨迹不满足精度要求。 采用截面法加工曲面时，如果曲面各处都 比较平坦，则可以生成分布比较均匀的刀具轨 迹，加工后可使零件表面上的残留高度比较均 匀。但是截面法加工的截面间距不易控制，难以 与曲面实际形状相吻合，导致在曲面的平坦处 轨迹较为密集，而在陡处轨迹比较稀疏，加工后 表面的残留高度不均匀，表面质量不一致，加工 效率也不高。下图为截面法加工马曲面的刀具 轨迹：
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工 程 论 坛
中国科技信息 ２００５ 年第 １３ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｊｕｌ．２００５
（ａ） 参数空间 （ｂ） ｃａｒｔｅｓｉａｎ空间 图４ 曲面离散过程
１）将曲面在参数空间沿 ｕ 向和 ｖ 向进行四叉 树划分，然后把四边形分解为两个三角形（如图 ａ 所示）；
２ ）曲面模型——刀触点轨迹——无干涉 刀位轨迹。其基本思路是首先生成不考虑干涉 问题的刀触点轨迹，然后通过干涉检查与处 理，生成无干涉刀位轨迹。这种策略非常适用 于四、五轴数控加工，因为在四五轴数控加工 中，由于刀轴控制的灵活性，很难由刀位点确 定刀触点和刀轴的最佳偏转角度，所以四五轴 数控加工尤其是非球头刀加工进刀具轨迹的生 成算法基本采用该策略。
数控加工中的刀具选择与刀具路径规划
数控加工中的刀具选择与刀具路径规划数控加工是一种高精度、高效率的加工方式，广泛应用于各个行业。
在数控加工中，刀具选择和刀具路径规划是至关重要的环节。
本文将从刀具的选择和刀具路径规划两个方面进行论述。
一、刀具选择刀具是数控加工中不可或缺的工具，它直接影响到加工效果和加工质量。
在选择刀具时，需要考虑以下几个因素：1. 加工材料：不同的材料对刀具的要求不同。
对于硬度较高的材料，需要选择耐磨性好的刀具；对于脆性材料，需要选择刚性好的刀具。
2. 切削速度：切削速度是刀具选择的重要参数。
切削速度过高会导致刀具磨损加剧，过低则会影响加工效率。
因此，需要根据具体情况选择合适的切削速度。
3. 切削力：切削力是刀具选择的另一个重要因素。
切削力过大会导致刀具断裂，过小则会影响加工质量。
因此，需要选择适合加工材料的刀具，以减小切削力。
4. 加工精度：不同的加工精度对刀具的要求也不同。
对于高精度加工，需要选择刚性好、精度高的刀具。
综上所述，刀具选择需要根据具体的加工要求和材料特性来进行，合理选择刀具可以提高加工效率和加工质量。
二、刀具路径规划刀具路径规划是数控加工中的关键环节，它直接影响到加工效率和加工质量。
刀具路径规划需要考虑以下几个因素：1. 切削方向：切削方向是刀具路径规划的重要参数。
不同的切削方向会对加工效果产生不同的影响。
在规划刀具路径时，需要根据具体情况选择合适的切削方向。
2. 切削深度：切削深度是刀具路径规划的另一个重要参数。
切削深度过大会导致刀具磨损加剧，过小则会影响加工效率。
因此，需要选择合适的切削深度，以保证加工效果和加工质量。
3. 切削速度：切削速度是刀具路径规划的另一个关键参数。
切削速度过高会导致刀具磨损加剧，过低则会影响加工效率。
因此，需要根据具体情况选择合适的切削速度。
4. 切削轨迹：切削轨迹是刀具路径规划的最终目标。
在规划刀具路径时，需要考虑加工形状和加工要求，选择合适的切削轨迹。
综上所述，刀具路径规划需要综合考虑切削方向、切削深度、切削速度和切削轨迹等因素，合理规划刀具路径可以提高加工效率和加工质量。