刀具轨迹
ug刀轨设置中的方法
ug刀轨设置中的方法UG刀轨设置中的方法UG是一款广泛应用于工程设计领域的CAD软件，它拥有强大的刀具路径生成功能，可以满足各种加工需求。
在使用UG进行刀具路径生成时，刀轨设置是至关重要的一步。
通过合理的刀轨设置，可以提高加工效率，优化切削质量，并减少刀具磨损。
本文将介绍UG刀轨设置中的一些常用方法和技巧。
首先，要注意选择合适的刀具。
在UG中，刀具可以根据形状和尺寸进行选择。
在进行切削操作时，刀具的形状和尺寸直接影响加工效果。
因此，根据工件的形状和材料，选择合适的刀具是非常重要的。
其次，要设置合理的切削参数。
UG的切削参数可以根据加工材料的硬度、切削速度和进给速度进行调整。
切削参数的设置需要根据具体的加工需求进行调整，以保证切削效果和刀具寿命的平衡。
同时，还要注意避免切削过深和进给速度过快，以防止刀具过早磨损。
此外，还可以通过调整切削策略来改善刀具路径。
UG提供了多种切削策略，包括等轮廓切削、自动平面切削和螺旋切削等。
选择合适的切削策略可以提高加工效率和切削质量。
另外，还可以通过添加副刀具来改善刀具路径。
在UG中，可以通过添加副刀具来进一步优化刀具路径。
副刀具可以在切削主轮廓的同时进行辅助切削，从而提高加工效率和切削质量。
此外，还可以通过合理的切削动作和刀具尺寸来调整刀具路径。
UG提供了多种切削动作，包括平面切削、螺旋切削和倾斜切削等。
合理选择切削动作，可以使刀具路径更加合理。
此外，还可以通过调整刀具尺寸来进一步精确控制刀具路径。
最后，还可以通过调整刀具轨迹来改善刀具路径。
UG提供了多种刀具轨迹，包括直线轨迹、圆弧轨迹和自定义轨迹等。
合理选择刀具轨迹，可以使刀具路径更加平滑和高效。
综上所述，UG刀轨设置中的方法主要包括选择合适的刀具、设置合理的切削参数、调整切削策略、添加副刀具、调整切削动作和刀具尺寸，以及调整刀具轨迹。
这些方法可以提高加工效率，优化切削质量，并减少刀具磨损。
在实际应用中，还需要根据具体的加工需求进行调整和优化。
AutoCAD 二维图形生成刀具轨迹的方法(经典)
AutoCAD 二维图形生成刀具轨迹的方法数控机床是机械制造业中最重要的加工工具。
数控机床编程员将要加工的零件按照数控编程标准,编制成供数控机床执行用的数控加工程序(简称NC 程序) 。
常用的编程方法有两种:手工编程和自动编程。
手工编程枯燥、乏味,指令难记忆,遇到复杂的零件时,用手工编程要花费大量的时间,且易出错。
本文提出用ObjectARX 开发工具,在开发AutoCAD二维图形数控自动编程系统中,零件刀具轨迹信息的获取,并根据这些信息和其他参数生成刀具的运动轨迹,并直接生成加工代码。
该系统可以明显提高编程效率和编程质量,提高数控机床的利用率,降低废品率,有显著的经济效益,尤其是在复杂轮廓的编程中,更能发挥其优势。
1 零件轮廓的CAD 设计为了实现由AutoCAD 二维图形中描述零件轮廓的图形实体直接生成数控加工代码,必须从二维图形中获取数控编程所需要的主要信息———刀具轨迹,刀具轨迹信息由AutoCAD 图形数据库中描述零件轮廓的图形实体获取。
AutoCAD二维图形中有较多的内容,不仅有尺寸、剖面线、标注文本、中心线等非零件轮廓的实体;而且还有根据制图标准规定的画法(如螺纹、花键等) 画出的图形实体,这些图形实体也不能描述零件轮廓。
因此,为了从AutoCAD 图形数据库中正确地提取零件轮廓的图形实体,需在绘制图形时给描述零件轮廓的图形实体以特定的相关关联的共同性质。
可以有以下的方法:①将描述零件轮廓的图形实体放在特定的同一层; ②将描述零件轮廓的图形实体置为特定的同一颜色; ③将描述零件轮廓的图形实体指定为特定的组( Group) ; ④将描述零件轮廓的图形实体连接为一条Polyline (多线段、或称为多义线、组合线) 。
对上述方法比较的结果,采用最后一种方法更为有利,这是因为:(1) Polyline 是可以包括多个直线段和圆弧段的图形实体,这和一般数控机床所具备的直线插补和圆弧插补方法完全一致,可以方便地确定数控代码的类型;(2) Polyline 可以(用直线和圆弧) 逼近任意形状,这在零件轮廓为不规则曲线时显得十分方便,同时还可以通过控制逼近算法以调节逼近精度;(3) Polyline 中各个直线段和圆弧段是依次首尾相接的,有起点,有终点,这便于确定加工时的刀具的运动方向;(4) Polyline 虽然包含多线段和圆弧,但仍然为单一实体,便于选择拾取;(5) 通常CAD 设计结果为零件的最终尺寸,用Polyline表示零件轮廓,则毛坯及加工过程中零件的形状与尺寸通过AutoCAD 中的OFFSET、SCAL E、及STRETCH等命令方便的得到,并可由此获得加工过程中刀具的中间坐标;鉴于上述考虑,把描述零件轮廓的图形实体连接成一条多线段(可封闭也可不封闭) ,多线段的起点即就是刀具的起点,加工过程中所需的终点坐标均可由多线段各顶点的数据确定,根据这些数据即可生成数控加工代码。
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。
数控程序中刀具轨迹的编译
三 、结束语
先进 制 造技 术包 含 很 多新技
术 ，如并行工程、绿色制造 、柔性
制造 系统、快 速原形等 。本文所提
的严重损坏 ，从而减少试切 加工时 成本 降低 。
间 ，加快新产品上市速度。
５ 真过 程 的安 全 性 ． 仿
一
不可 ，相对于实际实验仿真对操 进 制造技术 的应 用。圃
作 者 的个人 素 质提 出 了更 高 的要
相 比传 统 的试 切法 来 加工 零 求。而且 实际环境 中的复杂 系统可 件样 品，仿真 的花费大大减少 ，无 能使 我们根本 无法建 立仿真模型 。 需投 资各 种硬 件 设 备 ，如机 床及 仿真技术还有待于进一步 的研究探
和句子 ：
轨迹数据 ，从而绘 制加工轨迹 。另外 ，还能从编译结 串 自左 向右扫描 ，进行词法分析 ，识别单词符号 ：
果 中检查数控源程序 的代码 错误 以及刀具和工件是 否 会发生干涉等错误 。
击 。通过仿真检查就能直观地 发现 刀、夹、量具等。整个仿真过程完 索，来拓展它的应 用领域。 编程 中的错误或安装错误 ，使其在 全在计算机 上完成 ，各种加 工情况 投产前得到修正 ，避免因碰撞和干 均能在计算机 上模拟 ，避免 了实际
７ Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ与制造业信息化 ・ ２ Ａ ／Ａ ＷＷＷ ａ ｒ Ｃｌ ｉ ｄＣ ｎ ｒ ｃ Ｏ
栏弱主持：崔滋恩 本文索懿导 ｌ’ 臻 ２： § ２ ¨ ；ｉ １ｉ Ｆ ｝
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维普资讯
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数控机床刀具轨迹如何进行编辑
对于复杂曲面零件的数控加工来说，刀具轨迹计算完成之后，一般需要对刀具轨迹进行一定的编辑与修改。
最简单的刀具轨迹编辑是在文本编辑方式下进行的。
下面我们就来具体介绍一下数控机床刀具轨迹的程序编辑。
对于刀具轨迹的编辑与修改是因为对于很多复杂曲面零件及模具来说，为了生成刀具轨迹，往往需要对待加工表面及其约束面进行一定的延伸，并构造一些辅助曲面，这时生成的刀具轨迹一般都超出加工表面的范围，需要进行适当的裁剪和编辑；另外曲面造型所用的原始数据在很多情况下使生成的曲面并不是很光顺，这时生成的刀具轨迹可能在某些到位点处有异常现场。
所有这些都需要用到刀具轨迹的编辑功能。
一、刀具轨迹编辑系统的功能一般来说，刀具轨迹编辑系统的功能包括以下几个方面：1、走刀轨迹索引和到位数据列表2、走刀轨迹的快速图形显示3、走刀轨迹的几何变换4、走刀轨迹的删除与恢复5、走刀轨迹的裁剪、分割、连接与恢复6、走刀轨迹上刀位点的修改7、走刀轨迹上刀位点的匀化8、走刀轨迹的转置与反向9、走刀轨迹的存盘与装入10、走刀轨迹的编排对于一个具体的图象数控编程系统来说，其刀具轨迹编辑系统可能只包含其中一部分功能。
二、刀具轨迹编辑系统的设计刀具轨迹编辑系统的数据结构设计的基本概念。
1、编辑对象：刀具轨迹、切削块、切削行、切削段、刀位点。
2、刀具轨迹：刀具柜机缓冲区中的切削行集合。
3、切削块：刀具轨迹中相邻切削行构成的子集。
4、切削行：连续的刀位点的集合。
5、切削段：切削行中同一曲面上相邻刀位点构成的子集。
6、刀位点：刀心+刀轴适量+摆刀平面法向矢量。
三、系统数据结构的操作说明进行刀具轨迹编辑之前，首先打开OPEN待编辑的刀具轨迹所在的刀位文件，然后根据编辑对象数据量的大小动态申请分配原始切削行缓冲区，并将编辑对象装入LOAD原始切削行缓冲区。
CNC机床加工中的刀具运动轨迹优化与控制
CNC机床加工中的刀具运动轨迹优化与控制在CNC（Computer Numerical Control）机床加工过程中，刀具的运动轨迹对于产品质量和加工效率具有重要影响。
为了实现高精度的切削加工，优化和控制刀具的运动轨迹显得尤为重要。
本文将讨论CNC 机床加工中的刀具运动轨迹优化与控制的相关内容。
一、刀具运动轨迹的意义刀具运动轨迹是指刀具在加工过程中的移动路径。
优化刀具运动轨迹有助于改善加工精度、提高生产效率，同时还能减少加工时间和材料的浪费。
通过合理规划和控制刀具的运动轨迹，可以避免加工过程中的冲突和碰撞，保证加工的准确性和安全性。
二、刀具运动轨迹优化的方法1. 切削轨迹优化切削轨迹是指刀具在切削加工过程中的运动路径。
通过优化切削轨迹，可以减少刀具在加工过程中的停留时间，提高切削效率。
常用的切削轨迹优化方法包括直线刀路、圆弧刀路和复杂曲线刀路等。
根据具体的加工要求和机床的特性，选择合适的切削轨迹优化方法进行加工。
2. 轨迹规划优化刀具的轨迹规划是指在给定的加工空间中，规划刀具的移动路径。
在轨迹规划优化中，可以采用最优路径算法，如最短路径算法和最优速度规划算法，确定刀具的最佳移动路径。
同时，还需要考虑加工过程中的约束条件，如刀具尺寸、加工精度和切削力等，以确保加工的质量和效率。
三、刀具运动轨迹的控制刀具运动轨迹的控制是指通过CNC系统对刀具的路径和速度进行控制。
在CNC机床中，刀具运动由伺服系统控制，通过控制刀具的速度和位置，实现刀具的运动控制。
刀具的运动轨迹控制需要考虑刀具的精确定位和平滑运动的要求，以保证加工的准确性和表面质量。
1. 速度控制速度控制是刀具运动轨迹控制中的重要内容之一。
通过控制刀具的速度，可以实现加工速度的调节和加工路径的规划。
在CNC机床中，常用的速度控制方法包括比例控制、位置控制和路径规划控制等。
通过控制刀具的速度，可以实现切削加工的高效率和高精度。
2. 位置控制位置控制是刀具运动轨迹控制中的关键环节之一。
二坐标数控加工刀具轨迹生成方法
局部自交处理后的偏置轮廓
偏置距离1mm的偏置轮廓
偏置距离2mm的偏置轮廓
第三节、二维型腔数控加工刀具轨迹生成
三、基于VNOI图； （2）基于VORONOI图的型腔环切加工刀具轨迹生成
第四节、二维字符数控加工刀具轨迹生成
1.凹字符：外形轮廓铣削加工原则。 对于线条型字符和斜体字符：刀具轨迹就是字符轮廓轨迹，字符的线条宽 度由雕刻刀刀尖直径来保证。 对于有一定线条宽度的方块字符和罗马字符：外形轮廓铣削加工方式生成 刀具轨迹，刀尖直径小于线条宽度；如线条特别宽，采用二维型腔铣削加 工方式生成刀具轨迹。 2.凸字符： （1）按带岛屿的型腔加工方法；例如：图章。 （2）间接法：先加工凹字符的电极，然后电火花成形。
第一节、概述
三、数控加工编程参数 1．加工余量 2．进给速度 3．主轴转速 4．安全面高度：启动主轴前，
刀具所在平面的高度。加工结束后 和加工过程中分段切削加工空跳时， 刀具一般都回安全面高度。 5. 进刀/退刀线：在外形铣削前 和完成外形铣削后添加一段进刀／ 退刀刀具路径。进刀／退刀刀具路 径由一段直线刀具路径和一段圆弧 刀具路径组成。
第一节、概述
一、二坐标数控加工对象分类
1．外形轮廓； 2．二维型腔；
第一节、概述
一、二坐标数控加工对象分类
3. 孔：平面上的二维坐标点，孔的大小 由刀具保证。 4.二维字符：刀具轨迹就是字符轮廓轨 迹，字符的线条宽度由雕刻刀刀尖直径 来保证。
Mstercam二维刀具路径模组用来生 成二维刀具加工路径，包括外形铣削、 挖槽、钻孔、面铣削、全圆铣削等加 工路径。
二坐标数控加工刀具轨迹生成方法
卞宏友
主要内容：
第一节、概述 第二节、外形轮廓铣削数控加工刀具轨迹生成 第三节、二维型腔数控加工刀具轨迹生成 第四节、二维字符数控加工刀具轨迹生成
雕刻机刀具路径轨迹算法
雕刻机刀具路径轨迹算法雕刻机刀具路径轨迹算法是指在雕刻机进行雕刻操作时，通过计算和规划刀具的运动路径，使刀具能够按照预定的轨迹进行移动，从而实现所需的雕刻效果。
本文将介绍雕刻机刀具路径轨迹算法的原理和常用的实现方法。
一、雕刻机刀具路径轨迹算法的原理在雕刻机的刀具路径轨迹算法中，主要涉及到以下几个关键点：刀具移动的速度、刀具的运动方式、刀具的切削方向和刀具的切削深度。
1. 刀具移动的速度刀具移动的速度对于雕刻机的切削效果和雕刻速度有着重要的影响。
一般来说，刀具移动速度越快，雕刻速度越快，但同时也会影响雕刻的精度。
因此，在刀具路径轨迹算法中需要根据雕刻要求和设备性能来确定刀具的移动速度。
2. 刀具的运动方式刀具的运动方式通常有两种：直线运动和曲线运动。
在刀具路径轨迹算法中，需要根据雕刻的要求和设计来确定刀具的运动方式。
对于直线雕刻，可以采用直线插补算法来计算刀具的移动轨迹；对于曲线雕刻，可以采用圆弧插补算法来计算刀具的移动轨迹。
3. 刀具的切削方向刀具的切削方向决定了雕刻的效果和切削力的大小。
在刀具路径轨迹算法中，需要根据雕刻要求和材料特性来确定刀具的切削方向。
常见的切削方向有：顺时针切削、逆时针切削和双向切削。
根据切削方向的不同，刀具的路径轨迹也会有所差异。
4. 刀具的切削深度刀具的切削深度决定了雕刻的深度和切削力的大小。
在刀具路径轨迹算法中，需要根据雕刻要求和材料特性来确定刀具的切削深度。
切削深度可以通过控制刀具的下降速度和切削轨迹的设计来实现。
在实际应用中，有多种算法可以用来计算和规划雕刻机刀具的路径轨迹。
下面介绍几种常用的算法：1. 直线插补算法直线插补算法是一种简单而常用的刀具路径规划算法。
该算法通过计算直线的起点和终点坐标，并结合刀具的移动速度和切削深度，确定刀具的移动轨迹和切削速度。
2. 圆弧插补算法圆弧插补算法是一种用于计算和规划刀具路径的常用算法。
该算法通过计算圆弧的起点、终点和半径，并结合刀具的移动速度和切削深度，确定刀具的移动轨迹和切削速度。
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。
CNC加工过程中刀具轨迹优化设计
CNC加工过程中刀具轨迹优化设计CNC加工过程中刀具轨迹优化设计是提高产品加工效率和减少生产成本的关键一步。
优化刀具轨迹设计可以减少加工时间，提高材料利用率，并减少切削力对刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。
本文将从刀具轨迹设计的原则、方法及其在CNC加工中的应用等方面进行探讨。
一、刀具轨迹设计原则1.最小距离原则：刀具的运动路径应尽量保持与加工物体的最小距离，以减少切削时间和能耗。
2.前后链结原则：刀具在切割过程中尽量保持前后链结，避免空载和减少切削力的影响。
3.斜切原则：在切割过程中尽量采用斜切刀具轨迹，以减小切削力和减少材料的断裂。
4.前进刀具轨迹准确性：刀具轨迹应尽量保持准确，尤其是在小型和复杂零件的加工过程中。
二、刀具轨迹优化设计方法1. 运动规划方法：通过运动规划算法确定刀具的最佳路径，以最大程度地减少切削时间和提高加工效率。
常用的运动规划方法有A*算法、改进的Dijkstra算法等。
2.并行加工方法：将待加工的零件分为几个子部件，并利用多个刀具同时加工，以节约时间和提高加工效率。
3.自适应控制方法：通过对加工过程中切削力、温度等参数的测量和反馈控制，实现对刀具的自适应调整，以达到最佳加工效果。
4.仿真优化方法：通过使用CAD/CAM软件进行模拟和优化，确定最佳的刀具轨迹，以提高加工效率和降低成本。
三、刀具轨迹优化设计在CNC加工中的应用1.复杂零件加工：对于复杂形状的零件，通过刀具轨迹优化设计可以减少刀具的运动次数和运动路径，提高加工效率和降低成本。
2.空载运动优化：对于大型零件的加工过程中，空载移动往往占据了较大的时间和能耗。
通过优化刀具轨迹设计，可以减少空载移动，提高加工效率。
3.薄板加工：薄板在切割过程中往往容易产生振动和材料的断裂。
通过优化刀具轨迹设计，采用斜切等方式，可以减小切削力和减少材料的断裂，提高加工质量。
4.高效加工：通过并行加工和自适应控制等方法，可以实现多工位刀具的协调运动和刀具运动参数的自适应调整，以提高加工效率和降低成本。
数控加工中刀具轨迹位置如何验证
数控加工中，对于过切、所选刀具、走到路线、进退刀方式是否合理，都很难预测到。
这对自动变成的这一不足，工程技术人员需要利用计算机图形显示器吧讲过过程中的零件模型、加工过程等内容显示出来，用这种方法来检查到位计算的合理性，这种方法在生产中我们叫做刀位验证法。
下面我们就来具体介绍一下数控加工中刀具轨迹位置如何验证。
对于显示验证这种刀具轨迹位置验证方法，其基本思想主要是：从曲面造型结果中取出所有加工表面及相关型面，从刀位计算结果（到位文件）中取出到位轨迹信息，然后将它们组合起来进行显示，或者在所选择的刀位点上放上“真实”的刀具模型，再将整个加工零件与刀具一起进行三维组合消隐，从而判断走刀轨迹上的刀心位置、刀轴矢量、刀具与加工表面的相对位置以及进退刀方式是否合理。
一、刀位轨迹显示验证刀位轨迹显示验证的基本方法是：当零件的数控加工程序或刀位数据计算完成以后，将刀位轨迹在图形显示器上显示出来，从而判断刀位轨迹是否连续，检查到位计算是否正确。
到位轨迹显示验证的判断原则为：1、刀位轨迹是否光滑连续。
2、刀位轨迹是否交叉。
3、刀轴矢量是否有突变现象。
4、凹凸点处的刀位轨迹连接是否合理。
5、组合曲面加工时到位轨迹的凭借是否合理。
6、走刀方向是否符合曲面的造型原则，这一点主要针对的是直纹面。
二、加工表面与刀位轨迹的组合显示验证组合显示验证的基本方法是：将刀位轨迹与加工表面的线架图一起显示在图形显示器上，从而判断刀位轨迹是否正确，走刀路线、进退刀方式是否合理。
组合显示验证方法的判断原则为：1、刀位轨迹与加工表面的相对位置是否合理。
2、刀位轨迹的偏置方向是否符合实际要求。
3、分析刀具与加工表面是否有干涉。
4、分析进退刀位置及方式是否合理。
三、组合模拟现实验证组合模拟现实验证的基本方法是：再待验证的刀位点上显示出刀具表面，然后将加工表面及其约束面组合在一起进行消隐，从而判断刀位轨迹是否正确。
刀位轨迹仿真法
刀位轨迹仿真法一般在后置处理之前进行。
通过读取刀位数据文件检查刀具位置计算是否正确，加工过程中是否发生过切，所选刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理，刀位轨迹是否正确，刀具与约束面是否发生干涉与碰撞。
这种仿真一般可以采用动画显示的方法，效果逼真。
由于该方法是在后置处理之前进行刀位轨迹仿真，可以脱离具体的数控系统环境进行。
刀位轨迹仿真法是目前比较成熟有效的仿真方法，应用比较普遍。
主要有刀具轨迹显示验证、截面法验证和数值验证三种方式。
刀具轨迹显示验证刀具轨迹显示验证的基本方法是：当待加工零件的刀具轨迹计算完成以后，将刀具轨迹在图形显示器上显示出来，从而判断刀具轨迹是否连续，检查刀位计算是否正确。
下图是采用球形棒铣刀五坐标侧铣图加工透平压缩机叶轮叶片型面的显示验证图，从图中可看出刀具轨迹与叶型的相对位置是合理的。
刀具轨迹截面法验证截面法验证是先构造一个截面，然后求该截面与待验证的刀位点上的刀具外形表面、加工表面及其约束面的交线，构成一幅截面图显示在屏幕上，从而判断所选择的刀具是否合理，检查刀具与约束面是否发生干涉与碰撞，加工过程中是否存在过切。
截面法验证主要应用于侧铣加工、型腔加工及通道加工的刀具轨迹验证。
截面形式有横截面、纵截面及曲截面等三种方法。
采用横截面方式时，构造一个与走刀路线上刀具的刀轴方向大致垂直的平面，然后用该平面去剖截待验证的刀位点上的刀具表面、加工表面及其约束面，从而得到一张所选刀位点上刀具与加工表面及其约束面的截面图。
该截面图能反映出加工过程中刀杆与加工表面及其约束面的接触情况。
下图是采用二坐标端铣加工型腔及二坐标侧铣加工轮廓时的横截面验证图。
纵截面验证不仅可以得到一张反映刀杆与加工表面、刀尖与导动面的接触情况的定性验证图，还可以得到一个定量的干涉分析结果表。
如图所示，在用球形刀加工自由曲面时，若选择的刀具半径大于曲面的最小曲率半径，则可能出现过切干涉或加工不到位。
刀具轨迹数值验证刀具轨迹数值验证也称为距离验证，是一种刀具轨迹的定量验证方法。
刀位点轨迹坐标的计算
图13（b）是车削锥体表面时由刀尖圆弧半径r刀 引起的刀 位补偿计算简图。当采用在Z向与X向同时进行刀具位置补偿 时，实际刀刃与工件接触点A移到编程时刀尖的设定点M上，r 刀的补偿量计算为：
数控机床编程中的图形数学处理
δZ = r刀– r刀 sinθ= r刀（1 – sinθ） r δX = 刀– r刀 cosθ= r刀（1 – cosθ）
若不用Z向和X向同时补偿的方法，而只在Z向或X向进行 补偿，由图13（b）可知：
h = r刀 cos（45° – θ） – r刀 = r刀（sinθ＋cosθ – 1）
所以Z向或X向的补偿量可分别按下面公式计算：
r △Z= h = 刀(1-tan )
sin
2
r △X=
h
c os
=
2
刀(
Байду номын сангаас
1 cot
X 352 Y 152 (10 5)2
解出： X=20.606， Y=19.22
数控机床编程中的图形数学处理
求解直线的等距线方程，当所求等距线在原直线上边时，应 取“+”号，反之取“–”号；求解圆的等距线方程，当所求等距线 为外等距线时，取“+”号，求内等距线时取“–”号。
当零件的轮廓中包含非圆曲线时，应先按零件轮廓进行节点 计算，然后再求相应等距线之间的节点坐标。直线段逼近时，用 两相邻直线的等距线方程求解；圆弧段逼近时，用两圆弧段的等 距线方程联立求解；采用相切的圆弧逼近时，不解方程组，就可 求出等距线的节点坐标数据。
数控加工中心-椭圆刀具轨迹
格式注释： P0100 _ : 调用编号为0100的宏程序。 X _ : 椭圆中心的X轴坐标，对应变量#24。
Y _ : 椭圆中心的Y轴坐标，对应变量#25。 Z _ : Z轴加工深度，对应变量#26。 R _ : R基准面，对应变量#18。 A _ : 椭圆长轴半径，对应变量#1 B _ :椭圆短轴半径，对应变量#2 C _ :椭圆离心角增量，对应变量#3 F _ : 切削进给速度，对应变量#9。
12、计算离心角为1所对应椭圆上节点的Y轴坐标。 13、直线移动至上两步计算出来的坐标处。 14、#20=#20+#3=1+1=2 15、因为1小于360所以循环N60至N90之间的程序。 。。。。。。。。。。。。。。。。 80、#20=#20+#3=359+1=360 81、因为360等于360所以循环N60至N90之间的程序。 82、计算离心角为360所对应椭圆上节点的X轴坐标。 83、计算离心角为360所对应椭圆上节点的Y轴坐标。 84、直线移动至上两步计算出来的坐标处。 85、#20=#20+#3=360+1=361 86、因为361大于360所以不再循环N60至N90之间的程序 顺序执行END1后的程序。
间变 化，见图3.7。 #1表示椭圆的长轴半径。 #2表示椭圆的短轴半径。 推导出：
当椭圆中心在原点时,椭圆上任意一点L的 X轴坐
当椭圆中心在原点时，椭圆上任意一点L的X、Y轴 坐标的计算公式分别为： #101=#1*COS[#20] #102=#2*COS[#20]
当椭圆中心不在原点时，椭圆上任意一点L的X、Y 轴坐标怎样计算？ 设定： #24表示椭圆中心X轴绝对坐标。 #25表示椭圆中心Y轴绝对坐标。 推导出：
实例二：椭圆刀具轨迹。
刀具布置及轨迹分布
滚刀布置及轨迹分布1刀盘滚刀介绍经过改造后的刀盘安装了双刃滚刀和单刃滚刀，其中中心刀为5组双联滚刀，双刃滚刀共计34把，单刃滚刀8把。
滚刀刀刃：中心刀10刃，10条轨迹线，双刃滚刀68刃，63条轨迹线，其中28-31号滚刀之间各有一刃重合，所以轨迹线有63条，边滚刀为单刃滚刀，共8刃，轨迹线7条，其中38和39号刀轨迹线重合。
所有滚刀刃间距在80mm左右。
2两次检查刀具情况介绍2.1第一个加固点刀具磨损情况在盾构掘进至预定停机检查点DK6+630处后，共计掘进88.2米，进仓检查，发现部分滚刀有不同程度的磨损，决定更换这些磨损的刀具，所以先后组织了35仓的带压更换刀具，共计更换滚刀16把，其中双刃滚刀15把，单刃1把。
其他刀具没有更换。
通过第一次更换刀具，我们发现双刃滚刀的磨损大于单刃滚刀的磨损。
2.2 7月27日检查刀具情况7月27日，在距离第二个预定检查点23米的位置，组织了刀具检查，此次检查的目的在于检查刀具的磨损情况，共计2仓，检查发现，滚刀出现磨损现象较大。
在盾构掘进至第二个加固后，要对磨损刀具进行更换。
2.3磨损情况统计第一个加固点滚刀磨损情况统计表：7月27日检查表，附件。
3滚刀布置调整目前地质情况仍然是以砂卵石为主，其胶结强度低于前67米，根据两次检查刀具情况，双刃滚刀磨损大于单刃滚刀，那么可将部分双刃滚刀更换为单刃滚刀，但是这样刀间距将变大。
其中中心刀形式不变，其轨迹不变， 0-10号刀在两次检查过程中，均未出现严重磨损现象，仍然采用以前的双刃滚刀。
11-27号刀，共计17把，两次开仓检查，均出现严重磨损现象，将11、13、15、17、19、21、23、25、27更换为单刃正滚刀，共计9把，刀刃由原来的34刃减少为25刃。
刃间距由原来的80mm，变成120、80、120,120,80,120,120,80…28-31号刀共计6把，7刃。
位于刀盘外圆，在第一个加固点时这些位置的刀具磨损情况并不严重，掘进至第二个加固点掘进220米，刀具出现磨损严重现象，需要更换，这28，28A，29，29A，4把刀具仍然采用双刃滚刀。
刀具轨迹仿真课程设计
刀具轨迹仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握刀具轨迹仿真的基本概念，包括刀具运动轨迹、加工参数及其对加工质量的影响。
2. 学生能够运用相关公式和图表，分析并计算刀具轨迹的基本参数，如速度、加速度、切削力等。
3. 学生能够结合实际案例，识别并解释不同加工策略对刀具轨迹及加工效率的影响。
技能目标：1. 学生能够操作相关计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）软件，进行刀具轨迹的仿真与优化。
2. 学生能够运用所学知识，针对具体工件加工需求，设计合理的刀具轨迹方案，并评估其加工效果。
3. 学生能够通过小组合作，进行问题分析、方案设计、结果评估等实践活动，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到刀具轨迹仿真在机械加工领域的重要作用，增强对现代制造技术的兴趣和认识。
2. 学生在课程学习中，培养勇于探究、积极思考的学习态度，形成自主学习和持续发展的习惯。
3. 学生能够关注刀具轨迹仿真技术在工程实际中的应用，提高工程意识和社会责任感。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 刀具轨迹仿真基本概念：讲解刀具轨迹、加工参数、加工质量等基本概念，使学生了解刀具轨迹仿真的基本原理。
2. 刀具轨迹参数计算：介绍速度、加速度、切削力等参数的计算方法，分析各参数对加工过程的影响。
3. CAD/CAM软件操作：教授学生如何使用CAD/CAM软件进行刀具轨迹的仿真与优化，培养学生实际操作能力。
4. 刀具轨迹设计与评估：结合实际案例，指导学生设计合理的刀具轨迹方案，并评估其加工效果。
5. 加工策略分析：分析不同加工策略对刀具轨迹及加工效率的影响，使学生能够根据实际需求选择合适的加工策略。
6. 小组实践活动：组织学生进行小组合作，完成问题分析、方案设计、结果评估等实践活动，提高学生的团队协作能力。
教学内容依据以下教材章节进行组织：1. 《机械加工基础》第三章：刀具轨迹基本概念及参数计算。
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刀具轨迹（Tool Path）
刀具轨迹（Tool Path），切削刀具上规定点所走过的轨迹。
此规定点通常为刀具加工中在空间的位置点。
曲面加工的刀具轨迹生成是实现曲面数控加工的关键环节。
它是通过零件几何模型，根据所选用的加工机床、刀具、走刀方式以及加工余量等工艺方法进行刀位计算并生成加工运动轨迹。
刀具轨迹的生成能力直接决定数控编程系统的功能及所生成加工程序的质量。
高质量的数控加工程序除应保证编程精度和避免干涉外，同时应满足通用性好、加工时间短、编程效率高、代码量小等。
刀具轨迹，在CNC雕刻行业中，是必不可少的东西，生成轨迹的软件是一个由专业公司开发的雕刻软件，或也可以是个人开发的小型雕刻程序，比如说国内很出名的JDpaint(精雕软件），国外的AlphaCAM。
生成的刀具轨迹再由CNC雕刻机，雕刻出不同的模具或其它东西。