高速铣削时生成刀具轨迹的优化设置

高速铣削时生成刀具轨迹的优化设置

1 引言

高速铣削技术是最近几年新出现的一种加工方法，因其可以有效地对高硬度材料进行加工等优秀特点，经过不断的发展，现在已经广泛的应用到航空、轿车、锻模等制造领域。在高速铣削时机床主轴转速高达8000～30000rpm，进给速度在3～6m/min左右，加工中能否使机床及刀具保持恒定的切削负荷非常重要。虽然现在某些数控机床可以部分实现在加工中的切削负荷的自适应，但刀具轨迹的不合理编排也会产生对机床及刀具较大的惯性冲击，这种冲击对机床的主轴也是非常不利的，会影响主轴等零件的寿命。因此对高速铣削的编程要非常仔细，它要求CAM软件能提供新的刀具切入方式，使刀具在不同的切削形式下与被切削材料保持相对恒定的接触状态，另外还应选择合适的刀具进给和切削深度等参数，这些工艺方案必须符合高速切削的实际要求。

2 高速铣削编程时需要注意的几个原则

高进给，高转速，低切削量是基本原则；

垂直进刀要尽量使用螺旋进给，应避免垂直下刀，因为这样会降低切削速度，同时会在零件表面上留下很多刀痕；

要尽一切可能保证刀具运动轨迹的光滑与平稳，程序中走刀不能拐硬弯，要尽可能地减少任何切削方向的突然变化，从而尽量减少切削速度的降低；

要尽量减少全刀宽切削，保持金属切除率的稳定性；

最好使用顺铣，且在切入和切出工件时，使用圆弧切入和切出方法来切入或离开工件；

如果数控系统支持，最好采用NURBS输出，以减小程序量，提高数控系统的处理速度。

出于安全考虑，在输出程序前需进行仔细的碰撞和过切检查。

3 高速铣削时生成轨迹时的特别设定

基于高速铣削技术的飞速发展，目前绝大多数CAM软件都提供了对高速铣削的支持，下面就以各软件普遍具有的功能进行说明。

在用球头铣刀加工三维曲面工件时，刀具的实际加工直径是随轴向进给量或刃口接触点而变化的。高速铣削机床的高转速主轴和高进给速度，要求尽量采用小的进给量和小的切削深度，且随着三维曲面的变化，刀具刃口的实际接触点是在不断变化的，直径过大的球头铣刀的加工直径与名义直径相差太大，切削速度不好匹配，不容易获得较高的表面质量。因此，为了保持刀具的最佳切削速度及切削性能并获得最佳加工表面，最好的办法是在刀具的刚性可以克服切削力的情况下采用直径尽可能小的刀具。

选定刀具后就是刀路的合理设置了，在设置刀路时要依据以上所提到的一些原则，主要的解决方法是附加合理的圆弧转接，下面以几个实例来说明高速铣削的特别设定。

图4

在相邻的两行切刀路间附加圆滑刀路转接

如图一所示，在使用软件所提供的刀路光顺化设置后，相邻行切刀路中的行间移刀中自动附加了圆滑的转接（图一中②处所示），另外经过一定的设置，在图一中①处又附加了圆滑的刀具切入及切出转接。这样既保证了刀路轨迹的平滑又有效的避免了两行切间的拐硬弯现象，使刀路平滑的转接到下一行去了，此种转接方法普遍的使用在各种曲面铣削方法中。

在相邻的两层切削刀路间附加圆滑刀路转接

在曲面等高切削等涉及到相邻两层切削刀路间的移刀情况出现时，最有效的方法是附加圆滑刀具转接。如图二中②处所示，两层间的刀路圆弧转接既有效的解决了刀路平滑的要求，又符合螺旋下刀减少切削阻力的问题。另外如图二中①处所示，附加的圆弧使切入、切出工件时是沿着切线方向切入切出的，这样也起到了均匀切削负荷作用。

利用摆线切削避免全刃径切削

如图三中①处所示，在曲面切槽加工中，当用螺旋下刀切入工件后，正确的方法是利用摆线切削摆动前进切开一道或两道通槽，而不是直接直线走刀切削通槽，在通槽切削出来后，再使用直线走刀进行切削。这样就有效的避免了全刃径的前进切削，使得整个曲面切槽加工的每刀的切削负荷更加平均了。另外如图三中②处所示，在转弯处也增加了摆线接近和附加圆弧转角，使得刀路更加平滑化了。

当遇到圆形或近视圆形的槽时，摆线切削路径的空切削将会很多，这时可以采用如图四所示的螺线切削路径，螺线路径也有效的避免了全刃径的切削。

使用有效的螺旋下刀切入工件

如图五中①处所示，当刀具切入工件时使用螺旋下刀平滑的切入到工件中去，另外还应该为螺旋直径设定一定的变化范围，当下刀位置不够螺旋直径时，系统会自动的减小下刀时螺旋的直径，只道能够下刀为止（图五中②处）。但螺旋的直径也不能无限制的减小，要受到下限值的限制，当螺旋直径太小时，就近视的为直线下刀了，此时要设定为采用斜坡下刀方式解决，而且最好使用一个斜坡就下到尺寸处，来回的斜坡加工会产生很剧烈的硬拐弯。

图5

以上这些设定不是独立存在的，往往是相互交叉的，要有效的实现高速铣削，还应该综合的考虑，要做到合理使用。如图一的方法在刀具行间距较大时可以使用，当精切时两行间距太小时，即使附加圆弧转接也会因圆弧直径太小而近视为直线转接，此时要使用到如图五中③处所示的行间摆线横越，或是变更铣削方法，使用从中间摆线铣进，中间往两边分开环剥铣削，以增加两行的间距的方法。如图二所示的方法在多岛曲面铣削时会遇到附加圆弧空间距离不够的情况，此时就要变更方法，使用随动铣削，在相对较平坦的一边曲面上附加跟随曲面变化的沿层间下降的曲线或直线，这样也可以平滑的过渡到下一铣削层中去。在使用摆线开槽，直线铣进的曲面切槽中，当槽轮廓不规则，具有多处锐角存在时，就应该采用全部摆线铣削的功能。

4 高速铣削程序后置输出前的优化

除了合理设置刀具路径外，在高速铣削后置输出为高速铣用程序前还应该对刀路及切削参数进行一定的优化处理。具体包括进给率平顺化、转弯的减加速、碰撞过切检测、材料切除率均匀化检测等优化措施。

在刀具路径设置时给出了基础的切削进给速度，曲面加工时产生的刀具路径很多，每一步骤的刀路都有相应的切削速度，一般设定为当进给率的变化小于10%时，将几个相邻的不同进给率合并成一个，这样机床切削过程中要相对平稳一些。

当转弯前后的两条刀路间的夹角为锐角时，要设定在转弯处的切削进给率，CAM系统会在转弯前后的一定距离内将切削路径分为几段，并且对各段赋于不同的切削进给率，使之达到在转弯前由正常切削进给率降到转角所设定的切削进给率，转过弯后又逐渐加速到正常切削进给率的效果。

高速铣削进给非常的快，所以碰撞检查非常重要，要逐个解决系统提示的可能的碰撞。又由于高速铣削附加的刀具路径太多，如果在设置加工平面、检测平面、切削边界、加工方法等各项时未协调好，就很容易出现过切现象，所以也应进行精心的过切检测，在输出程序前仔细的排除掉系统检测到的过切刀路。

为了使刀具具有较恒定的切削负荷，在后置前还要进行材料切除率的优化设定，当某一刀路切除率高时就会适当的降低切削进给率，反之适当的增加切削进给率，空切时加大到机床的最大进给率，这样可以有效的均匀切削负荷。

5 结语

数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类

数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 班级：09机制学号：姓名： 一、对刀具的要求 在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受很大的压力和强烈的摩擦，刀具切屑区产生很高的温度，受到很大的应力。在加工余量不均匀的工件或断续加工时，刀具还受到强烈的冲击和振动，因此刀具材料应具备以下基本要求： 1.高的硬度和耐磨性刀具材料的硬度必须比工件材料的硬度要高，一般都在60HRC以上。耐磨性是指材料抗磨损的能力。一般说来，刀具材料的硬度越高、晶粒越细、分布越均匀，耐磨性就越好。 2.有足够的强度和韧性切削过程中，刀具承受很大的压力、冲击和振动，刀具必须具备足够的抗弯强度和冲击韧性。一般说来，刀具材料的硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性值越低，这两个方面的性能尝尝是矛盾的。一种好的刀具材料，应根据它的使用要求，兼顾以上两方面的性能，并有所侧重。 3.耐热性高耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能，也包括刀具材料在高温下抗氧化、粘结、扩散的性能，故耐热性有时也称为热稳定性。良好的耐热性是衡量刀具材料切削性能的一项重要指标。 4.经济性经济性也是评价刀具材料切削性能的一项重要指标。有些刀具材料虽然单位成本较高，但因使用寿命长，分摊到每一个零件上的刀具成本就降低。除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。 二、刀具的分类 1.按直径分类 1）公制（mm）刀常用直径为：0.5、 1 、1.5 、2 、2.5、 3 、4 、5 、6、 8 、10 、12 、16 、20、 25、 28 、30 、32 、35、 40、 50 、63。 2）英制（INCh）刀常用直径为：1/8、1/4、1/2、3/16、5/16、3/8、5/8、3/4、1、1.5 、2。

刀具磨损与切削用量关联度试验研究 (1)

刀具磨损与切削用量关联度试验研究-机械制造论文 刀具磨损与切削用量关联度试验研究 潘建新1，潘祎2 （1.湖南科技职业学院实习实训指导中心，湖南长沙，410004） （2.徐州医学院医学影像学院，江苏徐州，221004） 摘要：文章通过对POLMAX材质试件在不同切削条件下的加工试验，重点分析了涂层刀具的磨损形式，总结出了切削用量影响刀具磨损的规律。研究结果表明：YG类涂层硬质合金刀具加工淬硬POLMAX不锈钢时，低速阶段主要表现为粘结磨损，高速阶段主要表现为氧化磨损与扩散磨损；切削用量中切削速度对刀具磨损影响最大，当切削速度较低时（小于50m/min）刀具磨损量几乎保持在同样的水平，而当切削速度达到120m/min以上时，刀具磨损量急剧上升。 关键词：刀具磨损；切削用量；关联度 中图分类号: TG506.1 1 前言 随着人们对塑料产品外观质量要求的不断提高，高光洁度模具材料应用越来越普遍。POLMAX是瑞典ASSAB的光学级（表明粗糙度值在0.3-0.7μm之间）镜面塑胶模具钢，具有优良的抛光性、耐腐蚀性、耐磨性和可加工性，广泛应用于对产品表面质量有严格要求的光学、医疗和CD/DVD等领域，是制造高光洁度模具的必备材料。然而，对该材料切削工艺知识的缺乏，又往往造成切削效率降低、刀具寿命缩短、加工质量变差等问题，特别是刀具磨损问题，成为影响POLMAX切削效率的主要原因之一。本文通过对POLMAX材质试件在不同

切削条件下的加工试验，重点分析了涂层刀具的磨损形式，总结出了切削用量影响刀具磨损的规律，研究结论对生产实际有一定的指导作用。 2 刀具磨损形式及过程 刀具磨损形式一般为前刀面月牙洼磨损、后刀面均匀磨损以及副后刀面由摩擦引起的沟槽磨损[1]。随着切削时间的增加，切削温度升高，刀具材料和工件材料还会发生粘结，两者产生相对运动粘结点产生剪切破坏，将刀具材料粘结颗粒带走造成刀具的粘结磨损。无论何种磨损形式，刀具的磨损过程和一般机械零件的磨损规律相同，如图1所示，分为三个阶段：初期磨损阶段（AB段）、正常磨损阶段（BC段）和急剧磨损阶段（CD段）[2]。 3 切削用量对刀具磨损的影响试验 3.1 试验方案 本试验主要研究切削速度对刀具磨损的影响规律，试验用刀具采用涂层刀片，油雾冷却方式，切削速度的水平设定为：35、50、80、120、160m/min。测量内容主要是观察刀具磨损形貌并测量后刀面磨损量。后刀面磨损量的测量方案是：试件加工一定长度后观察刀片磨损情况，当后刀面为均匀磨损时，取磨钝标准为平均磨损量达到0.3mm；当后刀面为剧烈磨损时，取磨钝标准为最大磨

关于高速铣削加工工艺的浅论

高速切削技术论文 机械工程学院 1001011435 张伟

1 关于高速铣削加工工艺的浅论* 张伟 (1. 沈阳理工大学,机械工程学院,机械设计制造及其自动化沈阳201311；) 摘要：传统意义上的高速切削是以切削速度的高低来进行分类的，而削机床则是以转速的高低进行分类。如果从切削变形的机理来看高速切削，则前一种分类比较合适；但是若从切削工艺的角度出发，则后一种更恰当。随着主轴转速的提高，机床的结构，刀具结构，刀具装夹和机床特性都有本质上的改变。高速意味着高离心力，传统的7:24锥柄，弹簧夹头，液压夹头在离心力的作用下，难以提供足够夹持力，同时为避免切削振动要求刀具系统具有更高的动平衡精度。高速切削的最大优势并不在于速度，进给速度提高所导致的效率提高，而由于采用了更高的切削速度和进给速度，允许采用较小的切削用量进行切削加工。由于切削用量的降低，切削力和切削热随之降低，工艺系统变形减小，可以避免铣削振动。利用这一特性可以通过高速铣削工艺加工薄壁结构零件。 关键词：高速铣削加工工艺 中图分类号：TG156 About High Speed Milling Technology Discussion ZHANG Wei (1. Shenyang Li gong University, School of Mechanical Engineering, Mechanical Design, Manufacturing and Automation, Shenyang 201311;) Abstract：Traditional high-speed cutting is to classify the level of cutting , and the cutting speed of the machine is based on the level of classification. If the view of the cutting mechanism of deformation speed cutting, the former is more appropriate classification ; However, if the angle of the cutting process , the latter is more appropriate. As the spindle speed increases , the structure of the machine tool structure , tool clamping and machine characteristics are essentially changed. High speed means high centrifugal force , the traditional 7:24 taper , collet chuck , hydraulic chuck under the effect of centrifugal force , it is difficult to provide sufficient clamping force , as well as to avoid cutting vibration requires balancing tool system has higher precision . The biggest advantage of high-speed cutting is not the speed, feed speed increased efficiency resulting from , but thanks to the higher cutting speed and feed rate, allowing the use of smaller cutting for cutting. Since the reduction cutting , cutting force and cutting heat decreases, reducing deformation process system to avoid vibration milling . Using this feature can speed milling machining thin-walled structural components . Key words：High speed Milling Processing technology 0 前言1 普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点： （1）高效高速铣削的主轴转速一般为15000r/min～40000r/min，最高可达100000r/min。 *高速切削技术论文.20131005下载模板.20131101完成初稿.20131127终稿. 在切削钢时，其切削速度约为400m/min，比传统的 铣削加工高5～10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。 （2）高精度高速铣削加工精度一般为10μm，有的精度还要高。 （3）高的表面质量由于高速铣削时工件温升小（约为3°C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削及抛光工作量。

复杂曲面五轴端铣加工刀具轨迹规划研究进展

第51卷第15期2015年8月 机械工程学报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Vol.51 No.15 Aug. 2015 DOI：10.3901/JME.2015.15.168 复杂曲面五轴端铣加工刀具轨迹规划研究进展* 樊文刚叶佩青 (清华大学机械工程系北京 100084) 摘要：五轴端铣加工是提高重点工业和国防领域复杂曲面类零部件加工质量和加工效率的重要手段。围绕刀位优化、刀路规划和刀轴矢量优化三个关键问题，综述近年来五轴端铣加工刀具轨迹规划技术的研究进展。根据刀具和工件曲面之间切触点数量，将五轴端铣加工刀位优化算法分为单点切触、多点切触和无切触点三类，并建立多点切触刀位优化的通用数学模型。然后系统梳理了刀路规划、全局干涉检测及刀轴矢量优化理论和方法。最后分析了当前研究存在的不足，指出五轴端铣加工刀具轨迹规划应该尽可能从整体角度出发，且应充分考虑机床的运动学和动力学特性，同时应加强多点切触加工理论和应用研究，使其在工程实际中真正发挥高效优势。 关键词：复杂曲面；五轴加工；端铣；刀路；研究进展 中图分类号：TP391 Research Progress in Tool Path Planning for Five-axis End Milling Machining of Sculptured Surfaces FAN Wengang YE Peiqing (Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084) Abstract：Five-axis end milling machining is an important means to improve the processing quality and processing efficiency for parts with sculptured surfaces in the key industry and national defense areas. Around the three critical issues including tool positioning, tool path and tool orientation optimization, the recent research progress of tool path planning for five-axis end milling machining is summarized. Based on the number of the cutter contact (CC) point between the tool and the design surface, the tool positioning optimization strategy of five-axis end milling machining is divided into three categories that are single-point contact, multi-point contact and non-point contact. And the general mathematic model of the multi-point contact tool positioning optimization is established. The theories and methods of tool path, global interference detection and tool orientation optimization are systematically discussed. The deficiencies in current research are analyzed. It is pointed out that tool path planning of five-axis end milling machining should be carried out from the overall perspective as far as possible, and fully considers the kinematic and dynamic properties of machine tool. Meanwhile, the theory and application research for multi-point contact machining should be strengthened to indeed play its efficiency advantage in engineering practice. Key words：sculptured surface；five-axis machining；end milling；tool path；research progress 0 前言 复杂曲面类零部件广泛应用于航空航天、汽车、船舶、能源、国防等行业，这些曲面通常需要在五轴数控机床上依靠刀具和工件的相对切削运动才能产生，其制造技术水平对于国民经济发展和国防现代化建设都具有十分重要的意义。因此，《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》[1]和国家自然科学基金委员会《机械工程学科发展战 *国家科技重大专项(2011ZX04004-012)和中国博士后科学基金(2014T70073，2012M510423)资助项目。20140815收到初稿，20150216收到修改稿略报告(2011—2020)》[2]均将复杂曲面类零部件的数字化制造技术列为制造业的优先主题之一。而“高档数控机床与基础制造装备”和“大型飞机”重大专项的开展，更是对关键复杂曲面类零部件的高效、精密制造技术提出了前所未有的迫切需求[3]。 五轴数控加工相比于三轴在提高加工质量和加工效率方面具有明显优势，增加的两个旋转自由度使刀轴姿态更加灵活，通过调整刀轴矢量不仅可以避免刀具与工件及夹具等的干涉，也使刀具和工件曲面之间能够获得更好的几何匹配，有利于增大加工带宽，提高实际加工效率。然而，五轴数控机床的这一运动特性和工件曲面的复杂性也给数控编程带来了新的挑战。刀具轨迹规划是复杂曲面五轴

刀具分类

一、刀具分类 刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料四大类。 1、碳素工具钢 碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。常温硬度60～64HRC。当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。 2、合金工具钢 为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。 3、高速钢 高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。拉刀、齿轮刀具等。 高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。 1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。 ① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。 ② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。 2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。其切削速度可达50～lOOm／min。主要用于不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料的切削加工。有高钒高速钢和超硬高速钢等。 ①高矾高速钢(W12Cr4V4Mo)由于钒、碳含量的增加提高了耐磨性，刀具寿命比普通高速钢提高2～4倍，但是随着钒含量的提高使其磨削性能变差。故使用较少。 ②超硬高速钢是为了加工一些难以加工的材料而发展起来的。其常温硬度。高温硬度、耐热性和耐磨性都比普通高速钢高，具有良好的综合性能，可以加工

高速铣削加工效率的一般计算与分析

高速铣削加工效率的一般计算与分析(转) 随着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造企业和科研工作者的关注。信息产业部某研究所自1999年7月从瑞士MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生产。笔者通过对这批先进高速铣床的加工效率进行深入、细致的调查研究，对比了不同铣床的加工效率，推导了高速铣削加工效率的计算公式。 1.加工效率的计算 按照传统切削理论，切削加工效率Zw(cm3/min)可通过下列公式计算： Zw＝v×f×ap（1） 式中:v——切削速度，f——进给量，ap——切削深度 根据分析与研究，我们认为式（1）不适用于高速铣削加工效率的计算，原因主要有两点： ①高速铣床的主轴转速相当高（如HSM-700型高速铣床最高转速达42000r/min，加工平面时转速也在35000r/min以上），如此高的转速使刀具并非每一转都在切削金属； ②在实际加工中，设定的转速和进给量只是最大转速和最大进给量，实际的刀具转速和进给量时刻都在变化（HSM-700机床的自测功能可以显示整个切削过程中的变化情况），切削过程中的实际转速和进给量总是从较低值迅速达到较高值又很快降到较低值，如此反复变化，这是铣削过程的客观反映，而不像车削过程中可以保持转速和进给量恒定不变。 因此，我们提出用单位时间内的金属去除量Z(cm3/min)表示加工效率，即： Z＝W/t（2） 式中:W——切削过程总的金属去除量(cm3)，t——切削时间(min)(＞0) 式（2）更符

合高速铣削的实际情况，用式（2）很容易实现对高速铣削加工效率的计算，同时也便于不同铣床加工效率的比较。例如，原来在普通铣床上加工某零件，为了缩短生产周期，一部分零件现采用高速铣床加工。这样，可通过该零件的加工来比较两种加工设备的加工效率。由于该零件的表面质量要求不高，高速铣削和普通铣削均能达到要求。事实上，高速铣削加工出的零件表面粗糙度要比普通铣削加工低1～2个等级。 用单位时间内的金属去除量Z＝W/t（cm3/min）表示加工效率。试验中取铣削加工过程中的几个时间段，记录加工时间，测量在各个时间段零件加工前后的体积差，通过式（2）计算得到Z值。通过多次测量计算取Z的平均值，该平均值即可视为较准确的Z值。 对于上述零件的高速铣削过程，由式（2）算得的Z值为： Z（高速）＝W/t＝25.296cm3/min 按照传统切削理论即按式（1）计算得： Zw＝πDn/1000×100×vf/n×0.1×ap×0.1＝376.8cm3/min 比较Z（高速）和Zw，显然Zw与该零件实际的高速铣削加工效率相差很大。 2．不同铣床加工效率的比较 某研究所目前用于生产的铣床除HSM-700型高速铣床外，还有国产的立式铣床和进口的铣削中心。国产铣床是二十世纪九十年代初购进的北京第一机床厂生产的XK5040-1型立式升降台铣床（以下简称国产普通铣床），目前主要用于零件粗加工及少量铸铁件和钢件的加工；进口铣削中心是美国产VF-0 HAAS型铣削中心（以下简称进口普通铣床），可用于粗加工和精加工。 对于上述零件，在国产普通铣床上加工的切削效率为:

高速钢工具

高速钢是加入了钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素的高合金工具钢。按重量计，钨和钼占10—20％，铬约占4％，钒占1％以上，它们都是强烈的碳化物形成元素，在熔炼与热处理过程中与碳形成了高硬度的碳化物，从而提高了钢的耐磨性。另外，高速铜采用了接近熔点的淬火温度，得到细晶粒的合金化的马氏体组织，它在低温回火(约560℃)时又使合金碳化物析出，从而进一步提高了硬度与耐磨性。在高速钢中，钼和钨的作用基本相同，1％的钼可代替2％的钨。钼并能减少钢中碳化物的不均匀性，细化碳化物晶粒，提高韧性。 另外，在某些高速钢中，为了提高高温硬度，添加钴、铝、硅、铌等元素；为了提高耐磨性，可适当增加含钒量。但是，随着含钒量的增加，可磨削性变差，因此钒的含量不宜超过3％。表2—1、2—2分别列出了主要高速钢的成分和性能。从表中可见，高速钢在600℃时，仍能保持切削加工所要求的硬度，切削中碳钢时，切削速度可0.5m／s(30m／min)左右。 高速钢的强度、韧性和工艺性能均较好，能进行锻造，磨出的切削刃比较锋利，熔炼质量稳定，使用比较可靠。各种刀具都可用高速钢制造；尤其是形状复杂的刀具和小型刀

具，均大量使用着高速钢。目前，高速钢占刀具材料总使用量的60％以上。 按基本化学成分，高速钢可分为钨系、钨钼系和钼钨系。按切削性能分，则有普通高速钢和高性能高速钢。按制造方法分，则有熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。 通高速钢的特点是工艺性好，切削性能可满足一般工程材料的常规加工，常用品种有： 1．W18Cr4V 属钨系高速钢。它的历史悠久，至今尚在普遍使用。其综合机械（力学）性能和可磨削性好，可用以制造包括复杂刀具在内的各类刀具． 2．W6Mo5Cr4V2 属钨铝系高速钢；其碳化物分布的均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V，但是，可磨性比W18Cr4V略差，切削性能则大致相同。国外由于资源关系，已淘汰所谓传谓传统高速钢W18Cr4V而以W6Mo5Cr4V2代替。这一钢种目前我国主要用于热轧刀具（如麻花钻），也可用于制作大尺寸刀具。 3．W14Cr4VMn-RE

高速切削加工中刀具材料的选用

高速切削加工中刀具材料的选用 [摘要]简要地介绍了在高速切削加工中，根据不同的工艺及被加工零件的不同材料，选用刀具材料的问题。 关键词：高速切削刀具材料选用 1 引言 随着科技工业的飞速发展，切削加工技术的应用也越来越广泛，新型刀具材料也不断涌现，高速切削加工技术的应用也越来越广泛，高速切削加工设备在生产中的优势正在日益发挥，在切削过程中，刀具的切削部分是在较大的切削力、较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。刀具材料对刀具耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。因此，应当重视刀具材料的正确选择和合理使用。 2.1 刀具材料的基本要求 刀具在高温下进行切削工作，同时还要承受切削力、冲击和振动，因此刀具材料必须具备以下基本要求： 1、高硬度 刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度必须在HRC62以上，对于某些难以切削的材料，刀具硬度更高。 2、高的耐磨性 耐磨性表示抵抗磨损的能力，通常刀具材料的硬度越高、耐磨性就越好。

3、足够的强度和韧性 为了承受切削力、冲击和振动，刀具材料应该具有足够的强度 和韧性。一般用抗弯强度σ b b 和冲击韧性α k 来衡量。 4、高的耐热性 耐热性（又称红硬性）是指材料在高温下保持其硬度的性能，是衡量刀具材料切削性能的主要指标。 5、良好的工艺性 为了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的可加工性和热处理性能（如淬透性好，淬火变形小，脱碳层浅等）。 6、良好的经济性 经济性差的刀具材料难以推广使用。 2.2 刀具材料种类及选用 刀具材料种类很多，常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金；非金属材料有陶瓷、金刚石（天然和人造）、立方氮化硼等。 1、碳素工具钢 含碳量在0.65～1.3％的优质碳素钢称碳素工具钢，用来制造刀具的常用牌号有T8A、T10A等。一般用于制造低速、手用刀具，如手用锯条、锉刀等。 2、合金工具钢 在碳素工具钢中加入适量的合金元素如Mn、Cr、W、Si等即成合金工具钢，常用牌号有9SiCr、CrWMn、GCr5等。与碳素工具钢相比，硬度相近，耐磨性、耐热性略高，热处理性能较好，主要用于制造低速、手用刀具，如手用丝锥、手用铰刀及硬质合金钻头的刀体等。 3、高速钢 高速钢是一种含Cr、W、Mo、V等合金元素较多的工具钢，与碳素工具钢、合金工具钢相比，硬度有所提高，耐热性显著提高，允许的切削

高速切削

1. 论述高速切削的特点。 材料去除率高，切削力较小，工件热变形小，工艺系统振动小，可加工各种难加工材料，可实现绿色制造，简化加工工艺流程。高速切削追求高转速、中切深、快进给、多行程的加工工艺，高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1~2等级。加快产品开发周期，大大降低制造成本。 2.阐述高速切削技术研究体系、关键技术。 数控高速切削加工技术是建立在机床结构与材料、高速主轴系统、高性能CNC控制系统、快速进给系统、高性能刀具材料、数控高速切削加工工艺、高效高精度测试技术等许多相关的软件和硬件技术基础之上的一项复杂的系统工程，是将各单元技术集成的一项综合技术。关键技术：高速切削机理；高速切削刀具技术；高速切削机床技术；高速切削工艺技术；高速加工的测试技术。 3.阐述高速切削发展趋势。 机床结构将会具有更高的刚度和抗振性，使在高转速和高级给情况下刀具具有更长的寿命；将会用完全考虑高速要求的新设计概念来设计机床；在提高机床进给速度的同时保持机床精度；快换主轴；高、低速度的主轴共存；改善轴承技术；改进刀具和主轴的接触条件；更好的动平衡；高速冷却系统。（新一代高速大功率机床的开发和研制；新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；高速切削机理的深入研究；高速切削动态特性及稳定性的研究；开发适用于高速切削加工状态的监控技术；建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）切削绿色制造技术；基于高速切削，开发推广高能加工技术） 4结合典型工件材料和加工工艺方法，讨论高速切削的速度范围。 （1）根据工件材料：刚才380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min以上、塑料1150m/min以上时，认为是合适的速度范围。（2）根据加工工艺方法：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削5000~10000m/min，认为是合适的速度范围。 5讨论高速切削加工的切削力变化规律。 （1）切削用量对切削力的影响:背吃刀量ap增大，切削力成正比增加，背向力和进给力近似成正比增加。进给量f增大，切削力与增大，但切削力的增大与f不成正比（75%）（2）工件材料对切削力的影响：较大的因素主要是工件材料的强度、硬度和塑性。a材料的强度、

刀具路径生成算法

刀具路径生成算法 一、粗加工刀具路径生成算法 1、粗加工路径算法 等距切削 分层切削（等高粗加工） 适合的加工对象：

单元切削 截面线法 插铣加工

2、粗加工算法中要解决的主要问题 ●切削边界提取 ●边界偏置形成刀具路径（针对环切而言） 3、粗加工走到方式 行切 环切

4、构型空间（Configuration Space, C-Space） 将物体中心放在障碍物的边缘，通过Minkowski sum后，物体可作为点来处理。示意图入下： 5、粗加工刀具路径生成算法—G-buffer方法 1）G-buffer模型生成 ●G-buffer模型：被加工零件的Configuration Space模型，也是CL Surface ●构造方法：刀具遍历曲面、反转刀具 形成G-buffer模型的示意图：

2)G-buffer模型的构造 ●在工件上方构造一网格平面，网格交点为点集{Pij} ●将刀具放在网格平面中的网格点P(i, j)上 ●刀具向下移动（投影）直到触碰到工件停止，记录该网格点P(i, j)对应的Z 坐标值Zij ●重复上述步骤，直到得到所有网格点的Z坐标值 ●所有网格点的Z值构成了工件的G-buffer模型 3）G-buffer模型与Z-buffer模型的区别

4）切削区域边界 用等高面Zc与G-buffer求交，形成切削区域边界 ●Zij < Zc，记录该网格点P(i, j) ●Zij > Zc，不记录该网格点P(i, j) ●这些被记录的网格点集合{Pij}构成切削区域无干涉边界点 见下图： 切削区域边界追踪 利用图像处理中轮廓算法，顺序连接位于切削区域边界上的网格点

刀具轨迹生成与动态切削过程仿真

刀具轨迹生成与动态切削过程仿真五坐标数控加工 丁1，*，双qingzhen2，朱利民2 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，，武汉430074； 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，，上海200240 2009年10月9日2009年12月29日收到 五轴数控加工提供了一种有效、高效的方法来制造复杂形状的机械零件，这是一种有效的方法广泛应用于航空航天，能源和国防工业。其技术创新在最近备受关注岁月。在本文中，国家的最先进的技术，五轴加工工艺规划的总结和挑战从刀具路径生成，集成几何/机械仿真和分析的问题进行了分析加工稳定性分析。基于可访问性的刀具定位优化方法研究进展线接触和三点接触加工，刀具包络面形状控制和铣削稳定性预测详细介绍。最后，新兴趋势和未来的挑战进行了简要讨论。 关键词：五轴加工，刀具轨迹生成，集成几何/机械仿真，动力学仿真 引文： 在传统的三轴数控加工的翻译刀具的运动是允许的，而刀具方向可以改变一五轴机床因为另外两个旋转轴。优势五坐标数控加工主要依赖于控制工具取向：（1）零件间的碰撞可通过选择可访问的工具的方向，它提供了机器的能力复杂的形状，如航空航天，涡轮叶片和船用螺旋桨。（2）大的加工条带宽度如果工具方向被正确地规划，则可获得工具提示几何匹配的零件几何。再者,高效的刀面研磨可以应用于机器航空叶轮用一五轴机床。（3）在五轴加工中，切削条件可以得到改善。例如，它是可以缩短的工具悬挑长度如果工具定位优化。确定在一个密闭的空间中，当表面被机械加工时，安全和最短的刀具长度是非常有用的小直径铣刀可用于。切割区域的刀具，从而影响切削力，刀具磨损和机械加工表面质量也可以通过改变来控制刀具导向。 除了上述优点外，还有一些具有挑战性的五轴加工中的问题。自工具方向是可调的，很难像图像的复杂工具的空间运动。因此，它更难以生成无碰撞和高效率的刀具路径，这限制了它的广泛应用。此外，切割力预测和动力学模拟更为复杂因为所涉及的切削参数是随时间变化的在加工过程中。约五轴电流工作机械加工分为三类1类：刀具轨迹生成，集成几何/机械模拟动力学仿真，如图1所示。 刀具轨迹生成是计划的过程，相对于基于零件模型、加工方法和公差要求。刀具轨迹对切削效率和质量有很大的影响。它也是基金会集成的几何/机械模拟，这取决于切削几何与切削力模型的研究技术。切削几何反映了网格的状态在刀具和工件之间的材料清除过程。通过整合切割的几何形状和切削力模型，可以预测的瞬态切削力。切削力，然后可以应用到动态模拟，进给率优化，预测补偿变形。动态仿真目标是预测切削稳定性和加工表面基于切削力和动力学特性的研究机床夹具系统的研究。力学仿真有助于优化切削参数和刀具路径。

金属切削刀具常识及使用方法【干货】

金属切削刀具常识及使用方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 金属切削刀具常识及使用方法 在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。 制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。 通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用广的刀具材料，其次是硬质合金。 聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。

刀具的材料及其应具备的性能

刀具的材料及其应具备的性能 刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。使用碳工具钢作为刀具材料时，切削速度只有10m/min左右；20世纪初出现了高速钢刀具材料，切削速度提高到每分钟几十米；30年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多米至几百米；当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现，使切削速度提高到每分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。 一刀具材料应具备的性能 性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。 高硬度和高耐磨性 刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，这是刀具材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。 足够的强度与冲击韧性 强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。 高耐热性 耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。 良好的工艺性和经济性 为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。 二常用刀具材料 常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢和硬质合金。 高速钢 高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。 普通高速钢，如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。 高性能高速钢，如W12Cr4V4Mo是在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐用度为普通高速钢的1.5-3倍。 粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧性分别提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3倍。目前我国尚处于试验研究阶段，生产和使用尚少。

高速加工刀具及选择

1.常用高速切削刀具材料。 (1)硬质合金涂层刀具。 （2）TiC（N）基硬质合金。 A、用于粗加工、半精加工、精加工和断续加工。 （3）陶瓷刀具。 A、用于半精加工、精加工、干切削、硬切削。 a.干切削加工技术一种加工过程不用或微量使用切削液加工技术，一种对环境污染源头进行控制清洁环保制造工艺 b. 硬切削是指使用CBN实体刀具、CBN刀头或陶瓷刀具来加工淬硬的工件。用硬切削这种新工艺可以切削淬硬的工件。用硬切削这种新工艺可以切削淬硬钢、灰铸铁、球墨铸铁、粉末冶金和特殊材料。当然，也有一些材料如青铜等不适合采用硬切削。用硬切削可进行车削、表面加工、攻螺纹、铣削、开槽、靠模加工、车削锥面。据美国有关文章报导，硬切削使工件光洁度始终保持16μm。在正常条件下，光洁度能达到6～8μm。 (4)立方氮化硼刀具。 A、一般用于精加工。 B、适合加工高硬度淬火钢、高温合金、可切削轴承钢（60——62HRC）、工具钢（57——60HRC）、高速钢（63HRC）。 C、低含量CBN(质量分数为45%—65%)主要用于精加工45—61HRC。高含量CBN（质量分数为80%—90%）主要用于粗、半粗加工镍、铬铸铁，断续切削淬硬钢，高速切削铸铁、硬金属、烧结金属与重合金。

（5）金刚石刀具。 A、加工各种有色金属和极耐磨的高性能非金属材料，如铝、铜、镁及其合金，硬质金属纤维增塑材料，金属基复合材料，木材复合材料。 B、目前金刚石刀具高速切削（2500—5000m/min） 2、高速切削刀具材料的选择。 （1）铝合金。 1）易切削铝合金。适用刀具有K10、K20、PCD（聚金刚石）。切削速度2000—4000m/min。进给速度为3—12m/min。刀前角为12°∽18°，后角10°∽18°，刃倾角可达25°。 2）铸铝合金。其中的硅含量不同，所选用的刀具也不同。ω（Si）<12%的铸铝合金采用K10、Si3N4刀具，当ω（Si）>12%,，采用人造金刚石(PKD)、PCD（聚晶金刚石）及CVD 金刚石涂层刀具，其切削速度可选1100m/min，进给量为0.125mm/r。 (2)铸铁。 切削速度大于350m/min时，称为高速加工。当切削速度小于750m/min时，可选用涂层硬质合金钢、金属陶瓷。510—2000m/min时，可选用Si?N?陶瓷刀具。切削速度2000—4500时，可使用CBN刀具。 铸铁的金相组织对高速切削刀具的选用有一定影响。加工以珠光体为主的铸件，在切削速度大于500m/min时，可使用CBN或Si?N?；当以铁素体为主的铸件，由于扩散磨损的原因，使刀具严重磨损，不宜使用CBN，而应使用陶瓷刀具。 ⑶普通钢。 切削速度对钢的表面质量有很大影响，钢的最佳切削速度为500—800m/min。目前，涂层硬质合金钢、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具均可以作为高粗切削钢件的刀具材料，其中涂层硬质合金可使用切削液。 （4）高硬度钢。 高硬度钢（40—70HRC）的高速切削刀具可用金属陶瓷、陶瓷、TiC涂层硬质合金、PCBN等。金属陶瓷尤其适合切槽加工，采用陶瓷刀具可切削硬度达63HRC的工件材料。 当切削速度高于1000m/min时，PCBN是最佳刀具材料，w(CBN)>90%的PCBN刀具适合加工淬硬工具钢（如55HRC的H13工具钢） （5）高温镍基合金。 主要使用陶瓷和CBN刀具。 （6）钛合金。 用直径10mm的硬质合金K10两刃螺旋铣刀（螺旋角是30°）高速铣削钛合金，可达到满意的刀具寿命，切削速度可达到628m/min，进给量可取0.06—0.12m/z，连续高速车削钛合金的切削速度不宜超过200m/min。 （7）复合材料。 用陶瓷刀具可实现300m/min左右的高速切削。 （8）用于干切削工艺的刀具材料有陶瓷、金属陶瓷、涂层硬质合金及PCBN，就热硬性和热稳定性来说，PCBN材料更适合高速干切工艺的刀具材料。能获得比湿切削更高的刀具寿命。

基于单调链的平面型腔行切刀具轨迹规划方法验证

18 本文将对基于单调链的平面型腔行切刀具轨迹生成算法进行实验，并通过实验对该种刀具轨迹规划算法生成的刀具轨迹与平面区域加工方法生成的刀具轨迹进行比较分析。 1　实验对象 实验中取一远红外线成像仪的盖子作为实验对 象。其实验模型如图1所示。 图1　实验模型 图2　XkN714立式数控床身铣床 2　刀具轨迹计算 在充分理解算法的基础上，以Matlab为工具，以红外线成像仪上盖为加工对象，算出该平面型腔的加工轨迹。 3　实验过程 3.1　实验条件 实验设备：采用XkN714立式数控床身铣床（见图2），主要参数见表1： 表1　机床主要参数 主轴最高转速 /r?min -1 最大进给速度/mm?min -1 工作台面/ mm 最大力矩/N?m 6000 1500 750×500 5.80 加工刀具：Ф6键铣刀。工件材料：铝。 3.2　NC程序编制 利用程序计算出刀具轨迹点后，将这些单独的点转化为刀具轨迹线。图3为平面区域加工方法生成的型腔行切轨迹，图4为基于单调链概念的平面型腔行切轨迹。从图中可看出平面区域加工方法生成的型腔行切轨迹产生了3次抬刀动作，而基于单调链概念的型腔行切轨迹在整个加工过程中没有产 生抬刀动作。 图3　平面区域加工方法生成的型腔行切轨迹 基于单调链的平面型腔行切刀具轨迹规划方法验证 杨春花 （云南机电职业技术学院机械工程系，云南 昆明 650203） 摘要： 基于单调链技术的型腔行切刀具轨迹的规划方法，特点在于用单调链的数目来抽象描述内外轮廓的多边形几何形状的复杂性，从而建立起抬刀次数与行切行距、内外轮廓多边形的几何形状，内外轮廓多边形的数目之间的具体关系式，并在此基础上，采用相应的算法规定，最大程度地减少了抬刀动作的次数。关键词： 数控加工；刀具轨迹；单调链；抬刀次数；行切行距；内外轮廓中图分类号： TG506 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）31-0018-03 2012年第31/34期（总第238/241期）NO.31/34.2012 （CumulativetyNO.238/241）