复杂曲面加工刀具路径
复杂数控加工零件加工工艺和程序设计
复杂数控加工零件加工工艺和程序设计
随着科技的飞速发展，数控加工技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。其中，复杂数控加工零件的加工工艺和程序设计更是制造业的核心技术之一。本文将探讨复杂数控加工零件的加工工艺和程序设计。
一、加工工艺
1、前期准备
在开始加工之前，需要准备好相关的图纸、材料和机床。根据零件的特点和要求，选择合适的材料和机床，并确保机床的精度和性能满足加工需求。
2、装夹定位
装夹定位是数控加工过程中的重要环节。为了保证加工精度和稳定性，需要选择合适的装夹方式和定位基准。同时，需要考虑到装夹操作的简便性和效率。
3、切削路径规划
切削路径规划是数控加工过程中的关键环节之一。它决定了刀具的运动轨迹和切削速度。合理的切削路径可以有效地提高加工效率、减小刀具磨损和避免过切。
4、切削参数选择
切削参数的选择直接影响到加工效率和零件质量。需要根据材料的性质、刀具的类型和切削条件等因素，选择合适的切削参数，如切削深度、进给速度和切削速度等。
二、程序设计
1、选择编程语言
数控程序通常由G代码和M代码组成。G代码控制机床的移动，M代码控制机床的功能。根据需要，选择合适的编程语言，如CAM软件或者手工编程。
2、坐标系设定
在编程过程中，需要设定工件坐标系和机床坐标系。通过坐标系的设定，可以确定工件的位置和机床的运动轨迹。
3、切削参数设定 在编程过程中，需要根据切削路径和材料性质等因素，设定合理的切削参数，如切削深度、进给速度和切削速度等。
4、程序调试与优化
完成程序编写后，需要进行程序调试和优化。通过模拟加工过程，检查程序是否存在错误或者冲突。如果存在错误或者冲突，需要进行修正和优化。同时，也可以通过优化程序来提高加工效率或者减小刀具磨损。
三、总结
复杂数控加工零件的加工工艺和程序设计是现代制造业的核心技术之一。为了确保零件的加工质量和效率，需要深入了解数控加工技术和编程原理。需要不断探索和创新，提高加工工艺和程序设计水平，以满足不断变化的市场需求。
宏程序的复杂曲面加工程序应用研究
湖南农机 Ｈ ＮＡＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ２００８．７
宏程序的复杂曲面加工程序应用研究
崔晓玲
（广州市轻工职业学校 广东广州５１０６５０）
摘要：通过一余弦旋转曲面在数控加工中的宏程序应用，针对宏指令的多样性与灵活性详
细介绍了采用宏程序编程法在编制非圆弧曲面零件中的分析方法及思路，为解决复杂曲线、
曲面的宏程序编程提供了一个很好的实例。
关键词：宏程序余弦曲面数控编程
中图分类号：Ｇ７１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—８３２０（２００８）０７—００００－１３
Ｏｎ ｔｈｅ ＮＣ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｃｒｏ
Ｃｕｉ ｘｉａｏｌｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ ｉｎ ｔｈｅ ＮＣ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｃｒｏ，ｃｏｓｉｎｅ ｓｕｒｆａｃｅ，ＮＣ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
对于具有非圆曲线、二次曲面的轮廓零件，用传统的机
械加工很难保证其尺寸精度，用靠模加工法不仅制造成本
高，且柔性差，不能满足现代工业产品零件类型多样化和产
品更新换代快的要求。只有采用柔性好、加工精度高的数
控加工方法，才能满足现代产业发展的要求。由于数控机
床只具备直线插补和圆弧插补功能，在一般的编程中只描
述一个几何形状，缺乏灵活性和适用性，显然，对于复杂的非
圆曲线、二次曲面的轮廓零件的编程不仅计算量大、程序长，
而且很难保证其加工精度。利用数控系统中配备的用户宏
程序功能即可加工类似复杂的零件，且程序编制简单，通用
性、适用性强。
１．曲面加工程序的研究
１．１加工三维复杂曲面的工艺分析
如图ｌ所示的三维型体，平行于Ｏｘｙ平面的截面与其
交线是圆形，如果用一组平行于Ｏｘｙ坐标平面并垂直于Ｚ 轴的假想平面Ｍ１，Ｍ２，……，将三维型体分割为若干层薄片
五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真
2010年 第55卷 第25期：2510 ~ 2519
英文版见
: Ding H, Bi Q Z, Zhu L M, et al. Tool path generation and simulation of dynamic cutting process for five-axis NC machining. Chinese Sci Bull, 2010, 55, doi: 10.1007/s11434-010-3247-8 评 述 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真 丁汉①, 毕庆贞②, 朱利民②, 熊有伦① ① 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; ② 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室, 上海 200030 E-mail: dinghan@ 2009-10-09收稿, 2009-12-29接受 国家重点基础研究发展计划(2005CB724103)和国家自然科学基金重点项目(50835004)资助 摘要 五轴数控加工是航空、航天、能源和国防等领域中高效加工复杂零件的有效手段, 是提升我国制造水平的技术突破口. 从五轴数控加工的优势出发, 描述在刀具路径规划、几何-力学集成仿真和动力学仿真三个方面的关键问题, 重点介绍基于可达性的刀轴方向优化、三阶点接触和线接触成形刀位规划、刀具包络面解析法求解和加工过程稳定性分析等方面的最近研究进展, 分析存在的问题, 并展望未来的发展趋势. 关键词 五轴数控 刀具路径 几何-力学集成仿真 动力学仿真 传统的三轴数控加工通过控制刀具平动来完成零件的加工, 五轴数控机床是由三轴机床增加两个旋转自由度构成, 利用这两个旋转轴, 五轴数控机床可以使刀具处于工作空间内的任意方向. 五轴数控加工的优势主要通过控制刀轴方向实现, 具体体现在: (1) 改变刀轴方向可以避免刀具和零件干涉, 实现整体叶轮和螺旋桨等复杂曲面零件的加工; (2) 通过调整刀轴方向能够更好地匹配刀具几何与工件曲面, 增加有效切宽, 实现大型敞口类曲面零件的高效加工; (3) 控制刀轴方向可以改善加工条件, 如在加工叶轮根部等曲率较大的区域时, 只能用刚度较低的小半径刀具, 选择合理的刀轴方向, 可以缩短刀具悬伸量, 控制刀轴方向还可以控制刀具参与切削的区域, 降低切削力和减少刀具磨损, 提高加工表面质量. 五轴数控加工具有上述优势的同时也带来了新的挑战, 由于旋转运动的引入, 刀轴姿态更加灵活, 在机床坐标系下难以直观想象出刀具相对于工件的运动, 增加了刀具路径规划的难度, 而且刀具上各点的进给速度并不相同, 加工条件瞬时变化, 使切削力预测和动力学问题更加复杂. 目前的研究工作主要体现在3个方面[1]: 刀具路径规划、加工过程的几何-力学集成仿真和动力学仿真, 如图1所示. 刀具路径 规划是根据零件模型、加工方案和误差要求生成刀具相对于工件运动轨迹的过程, 生成的刀具路径对加工质量和加工效率有决定性的作用, 是加工过程几何-力学集成仿真的基础. 几何-力学集成仿真中的几何是指材料去除过程中刀具与工件之间的切削几何, 集成仿真是指集成切削几何和切削力模型来预测加工过程中的动态切削力, 是基于切削力规划进给率、预测和补偿刀具与工件变形等工作的基础, 也可以为动力学仿真提供力学信息. 动力学仿真是在切削力、机床-刀具-工件系统动力学特性基础上预测加工过程稳定性和工件表面形貌的过程, 是根据加工过程的动态特性优化工艺参数和刀具路径的基础. 图1 五轴数控加工工艺的关键问题
复杂曲面叶片的数控加工技术探讨
务ｌ 訇 化
复杂曲面叶片的数控加工技术探讨
Ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ
ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｕｒｖｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ 刘国群’，刘祖其 ，卢丽琴‘
ＬＩＵ Ｇｕｏ—ｑｕｎ 。ＬＩＵ Ｚｕ．ｑｉ ，ＬＵ Ｌｉ—ｑｉｎ。 （１．浙江万向系统有限公司，杭州３１１２０２；２．四川托普信息技术职业学院，成都６１１７４３） 摘要：本文介绍了叶片的数控加工工艺和加工方法，又介绍了如何解决叶片加工中刀具的干涉、过切 及清根等关键性的技术问题。叶片的数控加工开始引入高职教学，可供高职学生、初学者及 教师教学参考。 关键词：数控加工；程序编制；叶片建模；叶片的过切及清根处理 中图分类号：ＴＧ６５９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ００９—０１ ３４（２０１ １）１ ２（上）一００３８—０６ Ｄｏｉ：１ ０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１１．１ ２（Ｉ－）．１ ３
０引言
２０１０年４月２３至２５日，由四川省教育厅主办， 四川航天职业技术学院承办的２０１０年四川省职
业院校学生《复杂部件造型、多轴联动编程与加 工》全国数控大赛预选赛。这次大赛由４个零件 装配而成，４个零件精度要求都高，零件１（如图
１所示）为车、铣复合件零件，件２、件３为车削 零件，件４为铣削零件。４，ｆ＇－零件加工部位包括环
槽、封闭凹槽、凸起、圆角、锥度、光孔、切 槽、内外螺纹及螺旋叶片等，尺寸精度和叶片加
工已成为本次大赛的关键技术。考虑到篇幅内容 太多，本文只对包含有叶片的零件图件１进行了分 析和研究。如图１所示。笔者是这次省级选拔赛指
导教师，成功解决了叶片数控大赛中的有关技术 问题。现将这次大赛叶片数控加工介绍如下。
１叶片的数控加工及关键技术
１＿１零件图的分析 认真分析零件图。了解零件的几何尺寸、尺
寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求，了 解零件的材料、毛坯种类、加工性能等。
Mastercam曲面加工策略及应用经验分享
1 Mastercam曲面加工策略及应用经验分享
By ssg
模具数控加工刀具的选择和铣削曲面时要留意的问题
1. 刀具的选择
数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。
2．铣削曲面时应注意的问题
(1) 粗铣 粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。台阶的高度视粗铣精度而定。
(2) 半精铣 半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。半精加工的行距和步距可比精加工大。
(3) 精加工 最终加工出理论曲面。用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。对于开敞性
2 比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。
(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。
(5) 避免垂直下刀。平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。在铣削曲面时，有顶尖孔的端铣刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。否则会把铣刀顶断。如果用无顶尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。最好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。在铣削凹槽面时，可以预钻出工艺孔以便下刀。用球头铣刀垂直进刀的效果虽然比平底的端铣刀要好，但也因轴向力过大、影响切削效果的缘故，最好不使用这种下刀方式。
SurfMill曲面精加工方法介绍
SurfMill曲面精加工 SurfMill中的曲面精加工有以下几种：平行截线、等高外线、径向放射、曲面流线、环绕等距、角度分区。 1. 平行截线 平行截线加工在曲面精加工中使用最为广泛，适用于陡峭面不太多的情况。 加工模式 所有面：加工所有选择的面，如图1-1所示。
图1-1 只加工平坦面：斜度大于指定值的曲面将被过滤，如图1-2所示。
图1-2 双向混合加工：该模式能均化路径的空间间距，从而弱化由于路径空间间距变化太大而造成的加工残留余量不均现象，如图1-3所示。
图1-3 2.等高外形 等高外形主要用于曲面较为复杂、侧壁陡峭的情况。该加工方法常和平行截线加工中的只加工平坦面配合使用。等高外形加工过程中高度保持不变，不会出现扎刀现象，而且可以大大提高机床稳定性，提高工件加工质量。 加工模式 所有面：加工所有选择的面，如图2-1所示。
图2-1 只加工陡峭面：斜度小于指定值的曲面将被过滤，如图2-2所示。
图2-2 3. 径向放射 径向放射加工适用于俯视图类似于圆形、圆环状模型的加工，路径呈扇形分布，如图3-1所示。
图3-1 4.曲面流线 曲面流线加工适用于曲面数量较少、曲面相对较为简单的场合。加工过程中刀具沿着曲面的流线运动，运动较为平稳，路径间距疏密适度，加工的零件表面质量较高。当曲面较小、较多时，不适合用曲面流线加工。因为此时各面可能分别加工，路径走向较乱。但如果曲面边界依次连接组成，也可以使用曲面流线加工。如图4-1所示：
图4-1 5.环绕等距 环绕等距加工方式可以生成环绕状的刀具路径。 加工模式：分为所有面、只加工平坦面和只加工陡峭面。 等距方式 a.沿外轮廓等距：
图5-1 b.沿所有边界等距：
图5-2 c.沿孤岛等距：
图5-3 d.沿指定点等距：
图5-4 e.沿指定点等距时，指定点可以选择多个，效果如下图所示：
图5-5 f.沿导动线等距：（图中红色线条为导动线）
刀路讲解
北斗星浮雕设计内部参考资料—刀具路径
刀路基本流程及关键参数
刀路，简单解释为刀具路径，标准解释是用电脑模拟刀具对模型或者矢量线条处理，产生可供机器读取并且运行的数控指令，常用的有大部分数控机床可读取的标准G代码。精雕可产生专供精雕机读取的ENG格式的文件，利用路径向导，我们只需要调整一些重要的加工参数，即可方便的生成刀路。
由于刀路是配合机器、刀具、材料等各方面来生成的，所以有些参数可以是固定的，有些参数是要考虑机器、刀具、材料等各方面来综合考虑的。
刀路基本流程：
1、检查模型 （包括图纸尺寸是否和客户给定尺寸统一，模型效果是否得到客户的确认）
2、安装材料 （精雕中没有安装材料这一定义，主要是为了方便后期输出原点。由于精雕中默认输出原点为世界坐标系X:0，Y:0，Z:0，为了减少初学者输出刀路时出错，所以我们习惯上模型输出原点放置于坐标系的原点，最终输出默认原点，此功能可通过“变换”菜单下的“图形聚中”或者3D变换等功能实现）
3、设定加工范围 （加工范围包括加工对象或者一个模型要加工的部分，钻孔、轮廓、区域雕刻组，仅需要矢量线条即可满足加工条件，曲面雕刻组需要曲面，或者曲面与轮廓一起作为加工条件，曲面雕刻组中选中模型与矢量线条，即矢量线条内部模型问加工范围）
4、选择加工策略 （加工策略是指我们用什么样的方式对模型加工，精雕加工策略很丰富，常见的有分层粗加工、曲面精加工、区域雕刻、单线雕刻等）
5、选择加工刀具 （加工刀具要考虑加工的效率与效果，粗加工一般会选用大刀方便快速去除大料，精加工为了刻画细节会选用小刀具加工）
6、设定加工参数 （包括加工精度、走到方式、加工深度、雕刻余量、吃刀深度、分层深度、路径间距、下刀方式等，不同加工策略参数会有所调整）
7、计算刀路
8、输出刀路
关键参数（主要针对曲面加工），加工参数的设置直接影响了加工效果或者加工效率，更重要的是加工的安全性。如何合理修改参数没有标准，只能根据所加工模型的复杂程度，机床性能，刀具尺寸来灵活修改。
数控铣削加工曲面时刀具轨迹的研究
一ｌｌ２一 机械设计与制造
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ 第４期
２００７年４月
文章编号：１００１—３９９７（２００７）０４—０１ １２—０２
数控铣削加工曲面时刀具轨迹的研究
尹德峰孟广耀刘高君（青岛理工大学机械工程学院。青岛２６６０３３）
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｃｕｔｔｉｎｇ ｔｏｏｌ ｌｏｃｕｓ ｉｎ ＣＮＣ ｍｉｌｌｉｎｇ
ＹＩＮ Ｄｅ－ｆｅｎｇ，ＭＥＮＧ Ｇｕａｎｇ—ｙａｏ，ＬＩＵ Ｇａｏ－ｊｕｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄｎｏ ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）
’’’’’’’’’’ ’’’’ ’’’’’’’’’’’’ ’ ’’’’ ’’’’ －ｒ 工 ！ 【摘要】数控铣削加工曲面过程中，刀具的运动轨迹是影响加工质量的一个重要因素。研究了数
÷ 控铣削加工过程中刀具轨迹的生成，以及不同轨迹形式对加工质量有何影响等内容。
÷ 关键词：数控铣削；曲面加工；刀具轨迹 ｉ
－ｒＴ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】／ｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＣＮＣ，ｎｉｌｌｉｎｇ，ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｌｏｃｕｓ ｏｆ ｃｕｔｔｉｎｇ ｔｏｏｌ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉ￣ＪＺｌｌ，ｅｎｃｅ ｉ
÷ｆａｃｔｏｒ ｏｎ ｃｕｔｔｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｍａｋｉｎｇ ｏｆｃｕｔｔｉｎｇ ｔｏｏｌ ｌｏｃｕｓ ｉｎ ＣＮＣ ｍｉｌｌｉｎｇ，ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ±
Ｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｄｅｆｅｒｅｎｔ ｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌ ｌｏｃｕｓ ｏｎ ｃｕｔｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ． ÷
！ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＮＣ ｍｉｌｌｉｎｇ；Ｂｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｕｔｔｉｎｇ；Ｃｕｔｔｉｎｇ ｔｏｏｌ ｌｏｃｕｓ 工ｔ
壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋｛＿ 壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋｝呻壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋｛＿ 壬＿＋｛＿ ｛＿ ｛—＋｛＿ ｝呻｛＿ ｛＿ ｛＿ ｛＿ 壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋壬＿＋圣＿＋壬＿＋｝呻壬＿＋壬＿＋羞 羞 壬＿＋ 中图分类号：ＴＧ５０６文献标识码：Ａ
NURBS曲面五轴加工刀具路径规划技术研究
Ｎ Ｕ ＲＢＳ曲面互轴加工刃具路弪规划菽术研究水
口李丽 ，ｚ 口房立金 口王国勋
１．沈阳城市建设学院交通与机械工程系沈阳 １１０１６７
２．东北大学机械工程与自动化学院沈阳 １１０８１９
３．沈阳理工大学机械工程学院沈阳 １１０１５９
摘要：提出了基于等照度线的刀具路径规划方法，采用等照度线对曲面进行分区，根据曲面特征采用不同的刀具路
径规划方法，兼顾效率的同时尽可能提高加工精度。通过加工实验与传统刀具路径规划方法进行对比，表明本方法在加工
效率和加工精度方面都优于传统方法。
关键词：ＮＵＲＢＳ刀具路径规划 五轴加工等照度线
中图分类号：ＴＨ１６２；ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—４９９８（２０１４）０２—０００５—０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｏｌ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｓｏｐｈｏｔｅ．Ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｉｓｏｐｈｏｔｅ ｔｏ ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅｄ
ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ａｄｏｐｔｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｏｏｌ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ． Ｉ１１ｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｓｈｏｕｌｄ ｔａｋｅ ｉｎｔｏ
ａｃｃｏｕｎｔ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｈｉｌｅ ｍａｘｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ
ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｏｏｌ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｏ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
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。