隨著現（xiàn）代製造加工技術（shù）的不斷發展，數控（kòng）加工設備和其配套的CAM 係統（tǒng）得到了廣（guǎng）泛（fàn）的應用和（hé）發展。CAM 係統生成的加工刀具軌跡（即（jí）走刀方式）是控製設備加工運作的核心，它直接影響加工工件的精度、表麵粗糙度、總體加工時間、機床刀具的使用壽命等多個（gè）方（fāng）麵（miàn），最終（zhōng）決（jué）定生產效率。
本文通過對走刀方式的不同特點，及影（yǐng）響其選擇的部分因素的分析，並且針對銑削過程中工藝方法及走（zǒu）刀方式的（de）比（bǐ）較，為如何選擇合適的走刀方（fāng）式提供了參考依據。
一、走刀方式
1、走刀方式的基本（běn）概念
數控加工（gōng）中，走刀方式是指刀具完成（chéng）工件切削時（shí）的（de）軌跡規劃（huá）方式。在對同（tóng）一個零件加工（gōng）中，多種（zhǒng）走刀方式（shì）都可以達到零（líng）件的尺寸及精度要求，但（dàn）加工（gōng）效率卻不相同。
2、走刀方式的分類
走刀（dāo）方式可化分為4類（lèi）：單向走刀、往複走（zǒu）刀、環切走刀（dāo）和複合走（zǒu）刀。複合走刀是（shì）前三種的混合走刀。采用單向或（huò）往複走刀，從（cóng）加工策略來說都（dōu）是行切走刀。因此根據加工策略的不同，走刀方式又（yòu）可分為行切、環切（qiē）和（hé）其他特殊方式。通常使用的是（shì）行切和環切（qiē）。
行切方式加工，有利於發揮機床的（de）最大進給速度，同時其切削表麵質量也好於環切加工。然而，當複雜的平麵型腔帶有多個凸（tū）台從而形成多個內輪廓時，常常會產生附（fù）加的抬刀動作， 即在（zài）刀具軌跡某處，或者為避免刀具與凸台發生幹涉，或者為使刀（dāo）具（jù）回至剩餘未加工區域， 就要讓刀具抬起，使之距加工平麵有一（yī）定（dìng）高度（dù），再平（píng）移至另外一刀具軌跡起（qǐ）始處（chù），然後繼續切（qiē）削動作。
行切加（jiā）工刀具軌跡主要由（yóu）一係列與某一固（gù）定方（fāng）向平行的直線段組成，計（jì）算（suàn）簡單。適用於簡單（dān）型腔精（jīng）加工或去除大餘量的粗（cū）加工。如圖1—往複行切刀軌。
環切加（jiā）工中刀具沿著邊界輪廓相似（sì）的路徑走刀，由一（yī）組封（fēng）閉曲線組成，能保證（zhèng）刀具切削零件時保持相同的切削狀態（tài）。由於環切加工是通過連（lián）續偏置構（gòu）造當前環形軌跡（jì）圖來計算下一條環（huán）形軌（guǐ）跡，計（jì）算複雜且耗時。適用於複雜型腔及曲麵的加工。如圖2 —環切刀軌。
二、影響刀方（fāng）式的因素
1、工件自身（shēn）的（de）形狀及幾何要素：工件自身的形狀及幾何要素包括（kuò）加工域的幾何形狀（zhuàng）、島嶼的大小和位置等方麵。這是工件本身固有的特性，是屬於不可變化（huà）的因素，但卻是決定走刀（dāo）方式的根本因（yīn）素。
2、工藝路線：工藝路線是實現加（jiā）工（gōng）目（mù）的的直接過程，是走刀方式選擇的（de）直（zhí）接依據。工藝路（lù）線決定了加工域的先後順序，島（dǎo）嶼的合並及拆分，粗加（jiā）工、半精加工、精加工的劃分等。實現目標的工藝路線有多種，這就決定了走刀方式的不同選擇。
3、工件材料：工件材料也是決定走刀方式的因素之一，工件材料是直接的（de）加工對象（xiàng），並（bìng）不直接影響走刀方式，但會對刀（dāo）具材料（liào）、大小、加工（gōng）方式等（děng）選用（yòng）產生影響，從而（ér）間接影響走（zǒu）刀方式。工件毛坯的形狀和大小等（děng）會造（zào）成工件各部分的（de）加工餘（yú）量（liàng）分配是否均勻，同時對可選毛坯的工件，利用毛坯大小（xiǎo）、形狀的不同，會改變裝夾方式、加工域的重新分配等影響加（jiā）工策略，導致（zhì）采取不同的走刀方式（shì）。
4、工件（jiàn）的裝夾及緊固方式：工件的裝夾及緊固方式也間接影響走刀方式，如壓板產（chǎn）生的新“島嶼”的影響，緊固力對切削用量影響而導致走刀方式的改變，振動對走（zǒu）刀方式影（yǐng）響。
5、刀具的選用：刀具的選用包括刀具材料、刀具形狀、刀具長度、刀具齒數等，這些參數決定了刀具與工件接觸的麵積（jī）大小和頻率，因而決定了單位時間裏切削材料的體積大小和（hé）機（jī）床負荷，其耐磨程度與刀具壽（shòu）命則決定了切削時間的長短。而（ér）其中（zhōng）對走刀方式產（chǎn）生直接（jiē）影響的是刀（dāo）具大小（即直徑）。由於選取不同直徑的刀具，會影響殘留區域的（de）大小，造成加（jiā）工軌跡的變化，導致走刀方式的不同（tóng）。
6、加工域選擇：在銑削過程中，當複雜的平麵型（xíng）腔帶有多個凸台從而形成多（duō）個內輪廓時，對（duì）於行切常常會產生附加的抬刀動作；對於環（huán）切則會使加工軌跡加長（zhǎng）。這種附加抬刀動（dòng）作或加工軌跡加長，則會嚴重降（jiàng）低切削加工的效率。因（yīn）此，如何最大限度地減少這種（zhǒng）狀況的次（cì）數就是我們所（suǒ）關注的一個主要問題。
把（bǎ）整個切削區域按加工需要分成若（ruò）幹子區域，分別加工各子區域，抬（tái）刀發生在各子區域之間，同時根據走刀方式對這些加工子區域合並或分割，甚至於忽略。這種不（bú）同（tóng）的加工域選擇，既減少（shǎo）了抬（tái）刀次數又不會使（shǐ）加工軌跡的相對變長，同時可對（duì）新區域（yù）采用最合（hé）理的（de）走（zǒu）刀方式，提高了加工效率。
三、走（zǒu）刀方式的合理選擇
1、基本選擇原則（zé）
選擇走刀方式時要考慮兩點：一是加工時間的長短，二是加工餘量是否均勻。一般來（lái）說（shuō），環切方式是基於工件形狀的走刀方式，加工餘量較均勻。而（ér）選用（yòng）行切（qiē）方（fāng）式的加工餘量較不均勻，若希（xī）望（wàng）行切加工後留下較均勻的餘量（liàng），通常需要增加圍繞邊界的環切刀軌。若忽略餘量不（bú）均勻性要求，行切走刀的刀軌長度通常是比較短的；若（ruò）考慮餘量的不均勻性而增加環切（qiē）刀軌（guǐ），當加工區域邊界較（jiào）長（如多島嶼情況），則圍繞邊界的環切刀軌對總的加工時間影響比較明顯，行切刀軌（guǐ）一般會（huì）比環切刀軌長。行切走刀刀位容易計算，占用內存少，但抬刀次數較多。采用環形刀軌時，則需要多次對環邊界進行（háng）偏（piān）置並清除（chú）自交環。
2、根據（jù）外形（xíng）特征選擇
工件外形特征（zhēng）決定了加工的走刀（dāo）方式（shì）。根據加工客體的不同（tóng），可將工件簡（jiǎn）單的分成平麵形（xíng）腔類和自由曲麵類。平麵形腔類一般（bān）采用行切方（fāng）式加工，由於該（gāi）類工件多為毛坯（pī）整體掏銑（xǐ）加工成（chéng）型（xíng），如盒體、基座等零件，加工餘量較大，采用行切（qiē）方式有利於發揮機床的最大進給速（sù）度，提高加工效率（lǜ），同時其切削表麵質量也好於（yú）環切加工。
自由曲麵類一般采用環切加工，主要是由於曲麵多為鑄（zhù）件或由規則（zé）形狀加工成型，餘量分布不均勻，同時曲麵對型麵精度要求較高；其次是環切加工與行切方式相比具有良好的曲麵加工特性，更（gèng）能逼近曲麵的真（zhēn）實形狀（zhuàng）。
3、根據加工策略選擇
零件的加工常分（fèn）為粗加工、半精加（jiā）工、精加工三（sān）個加工階段，有時還有光整（zhěng）加工階段，合理劃分加工階段是保證加工精度所必須的。傳統（tǒng）加工方式因機床功能相對（duì）單一，所以工藝路線中可較（jiào）明顯地（dì）看出各個階段的界線，但數控銑削加工方式下（xià）這個界線相對模糊，而且可能（néng）會有揉合的情況(如粗加工階段有精加工的（de）內容，精加工階段也可能有粗加工的痕跡)，從保證加（jiā）工質量考慮，數控加工時加工階段的劃分也是需要的（de），但（dàn）為了減少裝夾時間和簡化走刀動作等，如何確定各階段的加（jiā）工內容，考慮的問題可能與傳統加工工藝（yì）有些不同。
粗加工的主要目（mù）標是追求單位時間內的材料去除率，並為半（bàn）精加工準備工（gōng）件的幾何輪廓。 故多采用行切方式或複合方式進行層切。半精加工（gōng）的主（zhǔ）要目標是使工件輪廓形狀平整（zhěng），表麵精加工餘量均勻。故多采用環切方式。精加工的主要目標是獲得幾何尺寸、形狀精度及表麵質量符（fú）合要求的工件。應（yīng）根據工件的幾何特征對內部采（cǎi）用行切方式，對邊緣及接合處采用環切方式。
4、根據編程策略（luè）選擇
編程時（shí）確定走刀方式的原則主要有：應能（néng）保證（zhèng）零件的加工精度和表麵粗糙度的要求;應（yīng）盡（jìn）量縮短加工路線，減（jiǎn）少（shǎo）刀具空程移動時間（jiān）；應使數值計算簡單，程序段數量少，以減少編程工作量。一般而言（yán），對（duì）於平麵形腔類（lèi）采用行切（qiē）方式劃分加工（gōng）域，以減（jiǎn）少抬刀次數；自由曲麵類環切方式逼近形狀。毛坯形狀的選用大小會影響編程的（de）選擇，可通過加（jiā）大毛坯外形，將不易裝夾的（de）外形加工轉化（huà）為易裝夾的行切方式形腔加工；或將用環切加工的自由曲麵改用行切（qiē）方式去大餘量，以提高加工效率。
