隨著現代製造加工技術的不斷（duàn）發展，數控加工設備和其配套的（de）CAM 係統（tǒng）得到了廣（guǎng）泛的應用和（hé）發展。CAM 係統生成的加工刀具（jù）軌跡（即（jí）走刀方式）是控製（zhì）設備加工運作的核心，它直接影響加工工件的精度、表麵（miàn）粗糙度、總體加工時間、機床刀具的使（shǐ）用（yòng）壽命等多個方麵，最終決定生產效率。
本（běn）文通過對走刀方式的（de）不同特點（diǎn），及影響其選擇的部分因素的分析，並且針對銑削過（guò）程中工藝方法及走刀方式（shì）的比較，為如何選擇合適的走刀方式提（tí）供了參考依據。
一、走刀方式（shì）
1、走刀方式的基本概念
數控加工中，走刀方式（shì）是（shì）指刀（dāo）具完成工件切削時的軌跡規劃方式。在對（duì）同一個零件（jiàn）加工中，多種走刀方式都可以達到零件的（de）尺寸及精度要（yào）求，但加工效率（lǜ）卻不相同。
2、走刀方式的分類
走刀方式可化分為4類（lèi）：單向走刀、往複走刀、環（huán）切走刀和複合走刀。複合走刀是前三（sān）種的混合（hé）走刀（dāo）。采用單向（xiàng）或往複走刀，從加工策略來說都是行切走刀。因此根據加工策略的不同，走刀（dāo）方式（shì）又可分為行切、環切和其他特殊方式。通常使用（yòng）的是行切和環切。
行切方式加工，有利於發揮機床（chuáng）的最大（dà）進給速度，同時其切削表麵質量也好於（yú）環切加（jiā）工。然而，當（dāng）複雜的平麵型腔帶有多（duō）個凸台從而形成多個內輪廓時，常常會產（chǎn）生附加（jiā）的抬刀動作， 即在刀具軌（guǐ）跡某處，或者為避免刀具與凸台發生幹涉，或者為使刀具回至（zhì）剩餘未（wèi）加工（gōng）區（qū）域， 就要讓（ràng）刀具（jù）抬起，使之距加工平麵有一（yī）定高（gāo）度，再平移（yí）至另外一刀具（jù）軌跡起始處，然後繼（jì）續切削動（dòng）作。
行切（qiē）加工刀具軌跡（jì）主要（yào）由一係列與某一固定方向平行的直線段組成，計（jì）算簡單。適（shì）用於簡單型腔精（jīng）加工或去除大餘量的粗加工。如圖1—往複行切（qiē）刀軌。
環切（qiē）加工（gōng）中刀具沿（yán）著邊界輪廓相似的路徑（jìng）走刀，由一組封閉（bì）曲線組成，能保證刀具切削零件時（shí）保持相同的切削狀態。由於環切加工是通過連續偏（piān）置構造當前環形軌跡圖來計算下一條環形軌跡，計算複雜且耗時。適用於複雜型腔及曲麵的加工。如圖2 —環切刀軌。
二、影響刀方式的因素
1、工件自身的形狀及幾何（hé）要素：工件自身的形狀及幾何要素包括加工域的幾何（hé）形狀、島嶼的大小和位置等方麵。這是（shì）工（gōng）件本身固有的特性，是屬於不可變化的因素（sù），但卻是決定走刀方式的根本因素。
2、工藝（yì）路線：工藝路線是實現加工目的的直接過程，是走刀方式選擇的直接依據。工藝路線決定了加工（gōng）域的先後順序，島嶼的（de）合並及拆分，粗加工、半精（jīng）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（liào）是直接的加工對象（xiàng），並不直接影響走刀方式，但會（huì）對刀具（jù）材料、大（dà）小、加工方式等（děng）選用產生影響，從而間接影響走刀方式。工件毛坯的形狀和大小等會造成工件各部分的加工餘（yú）量分配是否均勻，同時對可選毛坯（pī）的工件，利用毛坯大小、形狀的不同，會改變（biàn）裝夾方式、加工域的重新分配等影響（xiǎng）加工策略，導致采取不同的走刀方（fāng）式。
4、工件的裝夾及緊固方式：工（gōng）件的裝夾及（jí）緊固方（fāng）式也間接影響走刀（dāo）方式，如壓板產生的新“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，振動對走刀方式影（yǐng）響。
5、刀具的（de）選用：刀具的選用包括刀（dāo）具材（cái）料、刀（dāo）具形狀、刀具長度、刀具（jù）齒數等，這些參數決定（dìng）了刀具與工件接觸的麵積大小和頻率（lǜ），因而決（jué）定了單位時間裏切削材料的體積大小（xiǎo）和機床（chuáng）負荷，其耐磨程度與刀具壽命則（zé）決定了（le）切削時間的長短。而其中對（duì）走刀方式產生（shēng）直接影響的是刀（dāo）具大小（即直徑）。由（yóu）於選取（qǔ）不同直徑的刀具，會影響殘留區域的大小，造成加工軌跡的變化，導致走刀方式的（de）不同。
6、加工域選擇（zé）：在銑削過程中，當複雜的平麵型腔帶有多個凸台從而（ér）形成多（duō）個內輪廓時，對於行切常（cháng）常會產生附加的抬刀動作；對於環切則會使（shǐ）加工軌跡加長。這種附加抬刀動作或加工軌跡加長（zhǎng），則會嚴重降低（dī）切削加工的效率。因（yīn）此，如何最大（dà）限度地減少這種狀況的次數（shù）就是我們所關注的一（yī）個（gè）主要問題。
把整個（gè）切削區（qū）域按加工需要分成若幹子區域，分別加工各子區域，抬刀（dāo）發生（shēng）在各（gè）子（zǐ）區域之間，同時根據走（zǒu）刀（dāo）方式對這些加（jiā）工子區域合並或分割，甚至於忽略。這種不同的加工域選擇，既減少了（le）抬刀次（cì）數又不會使加工軌跡的相對變（biàn）長，同時（shí）可對新區域（yù）采用最合理的走（zǒu）刀方式，提高了加工效率。
三、走刀方式的合理選擇
1、基本選擇原則
選擇走刀方式（shì）時要考慮兩點：一是加工時間的長短，二是加工餘（yú）量是否均勻。一般來（lái）說，環切方式是（shì）基於工件形狀的走刀（dāo）方式，加工餘量較均勻。而選用行切方式的加工餘量較不均（jun1）勻，若希望行切加工後留下較均勻的餘量，通常需要增加圍繞邊界的環切刀軌。若忽略餘量不均勻性要求，行切走（zǒu）刀的刀軌（guǐ）長度（dù）通常是比較短的；若考慮餘量的不均（jun1）勻性而增加環切刀軌，當加工區域邊界（jiè）較（jiào）長（如多島嶼情況（kuàng）），則圍繞邊（biān）界的環切刀軌對總的加工時間影（yǐng）響比較明顯，行切（qiē）刀軌一（yī）般會比環切刀軌長。行切走刀刀位（wèi）容易計（jì）算，占（zhàn）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偏置並清除自交環。
2、根據外形特征選擇
工（gōng）件外（wài）形特征決定了加工的走刀方式。根據加工客體的不同，可將工件簡單的（de）分成平麵形腔類和自由曲麵類。平（píng）麵（miàn）形腔類一般采用行切方式加工（gōng），由於該（gāi）類工件多為毛坯整（zhěng）體掏銑加工成型，如盒體（tǐ）、基座等零件，加工餘量較大，采用行切方式有利於發揮機床的最大進給速度，提高加工效率，同時其切削表麵質量也好於環切加工。
自由曲麵類一般采用環切加工，主要是由於曲（qǔ）麵多為鑄件或由規則形狀加工成型，餘量分布不均（jun1）勻，同時曲麵對（duì）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，更能逼近曲（qǔ）麵的真實形狀。
3、根據加工策略選擇
零件的加工（gōng）常分為粗加工、半精加工、精加工三個加工階段，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。傳統加工方式因機床功能相對單一，所（suǒ）以工藝路線中可較明顯地看出各個階段的界（jiè）線，但數控銑削加工方式下這（zhè）個界線相對模糊，而且可能會（huì）有揉合的情況(如粗加（jiā）工階段有精加工（gōng）的內容，精加工階段也可能有粗（cū）加工的痕跡)，從保（bǎo）證（zhèng）加工質量考慮，數控加工時（shí）加工階段的劃分也是需要的，但為了減少裝夾時間和簡化走刀動作等，如何確定各階（jiē）段的加工內容，考慮的（de）問題可能與（yǔ）傳統加工工藝有（yǒu）些不同。
粗加工的主（zhǔ）要目標是追（zhuī）求單位時間內的材料去除率，並為半精加工準備工件的幾何輪廓。 故多（duō）采用行切（qiē）方式或複（fù）合方式進行層切。半精加工的主要目標是（shì）使工件輪廓形狀平整，表麵精加工餘量均勻。故多采（cǎi）用環切方式。精加工的主要（yào）目標是獲得幾何尺寸、形狀精度（dù）及表麵質量符合要（yào）求的（de）工件。應根據（jù）工件的幾何特征對內部采用行切方式，對邊緣及接（jiē）合處采用環切方式（shì）。
4、根據編程策略（luè）選擇
編程時確定走刀方式的原則主要有：應能保證零件的加工精度（dù）和表麵粗糙度的要求;應盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間；應使數值計（jì）算簡單（dān），程序段數量少，以減少（shǎo）編程工作量。一般而言，對於平麵形腔類采用行切方式劃（huá）分加工域，以減少抬刀次數；自由曲麵（miàn）類環（huán）切方式逼近形狀。毛坯形狀的選用（yòng）大小會（huì）影響編程的選擇，可通過加大毛坯外（wài）形，將不易裝夾的外形加工轉化為易（yì）裝夾的行切方式形腔加工；或將用環切加工的自（zì）由曲麵改用行切（qiē）方式去大（dà）餘量，以提高加工效率。
