沈陽機床配件以高切削速度、高進給速度和高加工精度為主沈陽機床配件要特征的高速切削技術(shù)，最近十幾年發(fā)展迅猛，在航空航天、模具制造及精密微細加工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，高速加工技術(shù)的研究已成為國內(nèi)外制造領(lǐng)域重要的研究項目之一。
確定刀具路徑應(yīng)滿足的基本要求
高速切削不僅提高了對機床、夾具、刀具和沈陽機床配件刀柄的要求，同時也要求改進刀具路徑策略，因為若路徑不合理，在切削過程中就會引起切削負荷的突變，從而給零件、機床和刀具帶來沖擊，破壞加工質(zhì)量，損傷刀具。在高速切削中由于切削速度和進給速度都很快，這種損害比在普通切削中要嚴重的多，因此，必須研究適合高速切削的路徑，將切削過程中切削負荷的突變降至最低。可以說，高速切削機床只有有了合理的高速刀具軌跡才能真正獲得最大效益。
為了消除切削過程中切削沈陽機床配件負荷的突變，刀具路徑應(yīng)滿足以下基本要求：
切削是等體積切削，即切削過程中切削力恒定。
盡量減少空行程。
盡量減少進給速度的損失。
通用的刀具路徑
a常規(guī)切削的刀具軌跡
b高速切削的刀具軌跡
圖1無尖角刀具軌跡
為了滿足上述基本要求，設(shè)計的沈陽機床配件刀具路徑應(yīng)是：
進刀時采用螺旋或弧進刀，使刀具逐漸切入零件，以保證切削力不發(fā)生突變，延長刀具壽命。
切削速度的連續(xù)和無突變，使切削連續(xù)平穩(wěn)，否則，將產(chǎn)生沖擊。
切削時使用順銑使切削過程穩(wěn)定，不易過切，刀具磨損小，表面質(zhì)量好。
采用小的軸向切深以保證小的切削力、少的沈陽機床配件切削熱和排屑的順暢。
圖2尖角處切削狀況
無切削方向突變，即刀具軌跡是無尖角的，普通加工軌跡的尖角處用圓弧或其他曲線來取代(見圖1)，從而保證切削方向的變化是逐漸的而不是突變的。這樣有兩點好處：一是現(xiàn)代高速機床的控制系統(tǒng)都有程序段前視和尖角自動減速功能，即在到達尖角前，將自動降低進給沈陽機床配件速度，這樣雖然減小了沖擊，且避免了過切，但卻損失了進給速度。軌跡是無尖角的，自然也就避免了這種情況的發(fā)生；二是在尖角處切削負荷會突然加大(見圖2)，引起沖擊。軌跡是無尖角的時候這種問題同樣不存在。
采用等高線軌跡，加工余量均勻的走刀路線可取得好的效果。圖3a為采用等高線法的刀具軌跡，刀具沿X或Y軸方向平動，完成金屬的切除，這樣可保證高速加工中切沈陽機床配件削余量均勻，對加工穩(wěn)定，尤其是刀具壽命的延長有利。圖3b為傳統(tǒng)方法的刀具軌跡，刀具沿斜線方向時，X、Y方向的插補運動使加工余量不均勻，降低了刀具的耐用度。
a余量均勻的新方法
b傳統(tǒng)方法
圖3刀具運動軌跡比較
圖4等高線層切法 圖5擺線刀具路徑
圖6精加工方法一
圖7精加工方法二
粗加工刀具路徑
粗加工時常用的刀具路徑有：
Z向等高線層切法，即將零件分成若干層，一層一層逐層往下切，在每層中將零件的所有區(qū)域加工完再進人下一層，在每一層均采用螺旋或圓弧進刀，同時采用無沈陽機床配件尖角刀具軌跡(見圖4)。這樣有利于排屑，也避免了切削力發(fā)生突變。對薄壁件來說，更應(yīng)采用這種刀具軌跡，因為這種刀具軌跡在切削過程中還能使薄壁保持較好的剛性。
插銑刀具路徑。對于深度很深的腔體的粗加工可采用插銑的方法來進行，因為腔體很深時，需要很長的刀具，這時刀具的剛性很差，按常規(guī)的切削路線切削刀具易變形，而且也易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量和效率，采用插銑的軌跡正好可解決這一問題。
擺線刀具路徑。另一種更新的粗加工刀具軌沈陽機床配件跡是擺線刀具軌跡，“擺線”是指當一個圓沿著一條曲線作純滾動時，圓上某一固定點的軌跡。采用這種刀具軌跡使刀具在切削時距某條曲線(一般是零件的輪廓線及其平移線)保持一個恒定的半徑，從而可使進給速度在加工過程中可保持不變，而且這時的徑向吃刀量一般取刀具直徑的5%左右，因此刀具的冷卻條件良好，刀具的壽命較長。這對高速加工是非常有利的。加工事例見圖5。
精加工刀具路徑
圖8薄壁件推薦走刀路線
精加工時常用的刀具路徑有：
先在陡峭面用Z向等高線層切法加工，然后在沈陽機床配件非陡峭面采用表面輪廓軌跡法加工(見圖6)；
先用表面輪廓軌跡法加工所有面，再在垂直方向上加工陡峭面(見圖7)。
薄壁件的精加工采用Z向等高線層切法。
當然在加工過程中同樣每一層都要盡量作到螺旋或園弧進刀，采用無尖角刀具軌跡。
圖9薄底件推薦走對路線
其他的刀具路徑
如加工的是單一型腔的薄壁件，應(yīng)盡量采用沈陽機床配件圖8所示的走刀路線，它比單純的等高線逐層切法對保持薄壁的剛性更好，從而保證加工余量均勻，零件變形小。
對薄底零件應(yīng)采用如圖9所示的走刀軌跡。即從離支撐最遠的點開始切削，分層切削直到深度到位；每次深度銑到以后再向支撐處移動一個徑向切深，重復上一步的過程，直至切削完成。相當于將薄壁件的等高線逐層切法轉(zhuǎn)動90°。這樣才能在切削時較好地保持零件剛性，避免振動。
結(jié)論
從以上的分析不難看出，刀具路徑的優(yōu)化對高速切削是非常必要的對不同形狀的零件及不同的加工過程應(yīng)采用不同的刀具軌跡，但螺旋或圓弧進刀、切削速度的沈陽機床配件連續(xù)和無突變以及無尖角刀具軌跡是在各種對具路線中都應(yīng)盡量采用的，以保證切削過程的平穩(wěn)、快速。 | 
