数控车削加工刀具轨迹自动生成的算法研究

本文针对数控车削加工的特点，结合被加工零件的特征，提出了数控车削加工刀具轨
迹自动生成的算法。该算法在实际应用中，取得了理想的效果。
1 零件图的预处理

根据数控车削加工的特点，零件的加工工艺分为：孔加工(包括打中心孔)，外(内)表面
加工、退刀槽及螺纹加工，根据表面质量的要求，又分为粗加工、半精加工和精加工等
工艺。数控车削加工刀具轨迹的规划，重点是外(内)表面粗加工时刀具轨迹的规划处理。
对退刀槽、螺纹这样的零件特征在进行表面粗加工时将其用表面代替，如图 1。数控加
工中为减少多次安装带来的安装误差，一般采用一次装夹，对那些需要调头加工的部
位则采取右偏刀反向走刀切削。此外，对端面的加工有时选取向下的切削方向。因此加
工时的切削方向分为向左、向右和向下的切削方向。

图 1 

图 2

由于粗加工刀具轨迹规划是从毛坯开始的，因此生成刀具轨迹时必须考虑毛坯的形状，
并且随着工步的不同，其毛坯的形状也是不同的，此即工艺毛坯。由于在轨迹生成前已
经进行过刀具干涉的处理，所在刀具轨迹生成时主要考虑的是零件图形的特征。经过零
件图的预处理后，零件图形是由直线和圆弧所构成的连续表面，其中的关键是对图形
中凹槽的识别和处理。