如图 2 所示，零件图形经过处理后，其粗加工的外表面轮廓为 ABCDEPFGHIQJKM，
经刀具切削方向为左时干涉处理后，其轮廊为 ABCDPEFGHQJKM，其阴影部分为欠
切削部分，在下一工步加工时，反向走刀切削时的刀具的起点分别为 P 点和 Q 点，通
过反向向右走切切除其残留部分，从而形成所要求的零件轮廓 QIH 和 PED。

图 3

(1)将零件图形转化为一单调不减的轮廓。如图 2，从切削加工工艺给定的加工起始点开
始，逐线段检查其起点和终点 z 坐标的大小。当线段的终点 x 坐标小于其起点的 x 坐标
时，此时轮廓由上升的曲线转为下降的曲线，将其后递减的轮廓曲线用过峰值点的水
平线 DD'代替图中凹槽 DEPFD，依此类推，分别识别出零件所有的凹槽，将整个零件
转化为一单调不减的轮廓曲线，如图中 ABCDD'，GHH'-KM 的轮廓曲线，根据切削加
工工艺所确定的起点和终点的刀具切入和切出时的方向，将所要切削的部分构成一封
闭图形。如图 2 由轮廓 ABCDD'GHH'GHH'KM

 

，毛坯轮廓 A'B'C'(工艺毛坯轮廓)及

AA'和 MC'构成，对这一封闭图形，按照切削方向、切削深度等参数确定此时刀具的轨
迹。当切削的方向为水平向左时，其步骤为：①确定刀具切削加工的封闭图形区域。②
处理边界线。在封闭图形中如有和刀具走刀方向相同的线段则将其剔除，将零件轮廓线
作为左边界，其余部分为右边界，用过左边界节点的水平线与右边界相截，求其对应
的点；同样，对左边界进行同样的处理，此时左右边界为具有相同段数，且每段起止
x 坐标相同的轮廓线。③确定刀具的切入点和切出点。用等距(其距离即为切削深度)的水
平直线分别与左右边界求交点，右交点即为刀具切削被加工零件时的切入点，图 2 中
的 XP，其左交点与上一左交点间的曲线即为零件的轮廓曲线。图 2 中的 XL-XLL，刀具
的轨迹即为零件的轮廓曲线，切出点为上一左交点，如图 2 中的 XLL 点。④确定刀具
返回时的轨迹。此轨迹为刀具的空行程轨迹，如图中 XLL-S-T。⑤重复上述过程直至到
达轮廓的起点。

(2)凹槽轮廓处理，如图 2，从给定的零件起点开始搜索，当线段的终点 x 坐标，大于
其起点的 x 坐标时，即为一谷点，继续向后搜索直到峰值点，此由峰峰点间的线段所
构成的轮廓即为凹槽，此时所要切削的部分是由工艺毛坯轮廓和经处理后零件轮廓构
成的一封闭图形，刀具的切入和切出点即为二条曲线的交点，如图中 2 的 D 点和 D'点，
对这一封闭图形的加工，其算法同(1)所述。

(3)欠切削部分的切除，为避免刀具干涉，在某一方向切削时随零件的轮廓形状不同，
有可能产生欠切削的残留部分，如图中的阴影部分。为此在零件的加工工艺中，通过反
向走刀切削切除其残留部分。此时的切削部分是由工艺毛坯和留有精加工余量的零件轮
廓所构成的一封闭图形，刀具的切入和切出点即为二条曲线的交点(图 2)，对这一封闭
图形的加工刀具轨迹的生成算法同(1)所述相同。

(4)对于切削方向为向右和向下时，其刀具轨迹的生成算法和向左切削时相类似。

零件外表面粗加工刀具轨迹生成的流程图见图 3。
3 实例