講完刀具路徑種類，現在討論刀具直徑，圖11是無殘料口袋形模穴，這種形狀的口袋形模穴無殘料產生之虞，所以刀具直徑越大時，刀具路徑的總長度就越短，切削時間也跟著縮短。
我們再把圖形弄複雜一點，如圖12所示，此圖為潛在性之具有區域殘料之口袋形模穴，可行刀具直徑範圍為1~ 50m m，採用刀具直徑22mm到50mm之間的銑刀切削時，口袋形模穴內會有殘料產生，而刀具直徑在1~ 20m m之間則無殘料，這些1~ 20m m無殘料產生的刀具中，以直徑20mm為最大，根據圖11的討論，此直徑20mm銑刀的加工時間會比1mm~ 18m m的銑刀加工時間短，所以，直徑20mm是區域性的最佳(local optimum)單刀加工直徑，至於直徑20mm以上的銑刀加工，雖然它們比直徑20mm的銑刀加工來得快，但是卻會留下殘料，必須進行二次加工。以20mm的最佳單刀法來加工，加工時間為4.66分鐘，但是若以雙刀法來加工，以直徑20mm為精銑刀來搭配直徑22~ 50m m中的某一把粗銑刀，共有15種搭配，經計算後發現，如表5.2所列之資料，直徑28mm及20mm兩把刀的組合為最佳，它們所用的時間為3.1分鐘，遠比最佳單刀加工直徑20mm的4.66分鐘還快33%。
圖12的輪廓的可行刀具直徑已經大到50mm，但是當刀具直徑越大，其加工後所殘留的殘料也相對地越大，這些較大的殘料意味著在二次加工時便得耗更多的時間，所以，兩刀法的最佳組合，其粗銑刀並不一定就是最大可行直徑的那一把刀，圖13為圖12之口袋形模穴的兩刀加工法的切削時間曲線圖，第一次粗切削的加工時間隨著直徑的增加會呈漸減函數，但因為直徑的增加也會使得殘料增加，使得第二次殘料切削的加工時間隨著直徑的增加而呈漸增函數，這漸減和漸增的兩個函數的總合函數常會出現兩種情況，圖13是最佳刀具直徑組合點落於兩端點之間，雙刀加工成為最佳加工組合；此外，也有些例子是最佳刀具直徑組合點落於左端點，此種狀況是單刀加工為最佳加工，不過，有沒有可能最佳刀徑組合是三刀或更多呢?在理論上很難証明它的有無，但是，在可行刀具限制於50mm的有限刀具的情況之下，較難找得到，況且，越多的刀具就得付出越多的校刀及換刀時間，這些時間若加進去，並考慮加工機之有限的刀倉容量有限之下，因此就不再討論下去。
行文至此，必需再將殘料進一步定義，本文將殘料分為區域殘料及全域殘料兩種，如圖14所示，區域殘料為單連通殘料，它僅連到一個刀具路徑迴圈，因此，區域殘料的輪廓只有一邊是開放邊，其餘邊都是封閉邊。在殘料加工裡，封閉邊為位於工件輪廓上的邊，屬於不可過切的邊，而開放邊則是必須切削的邊；全域殘料至少連通到兩個刀具路徑迴圈，它具有多個開放邊。
全域殘料常發生在工件的瓶頸處或是多槽交會處，它的輪廓不但具有一個以上的開放邊，而且全域殘料面積往往比區域殘料還來得大，當工件有可能出現全域殘料時，在尋找三把最佳刀徑組合的過程中，有兩把刀的直徑是可以事先想像的到的，一把是無任何區域殘料留下的可行刀具中直徑最大的那一把，如圖15(a)及(d)所示，此把刀具的半徑可從搜尋口袋形模穴輪廓的各邊曲率，找出最小凹邊的半徑來設定，另一把是無全域殘料留下的眾可行刀具中最大直徑的那一把，如圖(c)所示，因為它的直徑是在眾可切除全域殘料的可行刀中最大一把，所以它是能最以最短時間切除全域殘料的一把，也是屬於區域性的最佳刀具，最後，再以這把能切除全域殘料的刀來搭配選出第三把刀--粗銑刀，此粗銑刀可用圖12之表列方式找出它的最佳直徑。
在這組最佳化刀具加工直徑的實例測試裡，我們找出24組可行的刀具組合，這每一配對組都得算出它們組合之刀具路徑長度，並推算該組所耗的加工時間，其間的過程如果以人工為之便會覺得相當的瑣碎冗長且耗時，而且放眼目前全世界的CAD/CAM軟體，也沒有一家有這個配對功能，勉強只有可行組合配對的建議值，並且這建議值也沒有最佳化。FGcam在這方面已有長足的領先地位，可在短時間內幫工程師找到最佳的組合配對，不過FGcam仍在實驗室中待命，期待能帶來使用者便利。
我們再把圖形弄複雜一點，如圖12所示，此圖為潛在性之具有區域殘料之口袋形模穴，可行刀具直徑範圍為1~ 50m m，採用刀具直徑22mm到50mm之間的銑刀切削時，口袋形模穴內會有殘料產生，而刀具直徑在1~ 20m m之間則無殘料，這些1~ 20m m無殘料產生的刀具中，以直徑20mm為最大，根據圖11的討論，此直徑20mm銑刀的加工時間會比1mm~ 18m m的銑刀加工時間短，所以，直徑20mm是區域性的最佳(local optimum)單刀加工直徑，至於直徑20mm以上的銑刀加工，雖然它們比直徑20mm的銑刀加工來得快，但是卻會留下殘料，必須進行二次加工。以20mm的最佳單刀法來加工，加工時間為4.66分鐘，但是若以雙刀法來加工，以直徑20mm為精銑刀來搭配直徑22~ 50m m中的某一把粗銑刀，共有15種搭配，經計算後發現，如表5.2所列之資料，直徑28mm及20mm兩把刀的組合為最佳，它們所用的時間為3.1分鐘，遠比最佳單刀加工直徑20mm的4.66分鐘還快33%。
圖12的輪廓的可行刀具直徑已經大到50mm，但是當刀具直徑越大，其加工後所殘留的殘料也相對地越大，這些較大的殘料意味著在二次加工時便得耗更多的時間，所以，兩刀法的最佳組合，其粗銑刀並不一定就是最大可行直徑的那一把刀，圖13為圖12之口袋形模穴的兩刀加工法的切削時間曲線圖，第一次粗切削的加工時間隨著直徑的增加會呈漸減函數，但因為直徑的增加也會使得殘料增加，使得第二次殘料切削的加工時間隨著直徑的增加而呈漸增函數，這漸減和漸增的兩個函數的總合函數常會出現兩種情況，圖13是最佳刀具直徑組合點落於兩端點之間，雙刀加工成為最佳加工組合；此外，也有些例子是最佳刀具直徑組合點落於左端點，此種狀況是單刀加工為最佳加工，不過，有沒有可能最佳刀徑組合是三刀或更多呢?在理論上很難証明它的有無，但是，在可行刀具限制於50mm的有限刀具的情況之下，較難找得到，況且，越多的刀具就得付出越多的校刀及換刀時間，這些時間若加進去，並考慮加工機之有限的刀倉容量有限之下，因此就不再討論下去。
行文至此，必需再將殘料進一步定義，本文將殘料分為區域殘料及全域殘料兩種，如圖14所示，區域殘料為單連通殘料，它僅連到一個刀具路徑迴圈，因此，區域殘料的輪廓只有一邊是開放邊，其餘邊都是封閉邊。在殘料加工裡，封閉邊為位於工件輪廓上的邊，屬於不可過切的邊，而開放邊則是必須切削的邊；全域殘料至少連通到兩個刀具路徑迴圈，它具有多個開放邊。
全域殘料常發生在工件的瓶頸處或是多槽交會處，它的輪廓不但具有一個以上的開放邊，而且全域殘料面積往往比區域殘料還來得大，當工件有可能出現全域殘料時，在尋找三把最佳刀徑組合的過程中，有兩把刀的直徑是可以事先想像的到的，一把是無任何區域殘料留下的可行刀具中直徑最大的那一把，如圖15(a)及(d)所示，此把刀具的半徑可從搜尋口袋形模穴輪廓的各邊曲率，找出最小凹邊的半徑來設定，另一把是無全域殘料留下的眾可行刀具中最大直徑的那一把，如圖(c)所示，因為它的直徑是在眾可切除全域殘料的可行刀中最大一把，所以它是能最以最短時間切除全域殘料的一把，也是屬於區域性的最佳刀具，最後，再以這把能切除全域殘料的刀來搭配選出第三把刀--粗銑刀，此粗銑刀可用圖12之表列方式找出它的最佳直徑。
最佳化刀具加工直徑的實例測試
測試例子如圖5.7所示，其最小凹邊直徑為23.63mm，最小頸口寬4.7 mm，如果用單刀加工，則最佳刀具為4mm的銑刀，加工時間為81.94分鐘，但是，如果採用雙刀組合切削，把這把直徑4mm的銑刀與直徑50~ 5m m的銑刀搭配，共找出24組可行的刀具組合，經計算後，下表所示，可得直徑18mm這把銑刀搭配直徑4mm為最佳刀具組合，其加工時間降為11.01分鐘，節省的時間相當可觀。在這組最佳化刀具加工直徑的實例測試裡，我們找出24組可行的刀具組合，這每一配對組都得算出它們組合之刀具路徑長度，並推算該組所耗的加工時間，其間的過程如果以人工為之便會覺得相當的瑣碎冗長且耗時，而且放眼目前全世界的CAD/CAM軟體，也沒有一家有這個配對功能，勉強只有可行組合配對的建議值，並且這建議值也沒有最佳化。FGcam在這方面已有長足的領先地位，可在短時間內幫工程師找到最佳的組合配對，不過FGcam仍在實驗室中待命，期待能帶來使用者便利。
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