МОДЕЛЮВАННЯ КОНТУРНОГО 2.5-D ФРЕЗЕРУВАННЯ НА ВЕРСТАТАХ З ЧИСЛОВИМ ПРОГРАМНИМ КЕРУВАННЯМ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-004X.2024.1(9).08Ключові слова:
моделювання контурного 2,5D фрезерування, зачеплення фреза-заготовка, швидкість видалення матеріалу, САМ-системи, верстати з ЧПКАнотація
В статті розглянутий новий метод моделювання взаємодії кінцевої фрези із заготовкою при контурному 2,5-D фрезеруванні з метою визначення головного параметру процесу – швидкості видалення матеріалу. Представлений алгоритм підготовки даних та математична модель зачеплення фрези із заготовкою, які дозволяють визначити миттєвий об'єм матеріалу інструменту, що видаляється і визначає силу різання за механістичною моделлю під час оброблення. Для моделювання використовується представлення заготовки та інструменту у вигляді полігонів, а процес різання реалізується з використанням логічних операцій "перетинання" та "різниця". Такий підхід дозволяє виявити об’єм матеріалу, що видаляється інструментом під час певної ітерації моделювання з урахуванням геометрії його лез, та відобразити нову геометричну форму заготовки після видалення матеріалу з неї. Така нова форма буде використовуватись для моделювання наступного кроку алгоритму, що забезпечує неперервність процесу. Застосування розробленого алгоритму та математичної моделі дозволяє отримати коректні дані про миттєвий об'єм видаленого матеріалу, що в подальшому використовується для прогнозування сили різання і вирішення задачі оптимізації процесу контурного 2,5D фрезерування.
Посилання
Meagher D. Geometric Modeling Using Octree-Encoding. Computer Graphics and Image Processing, vol.19, Jun. 1982, pp. 129-147. doi: https://doi.org/10.1016/0146-664X(82)90104-6
Virchenko G., Martynov V., Sergeychuk O., Usenko V. (2018). Applying Using Structural-Parametric Geometric Models for Rational Design of Technological Processes. Mechanical Engineering. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.8), 570-574. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.8.27308
Altintas Y., Kersting P., Biermann D., Budak E., Denkena B., Lazoglu I. Virtual process systems for part machining operations. CIRP Annals, vol. 63 (2), pp.585–605, 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.cirp.2014.05.007
Boz Y., Erdim H., Lazoglu I. A comparison of solid model and three orthogonal dexelfield methods for cutter-workpiece engagement calculations in three and five-axis virtual milling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 81 (5-8), pp.811–823, 2015. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-015-7251-7
Dambly V., Rivière-Lorphèvre É., Verlinden O. Tri-Dexel Based Cutter-Workpiece Engagement Determination For Robotic Machining Simulator. Procedia CIRP, vol. 107, pp. 1059-1064, 2022. doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.05.108.
Huynh H.N., Rivière-Lorphèvre E., Ducobu F., Ozcan A., Verlinden O. Dystamill: a framework dedicated to the dynamic simulation of milling operations for stability assessment. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 98(5-8), pp. 2109–2126, 2018. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-018-2357-3
Fussell B.K., Jerard R.B., Hemmett J.G., Modeling of cutting geometry and forces for 5-axis sculptured surface machining. Computer-Aided Design, vol. 35, pp. 333-346, 2003. doi: https://doi.org/10.1016/S0010-4485(02)00055-6
Kersting P., Biermann D. Modeling techniques for simulating workpiece deflections in NC milling. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, vol. 7(1), pp. 48–54, 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2013.08.002
Tunc L.T., Budak E. Extraction of 5-axis milling conditions from CAM data for process simulation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 43(5-6), pp. 538–550, 2008. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-008-1735-7
Petrakov Y., Korenkov V., Myhovych A. Technology for programming contour milling on a CNC machine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 2(1 (116), pp. 55–61, 2022. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255389
Petrakov Y.V., Myhovych A.V. Design of digital arrays of shape-forming trajectories - a prerequisite for contour milling simulation. Innovations of Youth in Mechanical Engineering, vol. 3, pp. 398-401, 2021. doi: https://doi.org/10.20535/2708-3926.2021.3.229929
Vatti B.R. A generic solution to polygon clipping. Communications of the ACM, vol. 35(7), pp. 56–63, Jul. 1992. https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/129902.129906
Max K. Agoston. Computer Graphics and Geometric Modeling: Implementation and Algorithms. Springer Science & Business Media, 2005. https://www.hive.co.uk/Product/Max-K-Agoston/Computer-Graphics-and-Geometric-Modelling--Mathematics/18275071
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Технологiї в машинобудуваннi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
