Generisanje putanje alata za obradu slobodnih površina glodanjem variranjem brzine pomoćnog kretanja

Abstract

Upotreba slobodnih (skulptorskih) površina u procesu projektovanja proizvoda raste po eksponencijalnom nivou kako iz funkcionalnih tako i iz estetskih razloga. U procesu projektovanja i izrade slobodnih površina neizostavna je upotreba CAD/CAM softvera. Dok su geometrijski aspekti projektovanja relativno dobro pokriveni, problemi i dalje ostaju kada je u pitanju stvarna proizvodnja slobodnih površina. Glavni problemi su povezani sa određivanjem odgovarajuće putanje alata koja bi obezbedila zahtevan kvalitet obrađene površine, minimizaciju ukupnog vremena obrade, kontrolu intenziteta sile rezanja itd. U radu je prikazan algoritam za generisanje putanje alata zasnovan na kriterijumu održanja sile rezanja na konstantnu unapred definisanu vrednost za procese 3-osne obrade loptastim glodalom. U tu svrhu je razvijen model za predikciju sile rezanja koji je uključen u algoritam za generisanje putanje alata i softver koji je kompatibilan sa svim CAD/CAM sistemima. Eksperimentalno je potvđeno da predloženi algoritam ima brojne prednosti u odnosu na strategije obrade komercijalnih CAD/CAM softvera.

The use of freeform (sculptured) surfaces in the product design process is accelerating at an exponential rate driven by functional as well as esthetics demands. CAD/CAM software is a must in their design and manufacture. While the geometric aspects of the design are relatively wellcovered, issues still remain when it comes to the actual manufacture of freeform surfaces. The major issues are related to the generation of the proper toolpaths that would assure the required surface quality, the minimization of the total maching time, the control of the magnitude of the cutting forces, etc. This paper presents an algotithmic procedure for tool path generation based on the criterion of maintaing the cutting forces at a constant pre-defined level for 3-axis ball end milling processes. To this end, a model for cutting force prediction is formulated and incorporated into the tolpath generation algorithm and software that is compatible with all CAD/CAM systems. It has been experimentally confirmed that the proposed algorithm offers a number advantages over the machining strategies used in commercial CAD/CAM software.