Побудова траєкторії інструменту на тривісній фрезі за допомогою метода постійного об'єму

Анотація

У цій статті представлено новий простий метод побудови траєкторій інструменту під час механічної обробки на базі фіксованої основи залишкової металевої частини, що залишилася після кожного поздовжнього (передній крок) і поперечного кроку різання (перехід). Після кожного поздовжнього і поперечного кроку різання залишиться необроблена частина металу, яка має форму конуса з чотирикутною основою, а її бічні грані є кривими, створеними перетином сфери з діаметром траєкторії інструменту. Висота цього конуса, S_c, називається висотою гребінця, а його проекція на січну площину – вершиною. Однак весь об’єм цієї необробленої частини металу було проаналізовано у даній статті. Виходячи з цього, було запропоновано коригування траєкторії інструменту таким чином, щоб об’єм цієї частини залишався постійним на кожному кроці роботи інструменту, в результаті чого забезпечується якість обробки всієї поверхні. На відміну від попередніх досліджень, у яких траєкторію інструменту генерували за допомогою ізоскалопного, ізопараметричного або ізопланарного методів, в цьому дослідженні запропоновано новий метод, заснований на обчисленні об’єму нерозрізаного металу після кожного кроку траєкторії інструменту по горизонталі та вертикалі. Цей метод називається методом постійного об’єму. Порівняно з існуючими методами, цей підхід є кращим, оскільки завдяки ньому можна обчислити об’єм металу, що залишився, таким чином забезпечуючи більш однорідну якість поверхні та більш ефективну траєкторію інструменту. Щоб переконатися в коректності запропонованого методу, у Matlab2010a був реалізований сценарій, який використовувався для створення траєкторії інструменту з простою поверхнею. Траєкторію інструменту, створену запропонованим методом, порівнювали з тією, що створена традиційним методом, який уже доступний у програмному забезпеченні CAD/CAM. Результати показали, що запропонований метод мав хорошу точність і швидкий час формування траєкторії. Цей метод можна розширити до складних поверхонь і він є одним з варіантів для застосування в програмному забезпеченні CAD/CAM, а також надає інше рішення для створення траєкторії інструменту для механічної обробки в цілому.