Cross section of the cutting layer in simultaneous five-axis machining of sculptured surfaces

• Autorzy: Gdula M. , Burek J. , Żyłka Ł.

Warianty tytułu

PL

Przekrój warstwy skrawanej w symultanicznej pięcioosiowej obróbce powierzchni złożonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the process of simultaneous five-axis milling of sculptured surfaces it is important to acknowledge the formation mechanism of area of the cut. It affects the cutting force components, and thus the accuracy of the multi-axis machining of sculptured surfaces. For the area of the cut, influencing parameters are the lead angle α and/or tilt angle β and varying curvature profile in the feed’s direction. The paper presents the results of simulation study of the cut’s area shaping. The study focused on the process of five-axis milling of sculptured surfaces using toroidal cutter. Advanced NX Siemens CAD/CAM system was used, together with direct mapping of the workpiece and the tool. The objects under study were concave and convex sculptured surfaces with varying radius of curvature. These surfaces were milled in an evironment of simulation with different tool’s axis orientation settings. The research has shown that both the variable radius of curvature, and the lead angle, generate the formation of variable values of the area of the cut.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz symulacyjnych kształtowania przekroju warstwy skrawanej. Badaniu poddano proces pięcioosiowego frezowania powierzchni złożonych frezem toroidalnym. Wykorzystano do tego zaawansowany system CAD/CAM NX firmy Siemens oraz metodę bezpośredniego odwzorowania powierzchni przedmiotu obrabianego i narzędzia. Badano wklęsłą i wypukłą powierzchnię złożoną o zmiennym promieniu krzywizny. Powierzchnię tę w środowisku symulacyjnym frezowano z różnymi nastawami orientacji osi narzędzia. Badania wykazały, że zarówno zmienny promień krzywizny, jak i wartości kąta prowadzenia są przyczyną zmiennych wartości przekroju warstwy skrawanej.

Słowa kluczowe

EN

simultaneous five-axis miling; sculptured surface; area of cut

PL

symultaniczne pięcioosiowe frezowanie; powierzchnie złożone; przekrój warstwy skrawanej

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archives of Mechanical Technology and Automation
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 34, no. 4
• Strony: 25--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Gdula M.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

autor

Burek J.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

autor

Żyłka Ł.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• [1] Budak E., Ozturk E., Tunc L.T., Modeling and simulation of 5-axis milling processes, CIRP Annals. Manufacturing Technology, 2009, 58, p. 347-350.
• [2] Fan J., Ball A., Integrated method for tool path generation in five-axis sculptured surface machining, International Journal of Production Research, 2009, p. 1-21.
• [3] Javad Barakchi Fard M., Feng H.Y., Effect of tool tilt angle on machining strip widtch in five-axis flat-end milling of free-form surfaces, International Journal Advanced Manufacturing Technology, 2009, p. 211-222.
• [4] Kersting P., Biermann D., Simulation concept for predicting workpiece vibrations in five axis milling, Machining Science and Technology, 2009, p. 196-209.
• [5] Lazoglu I., Boz Y., Erdim H., Five axis milling mechanics for complex free form surfaces, CIRP Annals. Manufacturing Technology, 2011, p. 117-120.
• [6] Liang X.G., Yao Z.Q., An accuracy algorithm for chip thicknes modeling in 5-axis ball-end finish milling, Computer Aided Design, 2011, p. 971-978.
• [7] Marciniak K., Putz B., Wojciechowski J., Obróbka powierzchni krzywoliniowych na frezarkach sterowanych numerycznie. Podstawy geometryczne, Warszawa, WNT 1988, p. 239271.
• [8] Ozturk E., Tunc L., Budak E., Investigation of lead and tilt angle effects in 5-axis ball-end milling processes, Manufacturing Technology, 2009.
• [9] Sadilek M., Cep R., Sokovic M., Aspects of using tool axis inclination angle, Journal of Mechanical Engineering, 2011, p. 681-688.
• [10] Sobolak M., Analiza i synteza współpracy powierzchni kół zębatych metodami dyskretnymi, Rzeszów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej 2006.