Cutting process modeling using NURBS curves and surfaces

• Autorzy: Pajor M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie procesu skrawania z zastosowaniem krzywych i powierzchni NURBS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paper presents a modeling technique of cutting process using multitooth rotating tools which utilizes NURBS (NonUniform Rational B-Spline) curves and surfaces. These models can model complex surfaces often encountered in 5-axis machining. Cutting edges geometry is modeled using B-spline curves whereas the workpiece is described by the NURBS surfaces. Geometry of the undeformed chip is determined by the intersection of the curve and the surface that represent cutting edge profile and part topology respectively and the projection of the feed motion onto the working segments of cutting edges. Developed models have been experimentally verified.

PL

W pracy przedstawiono technikę modelowania procesu skrawania wieloostrzowymi narzędziami obrotowymi z zastosowaniem krzywych i powierzchni NURBS (NonUniform Rational B-Spline). Modele tego typu mogą być stosowane do modelowania obróbki pięcioosiowej złożonych powierzchni przestrzennych. Ostrza narzędzia o dowolnie skomplikowanym kształcie są modelowane geometrycznie za pomocą krzywych B-sklejanych. Podobnie przedmiot obrabiany modelowany jest z zastosowaniem powierzchni NURBS. Wyznaczając odpowiednio punkty przecięcia krzywych modelujących ostrza z powierzchnią modelującą przedmiot obrabiany oraz rzutując ruch posuwowy narzędzia na pracujące fragmenty ostrzy, można wyznaczyć geometryczne parametry warstwy skrawanej. Opracowane modele poddano weryfikacji doświadczalnej.

Słowa kluczowe

EN

cutting; modelling; NURBS curve; NURBS surface; 5-axis machining

PL

obróbka skrawaniem; modelowanie; krzywa NURBS; powierzchnia NURBS; obróbka 5-osiowa

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 5--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Pajor M.

• Szczecin University of Technology, Faculty of Mechanical Egnineering and Mechatronics, Institute of Manufacturing Engineering, Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin,

Bibliografia

• [1] K. MARCINIAK, В. PUTZ, J. WOJCIECHOWSKI: Obróbka powierzchni krzywoliniowych na frezarkach sterowanych numerycznie. WNT, Warszawa 1998.
• [2] С DE BOOR: A practical Guide to Spline. Springer-Verlag, Berlin 1978.
• [3] P. KICIAK: Podstawy modelowania krzywych i powierzchni. WNT, Warszawa 2000.
• [4] R. S. LEE, J.N. LEE: A New tool-path generation method using a cylindrical end mill for 5-axis machining of spatial cam with a conical meshing element. J. Adv. Manufacturing Technology, (2001)18, 615-623.
• [5] J. M. REDONNET et al.: Optimising tool positioning for end-mill machining of free-form surfaces on 5-axis machines for both semi-finishing. J. Adv. Manufacturing Technology, (2001)16, 383-391.
• [6] W. YU, T. XIAOWEI: Five-Axix NC machining of sculptured surfaces. J. Adv. Manufacturing Technology, (1999)15, 7-14.
• [7] B. M. IMANI, M.A. ELBESTAWI: Geometric simulation of ball-end milling operations. Transactions of the ASME, J. of Manufacturing Science and Engineering, (2001)123, 177-184.
• [8] I. ZEID: Mastering CAD/САМ. MacGraw Hill, New York 2005.
• [9] J. J. CRAIG: Wprowadzenie do robotyki: mechanika i sterowanie. WNT, Warszawa 1993.
• [10] M. PAJOR: Wibrostabilność skrawania wieloostrzowymi narzędziami obrotowymi. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2006.