Metody programowania obróbki powierzchni śrubowych o zmiennym skoku na obrabiarkach wieloosiowych

• Autorzy: Wojciechowski, J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powierzchnie śrubowe o zmiennym skoku występujące w opisie maszyn są geometrycznie skomplikowanymi elementami, których obróbka wymaga stosowania zaawansowanych metod programowania ruchu narzędzia. Charakterystyczny kształt i sposób opisu powierzchni śrubowych umożliwia określenie metod specjalizowanych, których użycie znacznie skraca czas generowania trajektorii narzędzia i samej obróbki powierzchni. W pracy przedstawiono wyniki analizy metod programowania ruchu narzędzia pod względem przydatności do obróbki powierzchni śrubowych o zmiennym skoku. Skoncentrowano się na zagadnieniach geometrycznych obróbki zgrubnej i dokładnej. Uznano, że do obróbki zgrubnej najkorzystniejsze jest frezowanie czołowe i powierzchnią boczną frezów palcowych o zakończeniu płaskim lub toroidalnym na obrabiarkach 5- i 6-osiowych. Efektywna obróbka dokładna wymaga 5-osiowego frezowania narzędziami o zakończeniu toroidalnym lub płaskim, a w sytuacji trudnego dostępu również niewielkimi frezami kulistymi. Ten ostatni mało efektywny sposób obróbki powinien być stosowany tylko wtedy, gdy fragment powierzchni nie może być obrobiony innymi metodami. Szlifowanie narzędziami kształtowymi jest typową efektywną metodą obróbki stosowaną powszechnie dla powierzchni śrubowych o stałym skoku. W pracy zaproponowano metody programowania ruchu narzędzia kształtowego w przypadku zmiennego skoku. Przedstawiony model analizy zależności geometrycznych między narzędziem kształtowym a powierzchnią pozwala na wygodne programowanie obróbki 4- i 5-osiowej oraz czytelną analizę jej efektywności. Metody obróbki dobrano stosownie do charakteru powierzchni tak, aby zapewnić efektywność obróbki. Dla każdej z nich określono parametry definiujące ruch narzędzia pozwalające na wygodne programowanie obróbki. Rozważania geometryczne uzupełniono określaniem wymagań dla specjalizowanego systemu CAD/CAM, który umożliwia szybkie definiowanie kształtu i generowanie efektywnych programów obróbki powierzchni śrubowych o zmiennym skoku.

EN

Helical variable pitch surfaces which occur in machine part description are geometrically compticated, and advanced programming methods must be applied to generate a tool path trajectory. Characteristic shape and surface description permit one to specify problem oriented methods which lead to a decrease in time for preparation as well as in the machining itself. Methods useful for variable pitch helical surface machining are presented and geometric problems of rough and final machining are analyzed. It was proved that the most suitable methods for rough machining are face and side milling with a flat and toroidal end mili on 4 and 5 and machines. Five axis face and side machining with flat or toroidal end mill are effective for final machining, while non effective ball end tool machining must be used only if other methods cannot be applied. Grinding with a profile tool is the most common method used for a constant pitch helical surface. Programming methods for variable pitch surface machining with a profile tool are proposed. The proposed model for analyzing the geometric dependencies between the profiletool and the surface permits the programming and analysis of the effectiveness of the 4 and 5 axis movement of the profile tool. Machining methods were chosen depending on surface curvature features in order to obtain high efficiency. For convenient programming tool trajectory definition parameters for each method were carefully chosen. The proposed solutions permit to design specialized CAD/CAM system for rapid surface definition and tool path generation for variable pitch helical surfaces.

Słowa kluczowe

PL

obróbka; powierzchnia materiałów; obrabiarki wieloosiowe

• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2001
• Tom: z. 188
• Strony: 3-143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., schem., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowski, J.

• Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej