Automatic tool path generation from structuralized machining process integrated with CAD/CAPP/CAM system

Xu, Tao; Chen, Zhuoning; Li, Jianxun; Yan, Xiaofeng

doi:10.1007/s00170-015-7067-5

Cited by 18 publications

(12 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Usprawnienie działań nakierowanych na efektywne wytwarzanie wiąże się z możliwością wykorzystania stale rozwijanych technologii CAM [8][9][10]. Oferują one strategie obróbki elementów geometrii przedmiotu realizowalne z zastosowaniem różnych narzędzi na współczesnych obrabiarkach CNC o rozmaitych strukturach geometryczno-ruchowych.…”

Section: Abstract: Capp Features Tool Sequences Process Parametersunclassified

Performance analysis of programmable machining strategies in milling operations of complex-shape pockets

2017

View full text Add to dashboard Cite

Przedstawiono metodę doboru parametrów technologicznych w programowanych strategiach frezowania złożonych kieszeni z wykorzystaniem określonego zestawu narzędziowego. Przeanalizowano wpływ osiowej i promieniowej głębokości skrawania na czas maszynowy realizowanej operacji, co pozwoliło na dobór tych wartości pod kątem maksymalizacji efektywności czasowej wybranej sekwencji narzędziowej. SŁOWA KLUCZOWE: komputerowo wspomagane projektowanie procesów, obiekty elementarne TOE, sekwencje narzę-dziowe, parametry obróbki Presented is a selection method for determining the key process parameters for complex-shape pocket milling strategies using a definite tool set. The analysis concerning the influence of both axial and radial depth of cut on machining operation time was carried out in order to enable the selection of their proper setting values, considering the maximum effectiveness of selected tool sequence mostly in terms of time. KEYWORDS: CAPP, features, tool sequences, process parametersAdekwatny dobór narzędzi i parametrów obróbki ma kluczowe znaczenie dla efektywności realizacji procesów obróbki mechanicznej. Złożoność zadania wydatnie wzrasta w przypadku planowania operacji wielozabiegowych, gdy analityczne określenie wymaganych parametrów optymalizujących wartość funkcji celu (minimalizacja czasu i kosztu obróbki) jest niewykonalne [7].Usprawnienie działań nakierowanych na efektywne wytwarzanie wiąże się z możliwością wykorzystania stale rozwijanych technologii CAM [8][9][10]. Oferują one strategie obróbki elementów geometrii przedmiotu realizowalne z zastosowaniem różnych narzędzi na współczesnych obrabiarkach CNC o rozmaitych strukturach geometryczno-ruchowych. Ich atrybutem jest możliwość przeprowadzenia analizy symulacyjnej wielu porównywalnych strategii procesu obróbki (generowanych ścieżek kolejnych narzędzi w ramach ustalonych sekwencji ich użycia). Wspomagają wybór wariantu obróbki (w ramach jednej strategii spośród rozwiązań alternatywnych) zakładające-go wykorzystanie określonych narzędzi z ustalonymi parametrami technologicznymi. Dotyczy to ustawień takich parametrów, jak osiowa i promieniowa głębokość skrawania, skutkujących najkrótszym czasem maszynowym wykonania planowanej operacji. Porównanie strategii i wariantów obróbki może być dokonywane według kryterium wydajnościowego lub kosztowego. Metoda badań i przykład zastosowaniaOptymalną sekwencję narzędziową i parametry technologiczne wielozabiegowej operacji frezowania złożonych kieszeni, realizowanej w zakresie pojedynczego ustawienia przedmiotu, wyznacza się najczęściej z wykorzystaniem systemów komputerowych klasy CAM wspomagają-cych wytwarzanie [6,10]. W pracy [1] do analizy ilościowej strategii obróbkowych wykorzystano system CAM, zakła-dając w procesie obróbki kieszeni 2,5D jako technologicznych obiektów elementarnych (TOE) F = {f 1 , f 2 , … , f m } użycie narzędzi ze zbioru T = {t 1 , t 2 , … , t n } o średnicach d 1 > d 2 > …d n , z uwzględnieniem ograniczenia kolejności zabiegów wynikającego z zagnieżdżania cech TOE [1][2][3]5]. Na rys....

show abstract

Section: Abstract: Capp Features Tool Sequences Process Parametersunclassified

Performance analysis of programmable machining strategies in milling operations of complex-shape pockets

2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Nabiera to szczególnego znaczenia w aspekcie dążeń do podwyższenia stopnia automatyzacji procedur doboru strategii realizacji procesu obróbki [2,9]. LITERATURA …”

Section: Podsumowanieunclassified

“…Złożoność obliczeniowa zadania w odniesieniu do obróbki pojedynczej cechy wyniesie O(n 2 ), przyjmując, że dla dwu narzędzi o średnicach di>dj, pole powierzchni tej cechy (ograniczonej jej konturem) dostępne dla większego narzędzia jest podzbiorem adekwatnego pola dostępu dla drugiego z nich [9]. Dla dysponowanego zbioru narzędzi o liczności n = 5 (por.…”

unclassified

Planning strategies for complex shape pocket milling in mechanical parts

2016

View full text Add to dashboard Cite

Przedstawiono metody wyznaczania optymalnych sekwencji narzędziowych w projektowaniu strategii frezowania złożonych kieszeni przy wykorzystaniu określonego zestawu narzędzio-wego. W doborze sekwencji dopuszczalnych uwzględniano eliminację sekwencji nieefektywnych. Alternatywne sekwencje narzędziowe modelowano w postaci ważonych grafów acyklicznych dla generowanych wariantów ścieżek kolejnych narzędzi, dokonując ich oceny kosztowej. SŁOWA KLUCZOWE: komputerowo wspomagane projektowanie procesów, technologiczne obiekty elementarne -TOE, sekwencje narzędziowe, modele grafoweThe article presents a method for determining optimum tool sequences in planning strategies for complex shape pocket milling with a definite tool set. The selection of possible sequences takes into account the elimination of inefficient solutions. Alternative sequences were modelled as weighted acyclic graphs for generated variants of subsequent toolpaths and evaluated in terms of cost. KEYWORDS: CAPP, features, tool sequences, graph modelling Dobór sekwencji narzędziowej dla pojedynczego TOE Celem badań jest wyznaczenie optymalnej sekwencji narzędziowej dla wielozabiegowej obróbki frezowaniem zespołu powierzchni złożonych kieszeni, a realizowanej w zakresie pojedynczego ustawienia przedmiotu [2,6]. W procesie obróbki kieszeni 2,5D jako technologicznych obiektów elementarnych (TOE) F = {f1, f2, … , fm} założono użycie narzędzi ze zbioru T = {t1, t2, … , tn} o średnicach d1>d2> …dn, uwzględniając ograniczenia kolejności zabiegów wynikające z zagnieżdżania cech TOE [1,5]. Rys. 1. ilustruje typowy przykład określonego tu zadania badawczego.Problem doboru strategii narzędziowych należy w istocie do klasy NP-trudnych. Złożoność obliczeniowa zadania w odniesieniu do obróbki pojedynczej cechy wyniesie O(n 2 ), przyjmując, że dla dwu narzędzi o średnicach di>dj, pole powierzchni tej cechy (ograniczonej jej konturem) dostępne dla większego narzędzia jest podzbiorem adekwatnego pola dostępu dla drugiego z nich [9]. Dla dysponowanego zbioru narzędzi o liczności n = 5 (por. tabl. I) nadających się do obróbki TOE f1 (rys.1), wyodrębnić można k = 2 n-1 , alternatywnych sekwencji narzędzi Sk (f1) (tabl. II). Dobór sekwencji do analizy optymalizacyjnej uwzględnia eliminację sekwencji z góry nieefektywnych według następującej reguły decyzyjnej:gdzie: Pj -pole powierzchni cechy f dostępne dla obróbki narzędziem ti (podobnie Pi -narzędziem ti), p -pole górnej powierzchni cechy f (ograniczone jej konturem),  -warunek następstwa wykorzystywanych narzędzi. The article presents a method for determining optimum tool sequences in planning strategies for complex shape pocket milling with a definite tool set. The selection of possible sequences takes into account the elimination of inefficient solutions. Alternative sequences were modelled as weighted acyclic graphs for generated variants of subsequent toolpaths and evaluated in terms of cost. KEYWORDS: CAPP, features, tool sequences, graph modelling Dobór sekwencji narzędziowej dla pojedynczego TOE Celem badań jest wyzna...

show abstract

“…1,2 And, as the basis of NC programming, tool-path planning has a very important influence on the manufacturing efficiency and quality of the workpiece, which makes it a key research content and an ever-increasing concern in industries and academia nowadays. 3,4 As a hot and difficult topic in manufacturing field, tool-path planning for free-form surface is concerned with lots of key technologies such as the selection of cutting tools, processing interval, and interference detection. 5 The current studies focus on the determination of processing interval because of its significant impact on the manufacturing efficiency and quality.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Elastic-contact-based tool-path planning for free-form surface in belt grinding

Chen

2019

Advances in Mechanical Engineering

View full text Add to dashboard Cite

As for the fact that the majority of current researches take the technology of tool-path planning for free-form surface only as a geometrical problem, which is not suitable for belt grinding because of the elastic deformation of the grinding belt that leads to a variable contact, in this article, the tool-path planning method for belt grinding is developed from the elastic contact point of view. Based on the Hertzian contact theory and taking the grinding force into consideration, a calculation method of the contact area between the belt and the workpiece is presented. Then, a tool-path planning model is presented based on the real contact area to meet the full coverage. In addition, an optimization model based on the constant scallop-height is further developed to meet the high form accuracy of the workpiece. First, a modified model for the material removal depth is developed based on the Preston equation. Then, according to the curvature of the contact surface, three situations are analyzed and the calculation methods of the tool-path interval are given. Finally, experiments on the simulation blade are conducted, and the experimental results show the effectiveness of the method in this article.

show abstract

Automatic tool path generation from structuralized machining process integrated with CAD/CAPP/CAM system

Cited by 18 publications

References 17 publications

Performance analysis of programmable machining strategies in milling operations of complex-shape pockets

Performance analysis of programmable machining strategies in milling operations of complex-shape pockets

Planning strategies for complex shape pocket milling in mechanical parts

Elastic-contact-based tool-path planning for free-form surface in belt grinding

Contact Info

Product

Resources

About