Método de generación de trayectoria de herramienta novedoso para el mecanizado de cavidades utilizando la teoría de síntesis de campo sonoro
Autores: Yang, Xuefeng; Cai, Xulin; Yang, Wenan; You, Youpeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método de generación de trayectoria de herramienta novedoso para el mecanizado de cavidades utilizando la teoría de síntesis de campo sonoro
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Caminos de herramienta paralelos al contorno
Estrategia de mecanizado
Método de generación de caminos de herramienta
Mecanizado de cavidades
Teoría de síntesis de campo sonoro
árbol de eje medial
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las trayectorias de herramientas paralelas contorneadas han demostrado ser una estrategia de mecanizado preferida por su ventaja de menos retracciones de herramienta y menos giros bruscos. El método tradicional de generación de trayectorias de herramientas basado en algoritmos geométricos a menudo dificulta resolver de manera simple y simultánea los problemas de auto-intersección, ausencia de residuos y suavidad al mismo tiempo debido a sus contradicciones. Para abordar este problema, se desarrolla en este estudio un método de generación de trayectorias de herramientas paralelas contorneadas para el mecanizado de cavidades. Se basa en la teoría de síntesis de campo sonoro inspirada en el fenómeno de propagación de ondas sonoras. En primer lugar, se extrae el árbol del eje medial simplificado (SMA) de la cavidad y se calcula la dirección de propagación de cada segmento SMA en función de las características geométricas del contorno de la cavidad. En segundo lugar, la trayectoria final de la herramienta se obtiene a través de la síntesis del campo sonoro. Finalmente, el nuevo método se verifica en cinco cavidades diferentes para generar una trayectoria de fresado paralela contorneada. Después de mecanizar estas cavidades y medir el tiempo de mecanizado, la rugosidad y la fuerza de corte, los resultados experimentales demuestran que la trayectoria de herramienta obtenida por el nuevo método tiene ventajas en la mejora de la calidad y eficiencia del mecanizado.
Descripción
Las trayectorias de herramientas paralelas contorneadas han demostrado ser una estrategia de mecanizado preferida por su ventaja de menos retracciones de herramienta y menos giros bruscos. El método tradicional de generación de trayectorias de herramientas basado en algoritmos geométricos a menudo dificulta resolver de manera simple y simultánea los problemas de auto-intersección, ausencia de residuos y suavidad al mismo tiempo debido a sus contradicciones. Para abordar este problema, se desarrolla en este estudio un método de generación de trayectorias de herramientas paralelas contorneadas para el mecanizado de cavidades. Se basa en la teoría de síntesis de campo sonoro inspirada en el fenómeno de propagación de ondas sonoras. En primer lugar, se extrae el árbol del eje medial simplificado (SMA) de la cavidad y se calcula la dirección de propagación de cada segmento SMA en función de las características geométricas del contorno de la cavidad. En segundo lugar, la trayectoria final de la herramienta se obtiene a través de la síntesis del campo sonoro. Finalmente, el nuevo método se verifica en cinco cavidades diferentes para generar una trayectoria de fresado paralela contorneada. Después de mecanizar estas cavidades y medir el tiempo de mecanizado, la rugosidad y la fuerza de corte, los resultados experimentales demuestran que la trayectoria de herramienta obtenida por el nuevo método tiene ventajas en la mejora de la calidad y eficiencia del mecanizado.