158
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
УДК 621.91
И.А. Киселев
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ 3MZBL
ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ.
МЕТОДИКА ОПИСАНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ
Приведен анализ геометрических алгоритмов, использованных для
моделирования процесса фрезерования. Предложена оригинальная
модификация алгоритма, которая объединяет достоинства и
свободна от ряда недостатков других методов.
E-mail:
i.a.kiselev@yandex.ru
Ключевые слова:
пятикоординатное фрезерование, алгоритм геомет-
рического моделирования, буфер глубины, октарное дерево, система с
запаздыванием.
При проектировании технологического процесса обработки реза-
нием тонкостенных деталей (например, лопаток газотурбинного дви-
гателя) большую роль играет выбор рациональных режимов, обеспе-
чивающих наименьшие вибрации инструмента и заготовки. Такие
режимы могут быть определены с использование моделирования ди-
намики фрезерования на многокоординатных станках. При правиль-
ном подборе режимов не только достигают наименьших вибраций, но
и компенсируют погрешности формы деталей на этапе разработки
управляющей программы станка. С помощью моделирования удается
значительно сократить объем экспериментальных исследований для
отладки техпроцесса. В то же время такие детали, как лопатки га-
зотурбинных двигателей, обладают сложной пространственной гео-
метрической формой, инструмент также имеет сложную геометрию
режущей кромки, движение подачи осуществляется по криволиней-
ной пространственной траектории. Для описания движения, срезае-
мого слоя, новых поверхностей обрабатываемой детали требуется
разработка специальных численных алгоритмов, которые применимы
и для расчета сил резания при моделировании динамики процесса
обработки.
Общий подход к моделированию динамики фрезерования описан
в работе [1]. Исходными данными для моделирования являются ре-
зультаты работы CAD/CAM-системы, в которой проведен первичный
расчет маршрута обработки — твердотельная модель заготовки, тра-
ектория движения инструмента и его геометрические характеристи-
ки. Имитационная модель включает в себя динамическую модель за-
готовки, динамическую модель фрезы, численный алгоритм геомет-