ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2012
159
рического моделирования и вспомогательные блоки (модель сил ре-
зания и модуль настройки конечно-элементной модели по результа-
там экспериментального модального анализа). Результаты расчета
дают возможность оценить уровень вибраций, отклонение формы и
качество поверхности, а также величины сил резания при различных
сочетаниях параметров технологического процесса.
С помощью алгоритма геометрического моделирования объедине-
на работа остальных модулей имитационной модели с учетом меха-
низма запаздывания в системе, осуществляется расчет распределения
толщины срезаемого слоя вдоль режущих кромок, необходимого для
вычисления сил резания, а также происходит формирование новой по-
верхности заготовки с высокой степенью детализации. От точности
работы алгоритма геометрического моделирования зависит точность
расчета динамического режима системы в целом, время моделирова-
ния зависит от уровня вычислительных затрат. Кроме того, алгоритм
должен быть достаточно универсальным — обеспечивать моделирова-
ние образования поверхностей деталей с произвольной простран-
ственной формой при различных технологических процессах (при
фрезеровании, шлифовании, сверлении, точении, хонинговании и др.).
Данная статья посвящена разработке алгоритма геометрического
моделирования для процессов лезвийной обработки, удовлетворяю-
щего сформулированным выше требованиям. Этот алгоритм состоит
из трех основных частей: методики описания и хранения поверхно-
сти заготовки, модуля изменения поверхности заготовки при среза-
нии материала и модуля вычисления распределения толщины среза-
емого слоя вдоль режущих кромок инструмента. В данной работе
приведен также обзор литературных источников, в которых рассмот-
рено применение различных алгоритмов геометрического моделиро-
вания в технологии пятикоординатного фрезерования, дана методика
описания и хранения поверхности заготовки. Алгоритмы изменения
поверхности и расчета толщины срезаемого слоя представлены в ра-
боте [2].
Обзор алгоритмов геометрического моделирования для мно-
гокоординатного фрезерования.
Наиболее распространенными
численными методами геометрического моделирования простран-
ственного фрезерования при четырех- и пятикоординатной обработке
являются алгоритм конструктивной твердотельной геометрии
(
CSG — constructive solid geometry) [3—12], алгоритм октарного де-
рева (octree) [13, 14] и алгоритм буфера глубины (
Z
-
буфер) [15—22].
Метод CSG широко применяется в современных комплексах про-
грамм твердотельного моделирования (CAD-системы). Основная
идея метода заключается в том, чтобы представить сложный геомет-
рический объект с помощью последовательности булевых операций