توليد مسير ابزار مبتني بر نربز براي ماشين كاري فوق سريع

Tool-Path Generation in terms of NURBS for High Speed Machining

اگر چه استفاده از ماشين هاي كنترل عددي فوق سريع به صورت روزافزون در حال زيادشدن است، ولي به كارگيري سامانه هاي توليد مسير ابزار سنتي براي اين نوع ماشين ها براساس توليد بلاك هاي اوليه خطي يا دايره اي و با به كارگيري استراتژي هاي استانداردي چون موازي، تراز ثابت و يا پارامتر ثابت، محدوديت ذاتي را براي كاربرد اين ماشين ها خواهند داشت. اين مقاله روش جديدي را براي توليد مسير ابزار مبتني بر نربز مخصوص ماشين-هاي فوق سريع ارايه مي دهد. به منظور پيوسته كردن هرچه بيشتر ماشين كاري شيوه پيچشي توليد مسير ابزار در اين مقاله، مبتني بر نربز ارايه مي-شود كه تعداد بلاك ها نسبت به روش هاي سنتي تا پنج برابر كاهش مي يابد. اين الگوريتم با آفست كردن لبه بيروني سطح ابزار در يك ارتفاع ثابت، صفحه راهنماي افقي دو بعدي مدل را تهيه مي كند و سپس با آفست كردن كانتور حاصله به سمت داخل براساس مقدار فاصله آفست محاسبه شده، كانتورهاي آفست تهيه و برروي سطح ابزار تصوير مي شوند. در مرحله آخر، مسيرهاي حاصله با الگوريتم نربز تخمين زده مي شوند. الگوريتم تخمين طوري ارايه شده است كه حداقل تعداد نقاط كنترلي حاصل شود. مثالي از اين الگوريتم در مقايسه با شيوه سنتي به همراه صحت سنجي آن ارايه مي گردد.

In spite of increasingly utilizing high speed machining (HSM), the conventional tool path generation methods which are based on linear/circular blocks by applying standard strategies like parallel, z constant and Iso are usually employed in practice. Even though these tool-paths are employed by non-linear interpolators they have inherent limitations for HSM applications. This paper presents a new method for tool path generation in terms of NURBS. In order to increase the continuity of machining in HSM, a helical topology tool path in terms of NURBS is developed. This method reduces the number of CNC blocks up to five times. This algorithm creates a 2D-horizontal guide plane by offsetting the contour edges of the design surface. After that the inside offset of the contour is generated at a computed distance and then the contour and all its offsets are projected on the CL-surface. Finally, the tool-paths are approximated with NURBS approximation algorithm. The algorithm is designed to minimize the number of control points. An example of proposed approach consisting the comparison of the conventional method and verification is given.