Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1
318881.pdf: 16104320 bytes, checksum: b17788d2798b81604c2686a0311a7bde (MD5)
Previous issue date: 2013 / Para o fresamento de cavidades as estratégias de geração de trajetórias mais utilizadas são a paralela ao contorno e a paralela a uma direção, apesar de que as trajetórias geradas com essas estratégias normalmente gerem segmentos com um elevado ângulo de incidência da ferramenta em cantos e em regiões estreitas. A utilização das trajetórias trocoidais tem sido proposta recentemente para evitar ou minimizar esses segmentos que são considerados críticos. Nesta dissertação é apresentado um método para gerar trajetórias trocoidais de ferramentas para cavidades de 2,5D utilizando a transformada do eixo médio, a qual foi implementada na linguagem Octave, e a sua avaliação foi efetuada em provas reais de fresamento. O método proposto, denominado OC2PATH, parte de representações poligonais da cavidade, incluindo ilhas, e o diagrama do eixo médio é calculado como uma série de pontos. Esses pontos são ordenados e agrupados formando linhas. Os pontos são utilizados para gerar uma trajetória trocoidal gerando círculos com centro sobre esses pontos. Com o intuito de evitar que a ferramenta percorra duas vezes a mesma área é utilizada uma simulação baseada em pixel aplicada ao tempo de geração da trajetória. Também e apresentado um método que utiliza as trajetórias geradas e as informações de uma família de ferramentas para obter a sequência de ferramentas que permite minimizar os tempos de fresamento. Para avaliar esta proposta, foi usinada uma cavidade complexa em aço P-20 utilizando tanto com a implementação em Octave do método quanto o programa computacional comercial NX (da Siemens) para gerar as trajetórias. São apresentadas análises detalhadas dos tempos para cada programa, comparando-se as demandas de potência de usinagem ao longo do tempo. O método apresentado gera as trajetórias para a usinagem de cavidades, e de fato há uma limitação da profundidade radial de corte ao longo da trajetória, porém as trajetórias trocoidais normalmente têm um comprimento maior (de 1,5 a 2,5 vezes) do que as trajetórias paralelas ao contorno e aquelas que utilizam estratégias combinadas (como a trajetória gerada pelo software comercial usado na comparação) <br> / Abstract: The two most used tool-path generation strategies for milling a
pocket are direction-parallel and contour-parallel, although the tool
paths obtained with these strategies usually create regions with a high
cutter sweep angle in corners and narrow slots which can be problematic
to machine. The utilization of a trochoidal tool path has been proposed
recently in order to avoid the occurrence of these regions. In this
dissertation, a method for generating trochoidal tool paths for 2½D
pocket milling using a medial axis transform is proposed, which is
implemented in the Octave computer language, and an evaluation of the
resulting tool path in real milling tests is presented. In order to achieve
this goal, first the pocket and islands are represented as polygons, and
the medial axis transform is calculated as a series of points. The points
are then sorted and grouped, generating lines by an algorithm. After
that, they are used as centers of circles in order to generate the
trochoidal tool path. The tool path length is generated using a pixelbased
simulation limiting air cuts. A method for minimize the
machining time by cutting tool selection and area segmentation using
the generated tool-paths is also presented. The presented method was
evaluated through machining a pocket in a P20 tool steel, using tool
paths generated with the proposed method (referred to as OC2PATH)
and the commercial software NX (from Siemens). Detailed analysis for
each tool and tool path is carried out, including graphs and images of
cutting power requirements. The proposed method generates the
toolpaths and NC code, and in fact there is a limitation in the radial
depth of cut along the toolpath. However, the obtained toolpaths are
lengthier (usually between 1.5 and 2.5 times) than the contour-parallel
toolpaths and combined tool-paths (as those obtained with the
commercial software used as a means of comparison).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/106820 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Ochoa Gonzáles, David Manuel |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Ferreira, João Carlos Espindola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 110 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0018 seconds