مدل‌سازي هندسي كف‌تراشي سطوح متشكل از برآمدگي‌هاي سهمي‌شكل توسط اينسرت مستطيلي در وضعيت همراستايي پيشروي ابزار با امتداد برآمدگي‌ها

Geometrical model for rectangular-inserted face milling of surfaces with parabolic cross-sections in parallel direction with machining feed

با توسعه‌ي اينسرت‌هاي ماشين كاري كارآيي فرآيند فرزكاري كف‌تراشي افزايش چشمگيري يافته است. در اين مقاله مدل‌سازي هندسي فرآيند كف‌تراشي سطوح متشكل از برآمدگي‌هاي سهمي ‌شكل صورت پذيرفته است. اين سطوح توسط فرآيند جوش ايجاد شده و براي بازسازي هندسه‌ي از دست رفته، افزايش مقاومت به سايش و خوردگي و پياده‌سازي رويكرد ساخت سريع كاربرد دارند. به منظور حذف قسمت‌هاي ناخواسته و ايجاد سطحي يكپارچه، رويه‌برداري از اين سطوح ناهموار ضروري مي‌باشد. از سوي ديگر، به دليل الگوي سطح، عمق براده‌برداري در هر لحظه متغير مي‌باشد. با توجه به تاثير مستقيم عمق برش بر نيروهاي ماشين‌كاري، در اين مقاله مدلي دقيق براي عمق برش در فرآيند فرزكاري كف‌تراشي سطوح متشكل از برآمدگي‌هاي سهمي‌شكل اريه گرديده است. بدين منظور نخست توسط روابط رياضي، هندسه‌ي سطح متشكل از برآمدگي‌هاي سهمي‌شكل، ديسك استوانه‌اي و اينسرت مربعي با زاويه‌ي درگيري محوري 90 درجه تعريف شده است. در ادامه منحني‌هاي برخورد بررسي شده و توابع عمق برش مسيله استخراج گرديده است. در پايان اعتبارسنجي مدل عمق برش صورت پذيرفته و نحوه‌ي ادغام آن در مدل مكانيستيك نيرو مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مقاله كارآمدي روش ارايه شده براي دستيابي به پارامتر عمق برش لحظه‌اي و مدل يكپارچه‌ي نيروي ماشين‌كاري نشان داده شده است.

Developments in face milling inserted cutters have considerably contributed to the efficiency of the process. In this article, a geometrical model for face milling of surfaces with parabolic cross-sections has been considered. These surfaces are produced by welding techniques for purposes such as retrieving lost geometry, improving wear and fatigue properties and implementation of rapid manufacturing concept. So as to obtain an integral flat surface, the produced layer has to be truncated. On the other hand, machining depth is not constant due to special cross-section of the weld beads. A precise model for definition of depth of cut in face milling of surfaces with parabolic cross-sections is presented owing to have the most important effect on machining forces. First, the parabolic cross-sections and rectangular inserted disc with 90 degree axial immersion were defined using mathematical relations. Next, intersection curves were extracted and the related depths of cut were calculated. Finally, the depth of cut model was verified and the method to incorporate the results in the mechanistic force model was discussed. It is shown that the proposed method is very effective in finding the proper instantaneous depths of cut for use in the unified machining model.