Virtuální obrábění - Virtual machining
 | Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
Virtuální obrábění je praxe používání počítačů k simulaci a modelování použití strojové nástroje částečně výrobní. Taková aktivita replikuje chování a chyby skutečného prostředí v systému virtuální realita systémy.[1] To může poskytnout užitečné způsoby výroby produktů bez fyzického testování v dílně. Díky tomu lze snížit čas a náklady na výrobu dílů.[2]
Aplikace
Virtuální obrábění poskytuje různé výhody:
- Simulovaný proces obrábění ve virtuálních prostředích odhaluje chyby bez plýtvání materiály a poškození strojové nástroje nebo ohrožení pracovníků.[3]
- A počítačová simulace pomáhá zlepšit přesnost vyráběného dílu.[2]
- Virtuální kontrolní systémy jako např povrchová úprava, povrchová metrologie, a vlnitost lze aplikovat na simulované součásti ve virtuálních prostředích přesnost.[4]
- Systémy se mohou rozšířit plánování procesu obráběcích operací s ohledem na požadované tolerance navrhování dílů.[5]
- Virtuální obráběcí systém lze použít v plánování procesu obráběcích operací zvážením nejvhodnějších kroků obráběcích operací s ohledem na čas a náklady na výrobu dílů.[6]
- Optimalizační techniky lze použít pro zvýšení simulovaného obráběcího procesu účinnost výroby dílů.[7]
- Metoda konečných prvků (FEM) lze aplikovat na simulovaný proces obrábění ve virtuálních prostředích k analýze stres a kmen obráběcího stroje, obrobku a řezného nástroje.[8]
- Přesnost modelování matematických chyb v predikci obráběných povrchů lze analyzovat pomocí virtuálních obráběcích systémů.[9]
- Obráběcí operace pružné materiály lze analyzovat ve virtuálních prostředích za účelem zvýšení přesnosti výroby dílů.[10]
- Vibrace obráběcích strojů stejně jako možnost klábosení podél drah řezného nástroje při obráběcích operacích lze analyzovat pomocí simulovaných obráběcích operací ve virtuálních prostředích.[11]
- Čas a náklady na přesnou výrobu lze snížit použitím pravidel z řízení výrobního procesu do simulovaného výrobního procesu ve virtuálním prostředí.[12]
- Rychlost posuvu Lze také uvést plánovací systémy založené na virtuálním obrábění, aby se zvýšila přesnost a efektivita výroby dílů.[13]
- Rychlost úběru materiálu při obráběcích operacích složitých povrchů lze simulovat ve virtuálních prostředích pro analýzu a optimalizaci.[14]
- Účinnost výroby dílů lze zlepšit analýzou a optimalizací výrobních metod.[15]
- Chyby ve skutečně obrobených součástech lze simulovat ve virtuálních prostředích pro analýzu a kompenzaci.[2]
- Simulované obráběcí centra ve virtuálních prostředích lze připojit k síti a Internet pro vzdálenou analýzu a modifikaci.[16]
- Prvky a struktury obráběcích strojů jako např vřeteno, osa otáčení, pohyblivé osy, kuličkový šroub, numerická řídicí jednotka, elektromotory (krokový motor a servomotor ), bed a kol. lze simulovat ve virtuálních prostředích, aby je bylo možné analyzovat a upravovat. Ve výsledku mohou optimalizované verze prvků obráběcích strojů zvýšit úroveň technologie ve výrobě dílů.[17]
- Geometrie řezné nástroje lze analyzovat a upravovat jako výsledek simulovaných řezných sil ve virtuálních prostředích. Tím pádem, doba obrábění stejně jako drsnost povrchu lze minimalizovat a životnost nástroje maximalizovat díky zmenšujícím se řezným silám díky upraveným geometriím řezných nástrojů. Také upravené verze geometrií řezných nástrojů s ohledem na minimalizaci řezných sil mohou snížit náklady na řezné nástroje tím, že představují širší škálu přijatelných materiálů pro řezné nástroje, jako jsou rychlořezná ocel, uhlíkové nástrojové oceli, slinutý karbid, keramický, cermet a kol.[18]
- Generované teplo v oblastech záběru řezného nástroje a obrobku lze simulovat, analyzovat a snižovat. Životnost nástroje lze maximalizovat v důsledku snížení generovaného tepla v oblastech záběru řezného nástroje a obrobku.[19]
- Strategie obrábění lze analyzovat a upravovat ve virtuálních prostředích z hlediska Detekce kolize procesy.[20]
- Návrháři mohou pomoci 3D vizi obráběcích operací s chybami skutečných obráběných dílů a chybou vychýlení nástroje ve virtuálních prostředích stratégové obrábění analyzovat a upravit proces výroby dílů.[21]
- Virtuální obrábění může rozšířit zkušenosti a školení začínajících operátorů obráběcích strojů ve virtuálním obrábění tréninkový systém.[22]
- Zvýšit přidaná hodnota v procesech výroby dílů, spotřeba energie strojů lze simulovat a analyzovat ve virtuálních prostředích předložením souboru efektivní využití energie obráběcí stroj.[23]
- Strategie obrábění volné plochy lze analyzovat a optimalizovat ve virtuálních prostředích za účelem zvýšení přesnosti výroby dílů.[14]
Budoucí výzkum funguje
Některé návrhy budoucích studií ve virtuálních systémech obrábění jsou prezentovány jako:
- Obráběcí operace nové slitiny lze simulovat ve virtuálních prostředích pro studium. Výsledkem je, že lze analyzovat a modifikovat deformace, povrchové vlastnosti a zbytkové napětí nové slitiny.
- Nový materiál řezného nástroje lze simulovat a analyzovat ve virtuálních prostředích. Lze tedy studovat chybu vychýlení nástroje nových řezných nástrojů podél obráběcích drah bez nutnosti skutečných obráběcích operací.
- Ve virtuálních prostředích lze simulovat a analyzovat deformace a výchylky velkých obrobků.
- Obrábění drahých materiálů, jako je zlato, stejně jako super slitiny lze simulovat ve virtuálních prostředích a předpovídat tak skutečné podmínky obrábění bez nutnosti dílenského testování.
Reference
- ^ Soori, Mohsen; Arezoo, Behrooz; Habibi, Mohsen (2013). „Rozměrové a geometrické chyby tříosých CNC frézek ve virtuálním obráběcím systému“. Počítačem podporovaný design. 45 (11): 1306–1313. doi:10.1016 / j.cad.2013.06.002.
- ^ A b C Soori, Mohsen; Arezoo, Behrooz; Habibi, Mohsen (2014). „Virtuální obrábění s ohledem na chyby rozměrů, geometrie a vychýlení nástroje u tříosých CNC frézek“. Journal of Manufacturing Systems. 33 (4): 498–507. doi:10.1016 / j.jmsy.2014.04.007.
- ^ Altintas, Y .; Brecher, C .; Weck, M .; Witt, S. (2005). "Virtual Machine Tool". Cirp Annals. 54 (2): 115–138. doi:10.1016 / S0007-8506 (07) 60022-5.
- ^ Cheung, C.F .; Lee, W.B. (2001). "Rámec virtuálního obráběcího a kontrolního systému pro soustružení diamantů přesné optiky". Journal of Technology Processing Technology. 119 (1–3): 27–40. doi:10.1016 / S0924-0136 (01) 00893-7.
- ^ Ong, T.S .; Hinds, B.K. (2003). "Aplikace znalostí o vychýlení nástroje při plánování procesu, aby byly splněny geometrické tolerance". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 43 (7): 731–737. doi:10.1016 / S0890-6955 (03) 00027-0.
- ^ Narita, Hirohisa; Shirase, Keiichi; Wakamatsu, Hidefumi; Arai, Eiji (2000). „Hodnocení před zpracováním operace frézování na konci pomocí simulátoru virtuálního obrábění“. JSME International Journal Series C. 43 (2): 492–497. Bibcode:2000JSMEC..43..492N. doi:10.1299 / jsmec.43.492.
- ^ Soori, Mohsen; Arezoo, Behrooz; Habibi, Mohsen (2016). "Chyba vychýlení nástroje tříosých počítačových numerických frézovacích strojů, monitorování a minimalizace pomocí virtuálního obráběcího systému". Journal of Manufacturing Science and Engineering. 138 (8): 081005. doi:10.1115/1.4032393.
- ^ Tani, Giovanni; Bedini, Raffaele; Fortunato, Alessandro; Mantega, Claudio (2007). „Dynamické hybridní modelování svislé osy Z ve vysokorychlostním obráběcím centru: Směrem k virtuálnímu obrábění“. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 129 (4): 780. doi:10.1115/1.2738097.
- ^ Soori, Mohsen; Arezoo, Behrooz; Habibi, Mohsen (2017). Msgstr "Analýza přesnosti modelování chyb vychýlení nástroje v predikci frézovaných povrchů pomocí virtuálního obráběcího systému". International Journal of Computer Applications in Technology. 55 (4): 308. doi:10.1504 / IJCAT.2017.086015.
- ^ Ratchev, S .; Liu, S .; Becker, A.A. (2005). "Strategie kompenzace chyb při frézování flexibilních tenkostěnných dílů". Journal of Technology Processing Technology. 162-163: 673–681. doi:10.1016 / j.jmatprotec.2005.02.192.
- ^ Li, Hongqi; Shin, Yung C. (2009). "Integrace termo-dynamických vřetenových a obráběcích simulačních modelů pro digitální obráběcí systém". International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 40 (7–8): 648–661. doi:10.1007 / s00170-008-1394-8.
- ^ Fletcher, Craig; Ritchie, James; Lim, Theo; Sung, Raymond (2013). „Vývoj integrovaného haptického obráběcího prostředí VR pro automatické generování plánů procesů“. Počítače v průmyslu. 64 (8): 1045–1060. doi:10.1016 / j.compind.2013.07.005.
- ^ Erkorkmaz, Kaan; Yeung, Chi-Ho; Altintas, Yusuf (2006). "Virtuální CNC systém. Část II. Vysokorychlostní aplikace pro konturování". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 46 (10): 1124–1138. doi:10.1016 / j.ijmachtools.2005.08.001.
- ^ A b Merdol, S. Doruk; Altintas, Yusuf (2008). "Virtuální řezání a optimalizace tříosých frézovacích procesů". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 48 (10): 1063–1071. doi:10.1016 / j.ijmachtools.2008.03.004.
- ^ Palanisamy, P .; Rajendran, I .; Shanmugasundaram, S. (2007). "Optimalizace parametrů obrábění pomocí genetického algoritmu a experimentální validace pro operace frézování na konci". International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 32 (7–8): 644–655. doi:10.1007 / s00170-005-0384-3.
- ^ Abdul Kadir, Aini; Xu, Xun; Hämmerle, Enrico (2011). „Virtuální obráběcí stroje a virtuální obrábění - technologický přehled“. Robotika a výroba integrovaná do počítače. 27 (3): 494–508. doi:10.1016 / j.rcim.2010.10.003.
- ^ Altintas, Y .; Kersting, P .; Biermann, D .; Budak, E .; Denkena, B .; Lazoglu, I. (2014). "Virtuální procesní systémy pro operace obrábění dílů". Cirp Annals. 63 (2): 585–605. doi:10.1016 / j.cirp.2014.05.007.
- ^ „MACHpro: VIRTUÁLNÍ OBRÁBĚCÍ SYSTÉM“. malinc.com. Laboratoře výrobní automatizace. Citováno 17. listopadu 2016.
- ^ Abukhshim, NA; Mativenga, P.T .; Sheikh, M.A. (2006). „Výroba tepla a predikce teploty při řezání kovů: přehled a důsledky pro vysokorychlostní obrábění“. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 46 (7–8): 782–800. doi:10.1016 / j.ijmachtools.2005.07.024.
- ^ Karabagli, Bilal; Simon, Thierry; Orteu, Jean-José (2016). „Nový systém počítačového vidění založený na řetězovém zpracování pro automatickou kontrolu aplikace nastavení obrábění pro bezpečnost obráběcích strojů“ (PDF). International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 82 (9–12): 1547–1568. doi:10.1007 / s00170-015-7438-r.
- ^ Altintas, Yusuf (2016). „Virtuální vysoce výkonné obrábění“. Procedia Cirp. 46: 372–378. doi:10.1016 / j.procir.2016.04.154.
- ^ Zhang, J .; Ong, S.K .; Nee, A.Y.C. (2012). „Návrh a vývoj simulačního systému obrábění in situ pomocí technologie rozšířené reality“. Procedia Cirp. 3: 185–190. doi:10.1016 / j.procir.2012.07.033.
- ^ Pelliccia, Luigi; Klimant, Philipp; Schumann, Marco; Pürzel, Franziska; Wittstock, Volker; Putz, Matthias (2016). „Techniky vizualizace energie pro obráběcí stroje ve virtuální realitě“. Procedia Cirp. 41: 329–333. doi:10.1016 / j.procir.2015.10.013.