Nüve Forum > akademik > Mimarlık Fakültesi > Endüstri Ürünleri Tasarımı Bölümü > İki Boyutlu Profillerin İşlenmesinde Takım Yolu Ve Ofsetleme İçin Yeni Bir Algoritma Geliştirilmesi
Endüstri Ürünleri Tasarımı Bölümü hakkinda İki Boyutlu Profillerin İşlenmesinde Takım Yolu Ve Ofsetleme İçin Yeni Bir Algoritma Geliştirilmesi ile ilgili bilgiler
İki Boyutlu Profillerin İşlenmesinde Takım Yolu Ve Ofsetleme İçin Yeni Bir Algoritma Geliştirilmesi-The Development Of A New Algorithm For Tool Path And Offsetting Of Two Dimension Profiles Machining Bu çalışmada
İki Boyutlu Profillerin İşlenmesinde Takım Yolu Ve Ofsetleme İçin Yeni Bir Algoritma Geliştirilmesi
İki Boyutlu Profillerin İşlenmesinde Takım Yolu Ve Ofsetleme İçin Yeni Bir Algoritma Geliştirilmesi-The Development Of A New Algorithm For Tool Path And Offsetting Of Two Dimension Profiles Machining
Bu çalışmada CNC freze tezgâhlarında cep frezeleme operasyonları için cep profiline uygun ve hatasız takım yollarının türetilmesi amacıyla yeni bir ofsetleme algoritması geliştirilmiştir. Bu algoritmada, dxf dosya yapısından cep profiline ait veriler okunmuştur. Ofset çizgileri ve ofset yaylan profili oluşturan unsurların analitik denklemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Daha sonra hatalı kısımların atılması işlemini kolaylaştırmak için ofset çizgileri kesişim noktalarından kırılmıştır. Hatalı takım yollarının oluşmasına sebep olacak hatalı ofset kısımları atılarak ofsetleme operasyonu tamamlanmıştır. Algoritma, AutoCAD programında hazırlanan DXF dosyası ve Delphi ile hazırlanan bir program ile uygulanmıştır. Böylece, farklı örnekler için ofsetleme algoritmasının doğruluğu kanıtlanmıştır.
In this study, a problem of offsetting enclosed profiles related to pocket milling in CNC has been approached by an analytical and new method is presented. In this algorithm, pocket milling properties are read from dxf file structure. Offset lines and arcs are calculated by analytical equations of items formed profile. Then, all of the items are trimmed at the intersection points of offset for simplifying unnecessary items. Inaccurate offset items are thrown away, which would cause incorrect tool paths and then offsetting operation is ended. The algorithm works with dxf files obtained from AutoCAD 2004® and is applied using Delphi® program. The developed offsetting algorithm has been approved in different applications.
CNC freze tezgâhında yapılacak iki boyutlu bir ima¬latta, iş parçası üzerindeki unsurlara göre, yüzeysel, çevresel, delik ve cep işleme yöntemleri mevcuttur. Özellikle cep işlemede takım yollarının belirlenmesi oldukça karmaşık bir işlemdir. Bu takım yolları; profil tekrarlayarak, zigzag ve karışık yöntem gibi farklı biçimlerde oluşturulabilmektedir. Profil tekrarlayarak oluşturulan yöntemde, kesici üzerindeki kesme kuv¬veti ve gerilim değişimleri en aza inmektedir . Bu yöntemle takım yollarını oluşturmak, işlenecek pro¬filin ofsetlenmesi problemini ortaya çıkarmaktadır. Kesicinin temas konumuna ait verilerin, kesici konu¬muna ait verilere dönüştürülmesinde profilin ofsetlen- mesi zorunluluk haline gelmektedir.
Ofsetleme süreci takım yollarının oluşturulmasını doğrudan etkilediğinden, ofsetlemedeki hatalar da takım yollarının yanlış türetilmesini ve işleme süre¬cindeki dalmaları ve bozuklukları beraberinde getir¬mektedir. Bu nedenle, ofsetleme işleminin doğruluğu son derece önem taşıdığı için ofsetleme işleminin doğru yapılabilmesi ve hataların giderilebilmesine
yönelik literatürde birçok çalışma yapıldığı tespit edilmiştir. Bu çalışmalarda, dalma ve kalıntıların olmadığı takım yollarının türetilmesini sağlayacak ofsetleri elde etmek hedeflenmiştir.
Genel olarak ofsetleme problemlerinin çözümüne, "Rolling ball" yöntemi, geçersiz kapalı profillerin atılması temeline dayalı olan yöntemler [1, 2-8] ve "voronoi" diyagramları yöntemi [9, 10, 11] olmak üzere üç farklı yaklaşım vardır.
You, Sheen ve Lin, önerdikleri "rolling ball" yöntemi ile ofset mesafesi yarıçapındaki bir çemberi, profil sınırları boyunca, sanal olarak hareket ettirip, çember merkezinin çizdiği yolu, "quasi offset" olarak adlan¬dırmışlar ve bu yolu ofsetleme sürecinde kullan¬mışlardır .
Geçersiz kapalı profillerin atılması temeline dayalı olan yöntemlerde, ofsetleme sonucu oluşan kapalı alanlardan hangilerinin geçerli, hangilerinin de geçer¬siz olduğu, geliştirilen algoritmalarla tespit edilip, geçersiz kapalı alanlar atılmaktadır. Lai, Wu, Hung ve Chen, tarafından geliştirilen çalışmada, sunulan "FLTM" diye anılan algoritma ile iki boyutlu kesişim problemleri, tek boyutlu aralık tanımlamalarına dönüştürülerek, ofset unsurlarının birbirleriyle kesiş¬mesi sonucunda oluşan geçersiz kapalı alanlar, tespit edilip atılmaktadır .
Choi ve Park tarafından sunulan çalışmada ise, ofset- leme sürecine, ofsetleme işlemini engelleyecek darlık¬taki aralıkları oluşturan unsurların atılmasıyla başlan¬mıştır. Sonraki adımda ise kaba ofsetleme ve bunun sonucunda ortaya çıkan geçersiz kapalı alanı oluşturan ofset unsurlarının atılması devam etmektedir .
Profil tekrarlayarak işleme algoritmalarındaki yaygın olan bir yaklaşım da yardımcı eğriler kullanarak ofset- leme yöntemidir. Bu yöntemi temel alan birçok çalış¬mada ofset unsurlarının birbirini kesmesini önlemek için "Voronoi" diyagramı diye anılan yardımcı eğriler kullanılmıştır. Profili oluşturan elemanlar yerine profili eğimin büyük olduğu noktalardan kırarak oluş¬turulan parçalar ofsetlenmiştir [9, 10, 11].
Liu, Yong, Zheng ve Sun 'ın yaptıkları çalışmada girdi unsurlarının kapalı profil oluşturması istenme¬miş ve girdinin "polyline" olduğu varsayılmıştır. Açık eğrilerin ofsetlenmesini de sağlayan bu yöntem, eğri elemanlarının ofsetlenmesi, bu ofsetlemelerin duruma göre budanması veya birleştirilmesi ve bir kırpma algoritmasıyla geçersiz ofset unsurlarının kırpılması olmak üzere üç aşamadan oluşmaktadır .
Bu makalede yapılan çalışmada ise kapalı profili oluşturan unsurların analitik denklemleri kullanılarak profilin ofset unsurları elde edilmiştir. Daha sonra dalma ve kalıntılara neden olan hataları gidermek için geçerli bir ofset unsurunun taşıması gereken ortak özellikler belirlenmiş ve bu özellikleri taşımayan unsurlar atılarak hatalar giderilmiştir. Geliştirilen bu yöntem ile sunulan diğer çalışmalara göre daha pratik ve kararlı bir hata giderme uygulaması gerçekleş¬tirilmiştir.
Mustafa GÖKTAŞ*, Hakan DİLİPAK* ve Abdulmecit GÜLDAŞ*
Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara "Teknoloji Fakültesi, Gazi Üniversitesi, Ankara
179-188.pdf (411,3 KB (Kilobyte), 23x kez indirilmiştir)
algoritma, boyutlu, geliştirilmesi, ofsetleme, profillerin, takım, ıçin, yeni, ıki, yolu, ışlenmesinde