Ｂ＋木とＶａｔｔｉクリッピングを用いたニアリアルタイム切削シミュレータの開発

使用 B+ wood 和 Vatti Clipping 开发近实时切割模拟器

基本信息

  • 批准号：
    19J12013
  • 负责人：
    鬼頭 亮太
  • 金额：
    $ 1.09万
  • 依托单位：
    Kanazawa University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2019
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2019-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本研究は高速，高精度切削シミュレータの開発を目的として研究を行っている．前年度までは，本研究は従来のボクセル表現ではなく，多角形の面で表現されるポリゴン表現に着目し，ポリゴン同士のブール演算を高速に行うことができるCG分野の技術であるVattiクリッピングを応用することによって，高速，高精度の切削シミュレータを開発した．本年度は前年度開発した切削体積，切削力計算アルゴリズムを使用し，びびり安定シミュレータ開発を行った．事前に測定した切削系の動特性を使用し，びびり安定限界解析を行い，びびり安定限界線図を工具1回転の移動量ごとに高速に表示できるシステムの開発に成功した．また，工具経路生成にこのびびり安定シミュレータを応用し，びびり振動が発生しない工具経路生成に成功した．具体的には，工具移動方向ごとにびびり安定シミュレータを実施し，びびり振動が発生するかどうか判断し，びびり振動が発生せず，最も大きな切削体積を得られる方向に工具を移動させる．この処理を繰り返し行うことによって，びびり振動が発生しない工具経路生成を行う．この方法は，高速にびびり振動の有無を判断できるびびり安定シミュレータがあるからできることである．また，びびり振動が発生しやすいポケット加工を対象として実切削実験を行い，通常のCAMが生成した工具経路と本手法が生成した工具経路で振動の大きさと切削力を比較した．結果は，CAMが生成した工具経路では，びびり振動が発生した．また急激な切削力の増加も確認されたが，本手法が生成した工具経路では，びびり振動が発生せず，急激な切削力の増加も確認されなかった．
This study は high speed, high precision cutting シ ミ ュ レ ー タ の open 発 を purpose と し を line っ て research て い る. Before the annual ま で は, this study は 従 to の ボ ク セ ル performance で は な く, polygon の surface で performance さ れ る ポ リ ゴ ン performance に mesh し, ポ リ ゴ ン with James の ブ ー ル calculus を high-speed line に う こ と が で き る CG eset の technology で あ る Vatti ク リ ッ ピ ン グ を 応 with す る こ と に よ っ て, high speed, High-precision <s:1> cutting シ シ ュレ タを タを タを development た. This year before the annual は 発 し た cutting volume, cutting force calculation ア ル ゴ リ ズ ム を use し び び り settle シ ミ ュ レ ー タ open 発 を line っ た. Prior determination of に し た cutting is の dynamic characteristic を use し, び び り stability limit line analytical を い, び び り stability margin line 図 を planning tool 1 back の travelmotion ご と に high-speed に said で き る シ ス テ ム の open 発 に successful し た. ま た, tools 経 road generated に こ の び び り settle シ ミ ュ レ ー タ を 応 し, び び り vibration が 発 raw し な い tools generate に 経 road success し た. Specific に は, tool direction ご と に び び り settle シ ミ ュ レ ー タ を be し, び び り vibration が 発 raw す る か ど う し か judgment, び び り vibration が 発 raw せ ず, most big も き な cutting volume を must ら れ る に tools を direction of movement さ せ る. The <s:1> process of handling the を kuso <s:1> return to the production line う <s:1> とによって, the びび <s:1> vibration が generates the <s:1> な な tool path generates the を production line う. こ の way は, high-speed に び び り vibration の judging whether を で き る び び り settle シ ミ ュ レ ー タ が あ る か ら で き る こ と で あ る. ま た, び び り vibration が 発 raw し や す い ポ ケ ッ ト processing を like と seaborne し て be cutting be 験 を い, usually の CAM が generated し た tool 経 road と this gimmick が generated し た tool 経 の way で vibration big き さ と を cutting force is し た. As a result, が, CAMが generates the た た tool path で, びび <s:1> vibration が, and the occurrence of た た. ま た nasty shock な の raised も confirmed requirement by cutting force さ れ た が, this technique が generated し た tool 経 road で は, び び り vibration が 発 raw せ ず, nasty shock な の raised も confirmed requirement by cutting force さ れ な か っ た.

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Development of 3D cutting simulator using Vatti clipping
使用华帝裁剪开发 3D 裁剪模拟器
  • DOI：
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kito Ryota;Takasugi Keigo;Asakawa Naoki;Mizutani Takahiko;鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦;鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦;Ryota Kito,Keigo Takasugi,Naoki Asakawa,Takahiko Mizutani
  • 通讯作者：
    Ryota Kito,Keigo Takasugi,Naoki Asakawa,Takahiko Mizutani
Vattiクリッピングを用いた3次元切削シミュレータの開発
使用华帝裁剪开发 3D 裁剪模拟器
  • DOI：
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kito Ryota;Takasugi Keigo;Asakawa Naoki;Mizutani Takahiko;鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦;鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦
  • 通讯作者：
    鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦
Generation of Tool Path Suppressing Chatter Vibration Using Cutting Simulator
使用切削模拟器生成抑制颤动的刀具路径
Development of cutting simulator using polygon representation -Applying and extending Vatti clipping-
使用多边形表示的切割模拟器的开发 -应用和扩展华帝剪裁-
  • DOI：
    10.1016/j.precisioneng.2020.09.005
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Precision Engineering
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kito Ryota;Takasugi Keigo;Asakawa Naoki;Mizutani Takahiko
  • 通讯作者：
    Mizutani Takahiko
切削シミュレータを用いたびびり振動低減工具経路生成方法の開発
开发一种使用切削模拟器减少颤振的刀具路径生成方法
  • DOI：
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Kito Ryota;Takasugi Keigo;Asakawa Naoki;Mizutani Takahiko;鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦
  • 通讯作者：
    鬼頭亮太,高杉敬吾,浅川直紀,水谷貴彦
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高速高精度切削シミュレータのための3Dモデル表現方法とブール演算方法の開発
高速高精度切削模拟器3D模型表示方法和布尔运算方法的开发
  • 批准号：
    22K14162
  • 财政年份：
    2022
  • 资助金额：
    $ 1.09万
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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