Cross section of the cutting layer in simultaneous five-axis machining of sculptured surfaces

In the process of simultaneous five-axis milling of sculptured surfaces it is important to acknowledge the formation mechanism of area of the cut. It affects the cutting force components, and thus the accuracy of the multi-axis machining of sculptured surfaces. For the area of the cut, influencing parameters are the lead angle α and/or tilt angle β and varying curvature profile in the feed’s direction. The paper presents the results of simulation study of the cut’s area shaping. The study focused on the process of five-axis milling of sculptured surfaces using toroidal cutter. Advanced NX Siemens CAD/CAM system was used, together with direct mapping of the workpiece and the tool. The objects under study were concave and convex sculptured surfaces with varying radius of curvature. These surfaces were milled in an evironment of simulation with different tool’s axis orientation settings. The research has shown that both the variable radius of curvature, and the lead angle, generate the formation of variable values of the area of the cut.

---

W artykule przedstawiono wyniki analiz symulacyjnych kształtowania przekroju warstwy skrawanej. Badaniu poddano proces pięcioosiowego frezowania powierzchni złożonych frezem toroidalnym. Wykorzystano do tego zaawansowany system CAD/CAM NX firmy Siemens oraz metodę bezpośredniego odwzorowania powierzchni przedmiotu obrabianego i narzędzia. Badano wklęsłą i wypukłą powierzchnię złożoną o zmiennym promieniu krzywizny. Powierzchnię tę w środowisku symulacyjnym frezowano z różnymi nastawami orientacji osi narzędzia. Badania wykazały, że zarówno zmienny promień krzywizny, jak i wartości kąta prowadzenia są przyczyną zmiennych wartości przekroju warstwy skrawanej.