論文の概要: Hybrid Manufacturing Process Planning for Arbitrary Part and Tool Shapes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.11805v1
- Date: Tue, 24 May 2022 06:01:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-05-26 06:33:38.595709
- Title: Hybrid Manufacturing Process Planning for Arbitrary Part and Tool Shapes
- Title(参考訳): 任意部品と工具形状のハイブリッド製造プロセス計画
- Authors: George P. Harabin, Morad Behandish
- Abstract要約: 本稿では,アクセシビリティとサポート要件に基づいて,HMプロセス計画を構成するAM/SMアクションを識別するフレームワークを提案する。
我々は、一時的な過剰な物質沈着や除去を可能にするアクションを定義し、その後のアクションがそれらに対して正し得ることを理解する。
私たちはこのフレームワークを使って、任意の形状の特定の部分に対する有効な、潜在的にモノトニックでないプロセスプランを生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid manufacturing (HM) technologies combine additive and subtractive
manufacturing (AM/SM) capabilities in multi-modal process plans that leverage
the strengths of each. Despite the growing interest in HM technologies,
software tools for process planning have not caught up with advances in
hardware and typically impose restrictions that limit the design and
manufacturing engineers' ability to systematically explore the full design and
process planning spaces. We present a general framework for identifying AM/SM
actions that make up an HM process plan based on accessibility and support
requirements, using morphological operations that allow for arbitrary part and
tool geometries to be considered. To take advantage of multi-modality, we
define the actions to allow for temporary excessive material deposition or
removal, with an understanding that subsequent actions can correct for them,
unlike the case in unimodal (AM-only or SM-only) process plans that are
monotonic. We use this framework to generate a combinatorial space of valid,
potentially non-monotonic, process plans for a given part of arbitrary shape, a
collection of AM/SM tools of arbitrary shapes, and a set of relative rotations
(fixed for each action) between them, representing build/fixturing directions
on $3-$axis machines. Finally, we use define a simple objective function
quantifying the cost of materials and operating time in terms of
deposition/removal volumes and use a search algorithm to explore the
exponentially large space of valid process plans to find "cost-optimal"
solutions. We demonstrate the effectiveness of our method on 3D examples.
- Abstract(参考訳): ハイブリッド製造(HM)技術は、添加性と減算製造(AM/SM)機能を多モードプロセス計画で組み合わせ、それぞれの強度を利用する。
HM技術への関心が高まっているにもかかわらず、プロセス計画のためのソフトウェアツールはハードウェアの進歩に追いつかず、設計と製造エンジニアが体系的に設計とプロセス計画空間を探索する能力を制限する制限を課している。
本稿では,アクセシビリティとサポート要件に基づいてHMプロセス計画を構成するAM/SMアクションを任意の部分やツールのジオメトリを考慮可能な形態的操作を用いて識別するための一般的なフレームワークを提案する。
多モード性を活用するために、単調な単調な(AMのみまたはSMのみ)プロセスプランとは異なり、一時的な過剰な物質沈着や除去を可能にするアクションを定義し、その後のアクションが修正可能であることを理解した。
この枠組みを用いて任意の形状の任意の部分、任意の形状のam/smツールの集合、およびそれらの間の相対回転(各アクションに固定)の組合せ空間を生成し、3-$axisマシンのビルド/固定方向を表す。
最後に, 材料・運転時間のコストを, 堆積・除去量の観点から定量化し, 探索アルゴリズムを用いて, 有効プロセス計画の指数的に大きな空間を探索し, 「コスト最適」な解を求める。
提案手法の有効性を3次元実例で示す。
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