跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.66) 您好!臺灣時間:2026/08/16 12:12
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:莊志偉
論文名稱:螺旋式真空幫浦轉子銑削加工之研究
論文名稱(外文):Study on the Milling of Screw Type Vacuum Pump Rotor
指導教授:王俊志
指導教授(外文):Junz J. Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:直紋曲面蒲律克座標刀具位置資料齊次座標轉換四軸銑削五軸銑削結構轉換矩陣後處理數值控制資料
外文關鍵詞:ruled surfacePlucker coordinatecutter location datahomogeneous coordinate transformationfour-axis millingfive-axis millingstructure transformation matrixpost-processorNC data
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:322
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
本文利用四軸及五軸兩種不同的銑削方式,針對由直紋曲面設計而成的螺旋式真空幫浦轉子進行銑削加工研究。
首先根據螺旋式真空幫浦轉子的幾何設計資料推導其曲面方程式,並以四軸銑削和五軸銑削兩種不同的加工方法進行刀具軸向與位置的設定,透過工具機與轉子間的座標轉換,得到四軸及五軸銑削轉子的刀具位置資料。其次,本文以齊次座標轉換原理,推導出工具機結構矩陣,經與轉子加工之刀具位置資料整合後,得到四軸和五軸銑削加工所需之NC碼參數方程式。最後,依照上述產生NC碼之方法配合製程規劃及NC程式架構所寫成的後處理程式,產生銑削螺旋式真空幫浦轉子之數值控制程式,經由實體模型切削軟體(VERICUT)模擬與鋁合金切削實驗,驗證了本論文所提之推導分析方法運用於螺旋式真空幫浦轉子四軸及五軸銑削加工之正確性。
In this thesis, the four-axis and five-axis milling methods are developed for machining the screw type vacuum pump rotor which is designed using the ruled surface method. First, the surface equation represented in Plucker coordinate system is derived from the geometric parameter data of the rotor. The cutter location data are then generated for both four-axis and five-axis milling methods through homogeneous coordinate transformation between the machine and rotor coordinates . By integrating the structure transformation matrix of the machine tool with the cutter location data, the equation of the NC data needed for the four-axis and five-axis milling is established. Finally, based on the NC data equation and cutter location data, the post-processor routine is constructed to generate the NC data. Through milling simulation using VERICUT software and experiment with AL 6061-T6 material, the four-axis and five-axis milling methods presented in this thesis are validated for the machining of the screw type vacuum pump rotor.
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
總目錄Ⅳ
圖目錄Ⅶ
表目錄Ⅸ
符號說明Ⅹ
第一章 前言
1-1概述1
1-2文獻回顧3
1-3研究目的與範疇8
第二章 座標系統與座標轉換矩陣
2-1座標系統10
2-2座標轉換矩陣12
第三章 轉子曲面方程式
3-1直紋曲面18
3-2蒲律克座標20
3-3由蒲律克座標定義直紋曲面22
3-4轉子曲面及其法向量方程式之推導24
第四章 轉子加工之刀具位置推導
4-1多軸加工之幾何定義29
4-2刀具位置之推導30
4-2-1四軸銑削圓錐體之刀具位置30
4-2-2五軸銑削圓錐體之刀具位置32
4-2-3四軸銑削螺旋肋面之刀具位置34
4-3四軸及五軸NC碼參數方程式36
第五章 轉子加工之製程規劃與NC程式設計
5-1製程規劃42
5-1-1轉子外形初胚車削加工43
5-1-2轉子外形銑削加工45
5-1-3轉子內孔車削加工50
5-2 NC程式設計51
5-2-1 NC程式之架構與格式51
5-2-2後處理程式54
第六章 結果與討論
6-1刀具位置推導之結果與討論58
6-1-1四軸及五軸銑削圓錐體之刀具位置58
6-1-2四軸銑削肋面之刀具位置59
6-2 銑削轉子之NC程式63
6-3實體切削模擬軟體之驗證65
6-4實際加工之結果75
第七章 結論與建議
7-1結論79
7-2建議81
參考文獻82
附錄一86
附錄二87
自述88
1. Kruth, J. P. and P. Klewais,”Optimization and Dynamic Adaptation of the Cutter Inclination During Five-Axis Milling of Sculptured Surfaces”,Annals of the CIRP, Vol. 43, pp. 443-448 (1994).
2. Stute, G, Storr, A. and Sielaff, W., “NC Programming of Ruled Surfaces for Five-Axis-Machining”,CIRP Annals, Vol. 28, No. 1, pp. 267-271 (1979).
3. Ravani, B. and Chen, Y. J.,”Computer-Aided Design and Machining of Composite Ruled Surfaces”,ASME Journal of Mechanisms, Transmissions,and Automation in design, Vol. 108, No. 2, pp. 217-223. (1986).
4. Choi, B. K. , J. W. Park, and C. S. Jun,” Cutter-location Data Optimization in 5-axis Surface Machining” , Computer Aided Design, Vol. 25, No. 6, pp. 377-386 (1993).
5. Marshall, S. and J. G. Griffiths,”A New Cutter-Path Topology for Milling Machines”, Computer-Aided Design, Vol. 26, No. 3, pp. 204-214. (1994).
6. Li, S. X. and R. B. Jerard,”5-axis Machining of Sculptured Surfaces with A Flat-end Cutter”, Computer Aided Design, Vol. 26, No. 3, pp. 165-178 (1994).
7. Zhu, Cui,”Avoiding Interference in Manufacturing a Free-Formed Surface with a Cylindrical End Mill Cutter”, Computer in Industry, Vol. 14, pp. 356-371 (1990).
8. Choi, B. K. and C. S. Jun,”Ball-end Cutter Interference Avoidance in NC Machining of Sculptured Surface”, Computer Aided Design, Vol. 21, No. 6, pp. 371-378 (1989).
9. Loney, G. C. and T. M. Ozsey,”NC Machining of Free From Surfaces”, Computer-Aided Design, Vol. 19, No. 2, pp. 85-90 (1987).
10. Choi, B. K., C. S. Lee, J. S. Hwang and C. S. Jun,”Compound Surface Modeling and Machining”, Computer-Aided Design, Vol. 20, No. 3, pp. 127-136 (1988).
11. Takeuchi, Yoshimi and Takahiro Watanable, “Generation of 5-Axis Control Collision-Free Tool Path and Postprocessing for NC Data”, Annals of the CIRP, Vol. 41, pp. 539-542 (1992).
12. Elber, G. and Cohen. E,”Tool path generation for freform surface models”, Computer-Aided Design, Vol. 26, No. 6, pp. 490-496 (1994).
13. Toenshoff, H. K. and J. Hernandez-Camacho, “Die Manufacturing by 5 and 3-axiss Milling” Journal of Mechanical Working Technology, Vol. 20, pp. 105-109, (1989).
14. Broomhead, P. and M. Edkins,”Generating NC data at the Machine Tool for the Manufacture of Free-form Surfaces”, International Journal of Production Research, Vol. 24, No. 1, pp. (1986).
15. Vickers, G. W. and K. W. Quan, "Ball-Mills Versus End-Mills for Curved Surface Machining”, Transactions of the ASME, Journal of Engineering for Industry, Vol. 111, pp.22-26 (1989).
16. Suresh, K. and D. C. H. Yang,”Constant Scallop-height Machining of Free-form Surface”, Transaction of the ASME, Journal of Engineering for Industry, Vol. 116, pp. 253-259 (1994).
17. Huang, Y. and J. H. Oliver,”Non-Constant Parameter NC Tool Path Generation on Sculptured Surfaces”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, pp. 281-290 (1994).
18. Reshetov, D. N. and V. T Portman, Accuracy of Tools, ASME press, New York (1988).
19. A. Warkentin, S. Bedi and F. Ismail,” Five-Axis Milling of Spherical Surfaces”, Int. J. Mach. Tool. Manufact. Vol. 36, No. 2, pp. 229-243 (1996).
20. Chen, F. Z. Tsai, M. J, Chang, Y. W., Jou, R. Y., and Cheng, H. P.,”Using Plucker Coordinates for Pumping Speed Evaluation of Molecular Pump in the DSMC Method”, submitted to the International Journal of ROTATING MACHINERY (1999).
21. 何明政,”五軸加工直紋曲面之探討”,碩士論文,國立中山大學機械工程研究所,84年6月。
22. 顏偉俸,”避免干涉之多軸加工刀具路徑規劃”,碩士論文,國立中山大學機械工程研究所, 84年6月。
23. 彭駿光,”射膠螺桿的銑削加工”,機械工業雜誌,79年11月號,pp. 207-222 (1989).
24. 張洸溶,”射膠螺桿之創成銑削”,機械工業雜誌,79年11月號,pp. 201-210 (1990).
25. 陳泉博,”具圓錐變導程圓柱凸輪之數值控制程式設計系統之研究”,碩士論文,國立成功大學機械工程研究所,81年6月。
26. 盛玉君,”以四軸工具機加工變導程螺桿之數值控制程式設計之研究”,碩士論文,國立成功大學機械工程研究所,82年6月。
27. 林昌進、李銘發,”滾齒凸輪在CNC五軸工具機的切削與線上量測”,中國機械工程學會第十一屆全國學術研討會,pp. 285-291 (1994).
28. 李政男,”具曲面嚙合件變導程螺桿之數值控制程式之研究”, 碩士論文,國立成功大學機械工程研究所, 84年6月。
29. 李榮顯、佘振華、鄭新有,”誤差控制應用於空間凸輪多軸加工之研究”,中國機械工程學會第十二屆全國學術研討會, pp. 683-690 (1995).
30. 佘振華,”空間凸輪五軸加工數值控制程式設計系統之研究”, 博士論文,國立成功大學機械工程研究, 86年7月。
31. 雷衛台,”五軸自由曲面加工之CNC數值控制系統”,中國機械工程學會第九屆全國學術研討會, pp. 43-48 (1992).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top