臺灣博碩士論文加值系統

本文以建構國產化小型PC-Based CNC 工具機為主旨，藉以發展國產化的CNC工具機以利於合作企業之工具機產業技術提昇，從基本的元件選用到整體的架構，以提供一個包含使用者更熟悉的PC-Based介面應用於機電系統整合技術小型PC-Based CNC 工具機發展機構硬體製作、電控、影像監控和控制器整合技術。本機台以數控工具機程式碼語言與CNC控制器系統，形成工件路徑且轉換成脈波訊號，利用平行埠傳送及接收脈波訊號執行移動，經由平行埠傳送給伺服馬達應傳送之脈波數，進而帶動平台之移動。最後以田口實驗方法調校伺服馬達驅動器的參數來提昇小型工具機平台效能。

The main purpose of this thesis is to develop a homemade PC-Based desktop scale CNC machine tool to upgrade its fundamental manufacturing technology of CNC machine tool. From selecting the basic components to the complete build-up machine, that can support user easier to use the PC-Based controller system that will be developed to establish the mechatronic technology system. The PC-Based desktop scale CNC machine tool technology covers an integration of mechanical design, electrical circuit, vision and the PC-Based controller. In motion control, CNC-Code commands CNC-Controller to form graph-part and transform signal, passes through the I/O card using painter part (LPT) and receive the signal, and try to control the machine’s movement. While the I/O card using Printer port (LPT) receives the signal from computer, it will pass the signal to the driver, and the driver will trigger the execution of the servo motor. And then, the servo motor will control the table start working. Last, by using Taguchi method to gain parameter of servomotor and increase efficiency of table motion of PC-Based desktop scale CNC machine tool.

摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖索引 VII
表索引 XII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法 3
1.3 文獻回顧 4
1.4 論文架構 7
第二章 機構模組 8
2.1 機構設計目的與要求 8
2.2 機台整體簡介 9
2.3 運動機構模組 14
2.3.1 導螺桿 15
2.3.2 聯軸器 18
2.3.4 線性運動滑台 19
第三章 控制系統 22
3.1 CNC控制器技術發展 22
3.2 小型工具機控制系統 24
3.2.1 系統架構介紹 24
3.2.2 通訊控制 25
3.2.3 運動介面卡 26
3.2.4 伺服馬達 30
3.2.5 驅動器 32
3.2.6 馬達選用流程 34
3.2.7 扭矩分析 35
3.2.7 伺服系統架構 44
3.2.8 影像監控架構 45
3.2.9 電控架構 46
第四章 系統整合 50
4.1 系統設計架構與流程 50
4.2 軟體使用環境與工具 52
4.3 小型工具機軟體操作與說明 53
4.4 基本操作流程 62
4.5 加工測試 66
第五章 工具機平台效能調校 68
5.1 工具機平台效能調校最佳化 68
5.1.1 運動平台效能調校系統 68
5.1.2 實驗規劃 69
5.1.3 工具機平台調校系統軟體說明 74
5.1.4 最適圓法 77
5.2 實驗結果 79
5.2.1 工具機平台循圓實驗 79
5.2.2 因子主效果分析 81
5.2.3 變異數分析 82
第六章 結論與未來展望 85
6.1 結論 85
6.2 未來展望 86
參考文獻 87
附錄A 台達伺服馬達位置接線圖 90

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