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研究生:嚴炯熊
研究生(外文):Jason Yen
論文名稱:銑削工件之圖形特徵辨識系統
論文名稱(外文):A Feature Recognition System for Milling Workpiece
指導教授:曾柏昌曾柏昌引用關係
指導教授(外文):P. T. Tseng
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:電腦輔助製程規劃特徵辨識圖基法銑削
外文關鍵詞:computer-aided processing planning (CAPP)feature recognitiongraph-base approachmilling
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電腦輔助製程規劃(CAPP)系統連結了電腦輔助設計(CAD)與電腦輔助製造(CAM)系統,使自動化生產與製造得以實現。而特徵辨識技術(Feature Recognition)的發展,讓CAD藍圖的資訊能透過電腦,自動將設計或製造特徵取出,以利於後續CAPP之進行。
本研究針對Solid Works零件圖檔,藉由所設定之刀具接近方向,以圖基法(Graph-base Approach)概念建立個別加工特徵之屬性連結圖(AAG),並以此與特徵樣板進行比對,辨識輸出此銑削加工件之製程規劃相關資訊,如特徵種類、圓角半徑、母材尺寸以及其群組編碼等。系統以Visual Basic 6.0 程式語言撰寫,包含了圖元資料擷取、面集合資料建構、特徵辨識、群組編碼四個子系統,藉以達成銑削加工件特徵辨識之目的。
本研究目前所討論之特徵乃適用於21/2軸銑床加工,計有:標準貫穿槽、V形槽、鳩尾槽、標準盲槽、貫穿階梯、盲階梯、貫穿袋槽、盲袋槽、貫穿孔、盲孔等十種,其餘未定義之曲面或複雜特徵不在討論之列。
The objective of the study focuses on the feature recognition technique. In terms of that, the computer-aided process planning (CAPP) system, which connects computer-aided design (CAD), and computer -aided manufacturing (CAM) makes automatic production and manufacture realized. With the evolution of feature recognition technique, CAPP can be carried out via a computer that can automatically read out the design or manufacturing features from the information of CAD blueprint.
The study aims at Solid Works part document. With specifying a tool access direction, the graph-base approach is employed to build an attributed adjacency graph (AAG) of individual manufacturing features. Moreover, by matching with template features, the graph-base approach can be used to recognize the related information concerning process planning of milling workpiece, such as feature type, chamfer radius, raw material size and GT code etc.. Additionally, the system is composed of geometric data capturing, feature set construction, feature recognition and group technology coding subsystems. With regard to programming language, Visual Basic 6.0 is conducted to accomplish the system in order to achieve the feature recognition of milling workpiece.
In the study, the application of the feature is limited to 21/2 axis milling operation, including the areas of standard through slot, V-slot, dovetail, standard blind slot, through step, blind step, through pocket, blind pocket, through hole, and blind hole. Thus, further research may focus on the perspectives of other undefined surface features or complicated ones.
中文摘要………………………………………………………..Ⅰ
英文摘要………………………………………………………..Ⅱ
致謝…………………………………………………………….Ⅲ
目錄…………………………………………………………….Ⅳ
圖目錄………………………………………………….…….…Ⅶ
表目錄………………………………………………….………Ⅸ
第一章 緒論 1
1.1研究動機與背景 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍 3
1.3論文大綱 4
第二章 文獻探討 6
2.1電腦輔助製程規劃 6
2.2群組技術 10
2.3 製造特徵模型之產生 12
2.4現有主要特徵辨識法之探討 13
2.4.1 圖基法﹙Graph-Based Approach﹚ 14
2.4.2 體積分解法﹙Volume Decomposition Approach﹚ 17
2.4.3 提示法﹙Hint-Based Approach﹚ 18
第三章 特徵辨識系統 22
3.1系統架構 22
3.2 銑削工件特徵 24
3.3系統設計方法 27
3.3.1圖元資料擷取 28
3.3.2面集合資料建構 30
3.3.3 加工屬性之判斷 32
3.3.4 特徵辨識 34
3.3.4.1無干涉之加工特徵辨識 36
3.3.4.2 具干涉之加工特徵辨識 38
3.3.5系統群組編碼 42
3.3.5.1零件尺寸編碼 42
3.3.5.2加工特徵編碼 44
3.3.5.3 材質分類編碼 44
第四章 系統實例驗證 48
範例一 48
第五章 結論與未來展望 54
5.1 研究結論 54
5.2 未來展望 55
參考文獻 57
附錄一 系統程式組織圖 59
附錄二 SolidWorks API 物件圖 60
圖目錄
圖1-1 FR與CAD、CAM、CAPP之關係 2
圖2-1 基本CAPP模型[5] 7
圖2-2 CAPP系統之作業流程示意圖 9
圖2-3 特徵模型產生方式[9] 13
圖2-4﹙a﹚零件之屬性連接圖 15
圖2-4﹙b﹚槽特徵圖結構 16
圖2-5 干涉槽特徵圖結構 16
圖2-6 凸殼分解 18
圖2-7 IF2系統之槽特徵辨識 20
圖2-8 具過多提示的辨識問題 21
圖3-1系統流程圖 23
圖3-2 標準貫穿槽之特徵型態 27
圖3-3 圖元資料擷取子系統程式流程 29
圖3-4 特徵面資料集結構 31
圖3-5 盲階梯之特徵底面與其鄰接面 33
圖3-6 (a) 特徵底面未全被破壞(b)特徵底面全被破壞 35
圖3-7 特徵辨識問題分類之流程圖 36
圖3-8 (a)切深不同之兩平行槽干涉(b)同切深之兩垂直槽干涉 39
圖3-9 不同切深之兩盲袋槽干涉 41
圖3-10 干涉特徵辨識流程 41
圖3-11(a)原媒合特徵 (b)虛擬袋槽 42
圖4-1 加工特徵未干涉之銑削工件 48
圖4-2 開啟SolidWorks零件檔 49
圖4-3 特徵辨識視窗 50
圖4-4 設定刀具接近方向 50
圖4-5 範例一零件材質編碼選單 51
圖4-6 範例一零件特徵資訊 51
圖4-7 加工特徵干涉之銑削工件 52
圖4-8範例二零件材質編碼選單 53
圖4-9 範例二零件特徵資訊 53
表目錄
表2-1 1989-1996年間所發展之CAPP系統列表 9
表2-2 分類編碼系統之三種類型 11
表3-1 系統定義之標準特徵 26
表3-2 系統第一類材質碼分類表 45
表3-3 系統第二類材質碼分類表 46
表3-4 系統第三類材質碼分類表 47
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