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研究生:吳采芬
研究生(外文):Wu Tsai-Fen
論文名稱:含島嶼的口袋切削刀具路徑自動生成
論文名稱(外文):Automatic toolpath generation of pocket with islands
指導教授:鄔詩賢
指導教授(外文):Wu Shih-Shyn
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:62
中文關鍵詞:口袋島嶼刀具路徑佛柔尼圖法兩兩相交法
外文關鍵詞:pocketislandtoolpathvoronoi diagrampairwise intersection
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本研究的主要目的是發展一理論模式自動產生口袋切削刀具路徑。不論是多麼複雜的口袋形狀,只要合乎本研究的限制和問題定義皆可自動生成刀具路徑。
在線段排序方面,本研究以輪廓內一點判斷輪廓線段的排列方向,並提出一套獨特的找尋位於輪廓內一點的方法。在輪廓線段偏置方面,採用voronoi diagram產生退化點,比較退化點到對應線段的距離與偏置距離的大小,以判斷線段偏置後是否退化,再以兩線段間夾角大小決定兩線段之間連接的方法,其中關於交點的求取,本研究不以最小框盒法預先判斷兩線段是否可能相交,直接由推導數學公式求取交點,並陸續加入一些限制條件以得知線段是否有交點,以及探討特殊情況。在排除過切迴圈方面,我們捨棄傳統所使用頗覺複雜且麻煩的干涉指數演繹法,另外提出一個直覺且簡潔的方法。在產生刀具路徑方面,使用方向平行切削法產生刀具路徑,並可在刀具路徑轉成NC碼之前,模擬刀具路徑切削,以便得知產生的刀具路徑是否正確,減少錯誤的發生。最後舉出四個切削的例子驗證本文的可行性及實用性。
The purpose of this study was to develop a new theoretical model that can be used to generate the tool-path for any user-defined contour with islands.
For arrangement of entities, an originally special method was proposed and used to find a point inside the profile, which can help to determine the cutting direction along the profile automatically. For offset processing, the voronoi diagram was used to produce degenerative point. By comparing the offset of the line segment with the distance to degenerative point, whether the line segment after offsetting should be degenerated out or not can then be decided. And hence the included angle of two entities can be used to decide the way of connecting. As to the elimination of overcutting, an intuitive and versatile method was proposed to lessen the complexity in using the method interference index.
Besides, a direction-parallel machining approach was adopted to generate the tool-path. Through the tool-path simulation, unnecessary bugs can then be avoided before NC encoding. Finally, four cases were presented in this study to verify the correctness and feasibility of this approach for practical application.
摘要
Abstract
誌謝
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1-1 前言
1-2 文獻回顧
1-3 研究目的及過程
第二章 模穴輪廓幾何處理
2-1 基本公式介紹
2-3 分裂曲線段
2-2 線段排序與連接
2-4 偏置輪廓線段
2-4-1 佛柔尼圖法(Voronoi diagram)
2-4-2 單一線段平移
2-4-3 兩兩相交法
2-4-4 特殊線段偏置探討
2-5 迴圈排除
第三章 加工路徑的生成
3-1 方向平行切削
3-2 最短切削路徑
3-2-1 最近鄰居法(Nearest-neighbor method)
3-2-2 分群切削法
3-2-3 比較最近鄰居法與分群切削法
第四章 實作應用
4-1 英文字母口袋切削
4-2 中文字口袋切削
4-3 任意口袋形狀切削
4-4 最短切削路徑
第五章 結論與展望
5-1 結論
5-2 未來展望
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