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研究生:余金珠
研究生(外文):Chin-chu Yu
論文名稱:五軸CGT工具機系統之虛擬技術研究
論文名稱(外文):A Study on the Virtual Technologyfor the Five-Axis CGT Machine Tool System
指導教授:黃以文黃以文引用關係
指導教授(外文):Yii-Wen Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:機械工程所
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:碰撞工作空間前處理
外文關鍵詞:PreprocessWorkspaceCollision
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本研究目的在於發展一套五軸串並聯混合式工具機模擬系統,而此虛擬五軸工具機,乃是由三軸CGT並聯式工具機(Cartisian-Guided Tripod Machine Tool)與一串聯機構結合而成。
一開始先藉由編修MasterCAM前處理器,產生適合本文所用機台的NC碼,接著將NC碼載入程式後,透過逆向運動分析與路徑差補理論,機台中各桿件便可依照讀入的G-code,進行虛擬五軸工具機的機台作動,並從模擬過程資訊呈現中,快速有效地掌握加工範圍是否座落在機台工作空間內;與機台運作時,是否有機件碰撞的發生。
經由上述整體流程,使用者將可完全掌握基本且有系統的虛擬工具機技術,搭配模擬系統所提供的資訊,預知加工程序是否無誤,以期能即時評估加工製程的正確性,進而對錯誤的製程加以改善,因應現代製造業所追求的高速、高精度、高效率與低成本。
The purpose of this research is to develop a Five-Axis CGT Machine Tool System. This system consists of Cartesian-Guided Tripod Machine Tool and a serial mechanism.
At first, we get the NC code generated by editing preprocess file for MasterCAM. Then we put the code into program and use the equations of inverse kinematic analysis. The Five-Axis CGT Machine Tool System will be in correct motion. From the result of simulation, we could efficiently control whether the machining range sits in this workspace of machine and whether the collision happens between the mechanics.
Through the above procedure, the user could completely control the basic and systematic techniques of virtual machine tool. And by using the information provided by the simulation system, the user could predict whether the process correct or not. In this way, we could immediately estimate the accuracy of manufacturing process and modify the incorrect process. This research is to accommodate the high speed, accuracy, efficiency and low budget needs of manufacturing industry nowadays.
目錄

摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
第一章 序論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的與範疇 2
1-3 文獻回顧 3
1-3-1 工具機發展 3
1-3-2 虛擬工具機技術與路徑插補理論 5
第二章 基本原理 8
2-1 基本轉換矩陣觀念 8
2-1-1 座標固定,剛體運動(需先旋轉再平移) 8
2-2-2 物體固定,座標運動(需先平移再旋轉) 9
2-2 CNC程式語言概述 10
第三章 系統核心理論 16
3-1 五軸工具機機構與機台作動 17
3-2 前處理程序 22
3-3 路徑插補方法 30
3-4 碰撞偵測之改善 36
3-4-1 三階段碰撞偵測方法概述 36
3-4-2 最小球徑包覆法 43
第四章 程式設計流程與執行結果 50
4-1 虛擬五軸工具機機台與介面之呈現 50
4-2 MasterCAM切削模擬結果與產生之加工碼 54
4-3 細估干涉判斷改善結果 58
第五章 結論與建議 61
參考文獻 63
致謝 66
自述 68
參考文獻

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