臺灣博碩士論文加值系統

摘要
在這科技躍進的今日，虛擬實境(Virtual Reality, VR)已廣泛應用於各種工業、教育、軍事、航空…等領域，有許多學者利用虛擬實境之技術發展出各式各樣不同類型之虛擬工具機的教學系統。由於線切割放電加工機可針對熱處理後的鋼材及超硬合金如碳化鎢等材料進行加工，且加工精度高，因此線切割放電加工機廣泛應用於模具工業。
本文是以線切割放電加工機為研究對象，文中主要是利用Visual Basic 6.0發展一線切割放電加工機程式製作與虛擬工具機之整合系統，使用者可利用本系統直接讀入DXF圖檔進行線切割放電加工之加工程式的製作，包含上下異型及多輪廓之複合形狀加工。在整機模擬系統中是利用OpenGL之顯示方式及依照NC解譯後之切割路徑來執行線切割放電加工機之各軸之移動，因此使用者可針對任意之線切割NC加工程式進行加工模擬，以避免實際加工時錯誤的發生及教學之輔助工具。

Abstract
At the time of science and technology progress change a lot, the Virtual Reality (VR) have already applied to various kinds of industry, education, military, aviation etc. There were many scholars and researchers developed various kinds of tutoring systems for the Virtual Machine (VM) by the VR technology. Because the Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) could cut heat treated steel and ultra hard alloys such as tungsten carbide with high machining accuracy, the WEDM has been extensively applied to the mould industry.
The research goal in this thesis is to develop an integrated system which combined the VM and a program system developed by Visual Basic (VB) software. The user utilizes this system by reading DXF format files to preceed the development of NC code for machining in the WEDM. In addition, the system can be applied to cut the complex object with top and bottom different curve and many countours. In the simulation system, the display was made by the OpenGL and the movement in each axle depends on the cutting path translated by NC code. Therefore, the user can run machining simulation for any wire cut NC machine code to avoid any error in machining and for a teaching aid in tutoring.

目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究方法與步驟 3
1-4 論文架構 4
第二章 文獻探討 6
2-1 線切割放電加工之介紹 6
2-1-1放電加工之簡介 6
2-1-2 線切割放電加工之加工特性 12
2-1-3 線切割放電加工之相關研究探討 14
2-2 虛擬實境介紹 16
2-2-1虛擬實境演進與應用 17
2-2-2虛擬實境應用軟體 19
2-2-3 3D顯示技術 20
2-3 OpenGL之簡介 22
2-3-1 OpenGL的演進 24
2-3-2 OpenGL的優點 25
2-3-3 OpenGL的應用 26
2-4 虛擬工具機之發展 27
第三章 OpenGL引用至VB之介紹 33
3-1 OpenGL在VB程式設計語言中之起始設定 33
3-2 OpenGL於VB的應用 35
3-3 OpenGL常用的介紹與說明 36
第四章 線切割NC程式製作之系統介紹 38
4-1線切割NC程式製作系統架構 38
4-2 線切割NC程式製作系統之人機介面設計規劃 42
4-3 程式製作系統之設計 48
4-3-1 工件圖檔匯入 49
4-3-2 輪廓線段串連與排序 52
4-3-3 加工路徑規劃 56
第五章 虛擬線切割放電加工機之系統介紹 59
5-1 線切割放電加工機構型介紹 59
5-2 虛擬線切割放電加工機之系統架構設計 62
5-3 控制器之人機介面設計 66
5-3-1 控制器功能之介紹 67
5-3-2 虛擬控制器之人機介面設計 67
5-4 虛擬控制器設計 72
5-4-1 NC解譯函示庫 72
5-4-2 虛擬工具機軸向運動插值運算 74
5-5 虛擬工具機之系統整合 78
5-5-1 工具機模型與虛擬場景 78
5-5-2 虛擬控制器與工具機之連接 82
第六章 系統測試與實作 84
6-1 線切割NC程式製作系統之實作 84
6-2 虛擬線切割放電加工機模擬系統之實作 101
6-2-1 手動操作模式 101
6-2-2 NC控制模式 102
6-2-3 座標系統設定 105
第七章 結果與討論 107
第八章 結論與建議 113
參考文獻 116

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