臺灣博碩士論文加值系統

NURBS提供了豐富的彈性，可以讓使用者自行設計想要的曲線，但受限於其複雜的數學形式，以及龐大的計算量，使得傳統的NURBS插補器是使用簡化的數值方法計算出下一時刻的路徑參數，使得插補精度無法提昇。
FAST NURBS插補法以預處理的方式建立出路徑長反函數，在即時的插補環境中，根據速度規劃所設定的進給量，利用路徑長反函式可以做到快速且高精度的插補效果，建立路徑長反函數最重要的部份為路徑總長的計算，在FAST NURBS插補法中，使用整段路徑以辛普森面積法進行數值積分的計算，但是在曲線路徑參數分佈極不均勻的情形之下，路徑總長的計算會發生錯誤，進而導致錯誤的路徑長反函數以及錯誤的插補路徑，本論文提出以節點向量為分割點，分段計算路徑總長的FAST ROBUST NURBS插補法，成功的消除了FAST NURBS在曲線節點參數分佈極不均勻時錯誤的發生。
刀具半徑補正是相當複雜的CNC智慧型功能之一，本論文所提出的刀具半徑補正針對直線線段進行處理，根據不同的轉接夾角選擇出適當的轉接路徑，可以做到確保斜率連續，部份的角度範圍中，更可以確保轉接路徑曲率連續，避免驅動馬達有劇烈的加速度變化，減輕機台的振動以提高加工及表面精度。在本論文中也實現刀具半徑補正預視功能，可以判斷封閉曲線，正確的修改進刀及退刀路徑，並可以偵測出補正路徑是否與工件發生過切，進行迴避或是路徑的修正。

摘要
目錄
圖目錄
符號表
1. 前言
2. 文獻回顧
2.1 電腦輔助幾何設計
2.1.1 Hermite曲線
2.1.2 Bezier曲線
2.1.3 B-Spline曲線
2.1.4 NURBS曲線
2.2 FAST NURBS即時插補
2.2.1 NURBS即時插補相關文獻
2.2.2 FAST NURBS插補原理
2.3 TRC刀具半徑補正
2.3.1 刀具半徑補正技術現況
2.3.2 以多項式為基之CNC 2D刀具半徑修正
2.4 研究目的
3. FAST ROBUST NURBS即時插補器的設計與實現
3.1 FAST NURBS插補之預處理
3.2 FAST ROBUST NURBS插補設計
4. 刀具半徑補正模組的設計與實現
4.1 偏置路徑的計算
4.2 轉接路徑的計算
4.2.1 轉接點連續斜率的三階Bezier曲線(Bezier-Cubic-G1)
4.2.2 轉接點曲率連續的三階Bezier曲線(Bezier-Cubic-G2)
4.2.3 轉接路徑種類的選擇
4.3 刀具半徑補正過切的判斷與處理
4.4 刀具半徑補正進刀、退刀的路徑修正
5. FAST ROBUST NURBS的程式設計
5.1 定義NURBS的NC檔格式
5.2 FAST ROBUST NURBS資料流設計
6. 刀具半徑補正模組程式設計
6.1 定義刀具半徑補正模組NC檔格式
6.2 定義刀具半徑補正模組傳輸資料介面
6.3 刀具半徑補正模組幾何物件設計
6.4 刀具半徑補正模組轉接路徑計算
6.5 刀具半徑補正模組幾何處理設計
6.6 刀具半徑補正模組過切判斷設計
6.7 刀具半徑補正模組實現
6.8 刀具半徑補正模組資料流的設計
7. FAST ROBUST NURBS測試與分析
7.1 測試環境
7.2 測試與分析項目
7.3 FAST ROBUST NURBS測試結果
7.4 分析與討論
8. 刀具半徑補正模組測試與分析
8.1 測試環境
8.2 測試路徑
8.2.1 測試路徑 1
8.2.2 測試路徑 2
8.2.3 測試路徑 3
8.3 實際加工結果
9. 結論
參考文獻
附錄一 FAST ROBUST NURBS插補測試路徑NC檔
附錄二 刀具半徑補正測試路徑1 NC檔
附錄三 刀具半徑補正測試路徑2 NC檔
附錄四 刀具半徑補正測試路徑3 NC檔

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