跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.213.63.130) 您好!臺灣時間:2023/02/01 00:29
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳裕霖
研究生(外文):Yu-Lin Chen
論文名稱:CNC五軸加工機B-spline切削指令應用研究
論文名稱(外文):A study on Application of B-spline Cutting Command on 5-axis NC Machine
指導教授:蔡哲雄蔡哲雄引用關係
口試委員:林啟瑞林守儀
口試日期:2008-07-24
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:機電整合研究所
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:Nurbs曲線B-spline NC指令刀具路徑五軸加工
外文關鍵詞:Nurbs curveB-spline NC-codeTool path5-axis machining
相關次數:
  • 被引用被引用:6
  • 點閱點閱:509
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
目前在CAD的設計大都是以自由曲線與曲面(NURBS、B-spline、Bezier曲線與曲面)來做為設計的依據。部份CNC控制器的NC-code如G06.2、BSPLINE指令已經可以承接這些數學參數式。使用B-spline指令可以解決線性插值法程式過多與因刀具執行單節直線切削指令結束時的減速動作,在加工路徑上造成切點的不連續的問題。本文以Matlab建立B-spline數學模型,對B-spline曲面做刀具切削路徑規劃,主要是將等參數法所求得的CL-data轉換成相對應B-spline的NC-code應用於三軸加工。然而大部分對於B-spline指令的處理僅限於三軸,很少是針對於五軸B-spline的處理。因此本文應用Siemens 840D控制器新式NC指令(ORICURVE)五軸加工的表示方法,對五軸側銑B-spline曲面做路徑規畫及加工程式設計,並於CNC五軸加工機台(Siemens 840D控制器)實作驗證。
The Free-form curves and surfaces, such as NURBS (Non Uniform Rational B-Spline), B-spline, or Bezier, can be treated by most of CAD systems. Some NC controllers can handle NC data written in NURBS interpolated formula such as BSPLINE, NC code from Siemens controller, and G06.2 for Fanuc controller. The use of NURBS expression enables us to decrease the amount of NC data, to eliminate the error due to the linear interpolation and to get rid of rapid acceleration and deceleration. The paper using MATLAB to create B-spline mathematical surface model for B-spline tool path computation. According to CL-data (Cutter Location data) calculated from iso-parametric method, we could obtain corresponding data of B-spline NC code. However, less CAM systems can create NURBS interpolated NC data for 5-axis controlled machine tools. Therefore, this article also uses the new 5-axis B-spline NC-code, ORICURVE, on SIEMENS controller for 5-axis tool path computation and machining tests.
中文摘要 i
英文摘要 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研究目的與動機 1
1.3研究方法 5
1.4論文架構 7
第二章 相關文獻回顧 8
2.1 NURBS曲線之發展 8
2.2曲線壓縮的方式 9
2.3 NURBS插補技術 10
2.4五軸加工 12
2.4.1五軸加工機種類 12
2.4.2五軸加工後處理 14
2.4.3五軸Bspline後處理 16
第三章 B-spline刀具路徑的產生與理論推導 19
3.1曲線參數方程式 19
3.1.1 Hermite 曲線 19
3.1.2 Bezier曲線 20
3.1.3 B-spline曲線 22
3.2參數式曲面 26
3.2.1直纹曲面(Ruled surface) 26
3.2.2 Bspline曲面 28
3.3曲線擬合 29
3.4誤差分析 31
3.5路徑規劃方式 33
3.5.1三軸刀具路徑產生 33
3.5.2五軸刀具路徑產生 36
第四章 實際加工結果討論 38
4.1切削加工 38
4.1.1三軸切削加工 38
4.1.2五軸切削加工 44
4.2 BSPLINE指令說明 50
4.2.1三軸Bspline指令說明 50
4.2.2五軸Bspline指令說明 51
4.3結果分析 52
第五章 結論與未來展望 59
5.1 結論 59
5.2 未來展望 60
參考文獻 61
[1]J. M. Langeron, E. Duc, C. Lartigue, and P. Bourdet, “A new format 5-axis tool path computation, using B-spline,” Computer-Aided Design, Vol 36, pp. 1219-1229, 2004.
[2]S. A. Coons, “Surfaces for Computer –Aided Design of Space orm ,” Tech. Report MAC-TR-41, MIT, Cambridge, Mass.,1967.
[3]M. G. Cox, “The numerical evaluation of B-splines ,” National Physical Laboratory DNAC4, August 1971.
[4]R.F. Riesenfeld, “Berstein-Bezier methods for computer-aided design of free-form curves and surface ,” Ph. D. Thesis, Syracuse University.
[5]K. J. Versprille, “Computer-Aided Design Applications of the Rational B-spline Approximation Form,” Ph. D. dissertation, Syracuse University, 1975.
[6]L. Piegl, “On NURBS: A Survey”, IEEE Computer Graphics & Application,” Vol. 11 55-71, Jan. 1991.
[7]C. Blance, C. Schlick, “Accurate Parameterization of Conic by NURBS,” IEEE Computer Graphics and Application, pp. 64-71, Nov. 1996.
[8]M. Gopi and S. Manohar, “A Unified ARCHITECTURE for theComputation of B-spline Curves and Surfaces,” IEEE Transactions Parallel and Distributed Systems, Vol. 8, No. 12, Dec. 1997.
[9]C. de Boor, ”A practical Guide to Splines,” Springer-Verlag, New York, 1978.
[10]H. Akima, “A Method of Interpolation and Smooth Curve Fitting Based on Local Procedures,” J. ACM, Vol. 17,No. 4,pp589-602, Oct. 1970.
[11]M. Kallay, “Approximating a Composite Cubic Curve with One Fewer Pieces,” Computer-Aided Design, Vol. 19, No.10, pp.539-543, Dec. 1987.
[12]J. Chou and L.Piegl, “Data Reduction Using Cubic Rational B-spline,” IEEE CG&A, Vol. 11, No. 5, Step. 1991, 46-65.
[13]F. C. Wang and D. C. Yang, “Nearly Arc-length Parameterized Quinitic-Spline Interpolation for Precision Machining,” Computer-Aided Design, Vol. 25,No 5, pp.281-288,May. 1993.
[14]E.Duc and P. Bourdet, “NC Toolpath Generation with Non-Uniform B-spline Curves for High speed Machine of Model and Dies,” 1st French and German Conference on High Speed Machining, pp.240-248, Jun. 1997.
[15]唐偉德,高速CNC之Spline曲線壓縮與NURBS插補技術,碩士論文,國立成功大學機械工程研究所。
[16]郭洲成,CNC伺服控制器之NURBS即時插值器設計與實現,碩士論文,國立成功大學研究所,2000。
[17]廖家賢,NURBS插補器在PC-BASED CNC之設計與實現,碩士論文,國立中央大學機械工程研究所,2002。
[18]李家銘,XYZA-C並聯式工具機之PC-Based CNC系統原理研究及其軟體實現,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,2002
[19]SINUMERIK 810D/840D Tool and Mold Making, Manual Ediction 04/2004.
[20]W. Yougzhang and M. Xiongbo, “Realization Methodlogy of a 5-axis Spline Interpolation in an Open CNC system,” Chinese Journal of Aeronautics 20, pp.362-369, Jan. 2007.
[21]Hartley, P. J. and Judd, C. J. “Parametrization and Shape of B-spline Curves for CAD,” Computer-Aided Design, Vol. 12, NO. 5, pp. 235-238, 1980.
電子全文 電子全文(本篇電子全文限研究生所屬學校校內系統及IP範圍內開放)
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊