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研究生:黃柏翰
研究生(外文):Huang, Po-Han
論文名稱:直紋曲面五軸銑削及放電複合加工系統
論文名稱(外文):FIVE-AXIS MILL-EDM MACHINE SYSTEM FOR RULED SURFACE
指導教授:雷衛台
指導教授(外文):Lei, Wei-Tai
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:側銑直紋曲面五軸放電加工
外文關鍵詞:RULED SURFACENURBSSTEP-NC
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為了減少直紋曲面的過切誤差,和降低加工時刀具振動的影響,本論文提出創新的解決方法:以離心式渦輪葉片為模型,利用五軸側向放電加工直紋曲面,導入了STEP-NC參數化的概念,讓CNC內部含有曲面曲線資訊(CAD)和放電及加工參數(CAM)資訊,得以利用放電體積移除模型,達到放電進給控制的最佳化。結合本實驗室開發出的快速NURBS即時曲面曲線插補方法使速度連續,提升加工品質。軟體上用RHINO、RHINO SCRIPT、MATLAB和VC++ 2005實現直紋曲面之五軸銑削及放電複合加工系統。最後,以五軸CNC系統加工不可展開性直紋曲面和離心式渦輪葉片,實現CAD/CAM/CNC一體化的構想,驗證方法的可行性。


摘要 Ⅰ
目錄 Ⅱ
圖目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅵ

1. 前言
2. 文獻回顧
2.1 直紋曲面側銑相關文獻
2.2 放電加工
2.3 STEP-NC
2.4 快速即時NURBS曲線插補
2.5 研究目的
3. 離心式葉輪加工方法
3.1 電腦輔助設計(CAD)數學描述
3.1.1 CAD設計
3.1.2 NURBS曲面與曲線
3.1.3 曲面曲線(CURVE ON SURFACE)
3.1.4 直紋曲面(RULED SURFACE)
3.2 電腦輔助加工(CAM)規劃
3.2.1 進入退出曲面流程
3.2.2 銑削粗加工步驟
3.2.2.1 葉片側銑加工流程
3.2.2.2 刀具側銑切削點(CL DATA)
3.2.2.3 輪轂面端銑加工流程
3.2.2.4 碰撞分析
3.2.2.5 刀具半徑補正
3.2.3 側向放電精加工
4. 側向放電加工
4.1 正向和側向放電加工比較
4.2 側向放電體積移除模型
4.2.1 側向放電的路徑規畫
4.2.2 側向放電的速度規畫
5. CAM模擬
5.1 模擬系統環境
5.2 CAM模擬流程
5.2.1 離心式葉輪加工模擬
5.2.2 直紋曲面加工模擬
5.3 CAM模擬結果
5.3.1 渦輪葉片加工模擬結果
5.3.2 不可展開直紋曲面加工模擬結果
5.3.3 過切量分析
6. CNC直紋曲面即時插補程式實現
6.1 CAD/CAM/CNC整合-智慧型CNC
6.2 參數化STEP-NC
6.3 系統架構
6.4 程式實現
7. 實驗結果
7.1 實驗環境
7.2 加工直紋曲面、曲線路徑
7.3 直紋曲面粗銑加工結果
7.4 加工葉輪曲面、曲線路徑
7.5 葉輪加工結果
8. 結論

參考文獻


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[23]吳稚逸,基於STEP-NC之五軸曲面加工,碩士論文,國立清華大學動力機械研究,2004.
[24]林亮佑,CNC控制器之即時NURBS插補,碩士論文,國立清華大學動力機械研究,2004.
[25]王嘉源,用於五軸同動加工之即時曲面曲線差補器,碩士論文,國立清華大學 動力機械研究所,2008.
[26]張敏宏,直紋曲面側銑研究,碩士論文,國立台灣大學機械研究所, 1998.
[27]ISO 10303-21
[28]L. Piegl, W. Tiller, The NURBS Book, 2nd ed. Berlin: Springer, 1997

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