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研究生:陳宛竺
研究生(外文):Wan-Chu Chen
論文名稱:NURBS曲面的多軸切削路徑選擇
論文名稱(外文):Multi-Axis Machining Path Selection of NURBS Surfaces
指導教授:葉賜旭
口試委員:蔡哲雄李建毅
口試日期:2013-09-18
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:2013
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:48
中文關鍵詞:NURBS曲面多軸切削路徑選擇
外文關鍵詞:NURBS surfacesmulti-axis machiningpath selection
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由於科技的進步與成長,多軸工具機近年來在製造業界受到極高度的重視;多軸工具機被運用在複雜的零件加工,主要使用於複雜的曲面,尤其是精度高或曲面變化大的情形。因此,本研究針對NURBS曲面依三個機型的五軸加工機進行切削路徑模擬,判斷可行的五軸工具機,並且討論六軸工具機與五軸工具機的切削路徑切換條件。本研究使用NURBS曲線,因為NURBS能用統一的方式精確表示圓錐曲線、二次曲面和自由曲線曲面而成為幾何造型的核心部分。本研究針對NURBS曲面的u方向,分解成三條NURBS曲線模擬,分別為u=0.3、0.5、0.9曲線,模擬u=0.3與u=0.9曲線,五軸AB機型較佳;模擬u=0.5曲線,五軸AB、AC機型較佳。

Because of the rapid increase in the number of manufacturing technologies, multi-axis machine tools have attracted much attention from the manufacturing industry in recent decades. Multi-axis machine tools are frequently applied to the manufacture of mechanical parts with complex surfaces possessing highly uneven geometric characteristics. Therefore, this study simulated and analyzed machining paths for a given nonuniform rational B-spline (NURBS) surface and three types of five-axis machine tools. The simulated machining paths can be employed to validate the feasibility of the applied five-axis machine tools and can be applied to the discussion of machining path selection conditions when a six-axis machine tool is used for machining the NURBS surface. The NURBS surface is considered in this study because it is widely applied in the modeling of mechanical parts owing to its common mathematical characteristics for representing free-form surfaces.

中文摘要 ii
英文摘要 iii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻探討與問題陳述 1
1.3 提出解決方法 2
1.4 論文架構 2
第二章 多軸工具機運動學分析 4
2.1 五軸工具機機構與運動方程分析 4
2.2 六軸工具機機構與運動方程分析 9
2.3 多軸工具機機台參數建構 12
第三章 NURBS曲面多軸切削路徑 18
3.1 NURBS曲面簡介 18
3.2 多軸切削路徑比較與討論 20
第四章 模擬結果與討論 25
4.1 平面圓路徑模擬 25
4.2 NURBS曲面模擬:AB型 27
4.3 NURBS曲面模擬:AC型 30
4.4 NURBS曲面模擬:BC型 33
4.5 模擬結果與討論 37
第五章 結論 46
參考文獻 48


參考文獻

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[6] 洪榮星, “六軸CNC加工機之運動學與碰撞分析及模擬,” 國立中正大學, 碩士論文, 2006.
[7] C.W. Cheng and M.C. Tsai, “Real-time variable feed rate NURBS curve interpolator for CNC machining”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol.23, no. 11, pp. 865-873, 2004.


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