臺灣博碩士論文加值系統

近年來製造業面臨非常大的挑戰，包括產品生命週期變短，行業競爭激烈、產品更為複雜，最重要的是加工製程非常困難且精度要求提高，因此需要在限制的時間內，實現生產效率的最大化，綜合以上幾點，如何壓縮產品的生產設計與規劃時間，以及提升製程設計的穩定性是本研究之重心所在。傳統上，CAM設計非常仰賴設計人員之經驗，設計過程與工件製程、加工策略、加工參數、作業流程等層層相關，因此本研究以提升CAM設計人員的設計效率與提高設計的準確度為目標，藉由Siemens的CAD/CAM軟體NX所提供的應用程式介面(Application Programmimg Interface，簡稱API)進行開發，並搭配MySQL資料庫建立切削製程設計輔助程式，內有刀路規劃模組、選刀模組，以及切削顫振模組，在NX軟體中，利用本加工模組進行刀路設計，能藉由API之方式辨識設計者所選之加工部位，以產生適合零件的工法與相對應的加工策略，並生成切削刀具路徑，除此之外，切削顫振模組結合切削顫振穩定圖，可用來判斷加工參數的切削穩定性，圖中所顯示的安全區域即為可進行的切削參數範圍，可將此範圍與原先之加工參數加以比較並調整，以取得較好之參數，減少加工中發生顫振的可能性，如此一來藉由本研究所開發的加工模組即可加速設計人員刀路設計的速度與合理性，進而提高零件生產的效率。

This study aims to improve the design efficiency of CAM designers and the accuracy of the design. This study was developed by using the application programming interface (API) provided by Siemens CAD / CAM software NX. The database is used to set up the cutting process design assistant program, which includes the tool-path planning, the tool selection, and the cutting chatter modules. In the NX software, the use of the processing module for the tool-path design can recognize processing parts to produce suitable operation and corresponding processing strategy for the part. Finally, the cutting tool-path is generated. In addition, the cutting chatter module combined with the stability lobe diagram, which can be used to determine the cutting stability of the machining parameters. The stable area shown in the stability lobe diagram is the range of cutting parameters that would not introduce chatter. It can be compared and adjusted with the original designed machining parameters. Therefore, the developed modules in this study can reduce the time to design tool-path, and improve the reasonability of the cutting strategy. Furthermore, productivity will be increased.

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖索引 VII
表索引 X
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
1.3 論文架構 2
第2章 文獻探討 3
2.1 三軸銑削刀路探討 3
2.2 NX軟體二次開發與應用 8
2.3 刀具顫振 9
第3章 研究方法 11
3.1 系統架構 14
3.2 刀具路徑規劃模組 16
3.2.1 加工部位辨識 16
3.2.2 刀路規劃 17
3.3 選刀模組 19
3.4 切削顫振模組 20
第4章 模組開發 22
4.1 開發工具 22
4.2 本模組開發流程 23
4.3 刀具路徑規劃模組 24
4.3.1 加工部位辨識開發 25
4.3.2 工法演算法 28
4.4 選刀模組 35
4.4.1 MySQL刀具資料庫的建立 36
4.4.2 刀具篩選系統 39
4.5 切削顫振模組 41
第5章 實例驗證 44
5.1 粗加工製程 44
5.2 精加工製程 54
5.3 粗加工工法訊息、加工刀具與參數驗證 60
5.4 精加工工法訊息、加工刀具與參數驗證 65
5.5 實際加工結果的驗證與探討 68
5.5.1 切削設備、刀具與工件材料 68
5.5.2 加工模擬與誤差分析 70
5.5.3 實際加工結果的驗證與探討 72
5.6 使用本研究所開發的加工模組規劃CAM與傳統設計之差異 77
第6章 結論與未來展望 79
6.1 結論 79
6.2 未來展望 79
參考文獻 81
附錄A NX二次開發環境 83
UG/Open API(也稱為UFUN) 83
NX/Open 83
Journal 83
NX/Open 物件模型 85
附錄B 設計使用者介面 87
Block UI Styler 87
Microsoft Visual Studio 87
附錄C MySQL 資料庫搭建 88

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