機械工件之二維電腦輔助設計資料至三維實體模型與切削單元的自動推演法

Abstract

本論文提出一套方法，能自動地由一工件的二維或三維的電腦輔助設計資料中擷取出 該工件的加工切削單元資料。本論文分成兩個階段。首先，由一工件的二維工程圖自 動地重建出其三維實體模型；再由此三維實體模型自動地擷取出該工件的加工切削單 元資料。此兩階段可單獨應用，亦可結合成一系統使用。 一工件的二維工程圖，可含有直線、圓、或圓弧等幾何資料。由；此可重建出的工件 可為任意多面體、圓柱體、部份圓柱體以及它們的任意組合。自動重建的過程，可分 成三個步驟： 幾何圖形分解、個別重建及部份工件重組。亦即：根據事先訂好的各種幾何圖形，將 輸入的工程圖分解成幾組小工程圖；再利用平移掃掠（或許再加上平面切割）方法， 將每組小工程圖重建出所對應的部份工件；最後，利用所重建出部份工件間的體積包 含關係，將這些部份工件組合出對應的實體工件。以構建式實體幾何模型表示之。 自動擷取工件加工切削單元的過程，包含下列止驟：先將工件的構建式實體幾何模型 轉換成對等的破壞式實體幾何模型；再由破壞式實體幾何模型中，辨認出可加工切削 單元的類別。破壞式實體幾何模型是構建式實體幾何模型的一個特例－－所有幾何運 算動作都是削減的動作。本論文提出的辨認方法是針對方型工件的加工切削單元而設 計的。辨認所得的輸出資料有工件加工切削單元的幾何資料及該切削單元的所有可能 進刀面資料。 本論文所提方法均有電腦實作及模擬實驗，論文中列有詳細實驗結果。