從三次元量測儀建立參數曲面之電腦輔助設計與製造

Abstract

CAD ／CAM 系統已被廣泛應用在各種製造工業界上，如航空、汽車、機車及模具等製 造業方面。本文利用了幾個新的方法建立了一個完整的CAD ／CAM 系統以合乎更有效 率及更精確的要求。此系統主畏是利用三次元量測儀量得欲製造之曲面模型上之資料 點，建立一個參數曲面，並且尋找其加工路徑，主要包括了下面兩個階段：在第一個 階段中，利用最小平方差的方法來做曲面與資料點間的嵌合工作，使曲面與所量得之 資料點間的誤差為最小，並且針對三次元量測儀的測頭所造成的誤差加以補償，可得 到一個最接近所要求的曲面。第二階段則是利用所得到的曲面，尋求三軸加工路徑。 本文改良了傳統參數加工法的缺點，提出一種更有效的加工法一適應加工路徑法，以 每個綴面單獨來尋找其加工路徑，再將個別的綴面加工路徑組合為整個曲面的總路徑 ，利用此法可以有效減短加工所需要的時間。此外，在實際的加工時，必須考慮刀具 半徑的補償。將刀具接觸路徑轉換為刀具中心路徑，此時必須判斷是否有刀具干擾（ 槽切）的現象發生。若是有刀具干擾的現象發生，將會形成過度的切削，影響所要求 的加工精度。本篇論文提出一個新的方法，定義一個檢測的平面來檢測是否有刀具干 擾的現象發生，並且針對具有刀具干擾的刀具加工路徑加以改善，以提高加工精度。