工具機之即時實體切削模擬及高精度之軌跡控制

Abstract

本論文的研究包括兩個主題，第一個主題是將三維實體切削模擬結合至數值控制工業 機之控制器上，第二個主題是關於工具機高速度且高粗度之要慫控制。 本論文的第一部份提出一個在等視投影下即時達成數值控制工具機實體切削模擬的方 法。因為此提出的方法所須的記憶量非常小而且處理的速度非常快。所以此方法很適 於被應用在低價位以個人電腦為基礎的電腦輔助設計制造系統上或甚至被應用在工具 機之控制器上。因為這些機器的處理器處理的速都有限而且所擁有記憶體也有限，在 此情錶下本方法更顯得有效。達成此工具機實體切削模擬所需的演算法則都將在論文 中一一被提出。最后并以此一模擬的新方法建立一工具機三維實體也有限，在此情錶 下本方法更顯得有效。達成此工具機實體切削模擬所需的演算法則都將在論文中一一 被提出。最后并以此一模擬的新方法建立一工具機三維實體切削模擬的系統。此新建 立的系統驗證了所提出方法的正確性。在實體切削模擬的過程中，工件被銑削或鑽孔 的過程能在彩色顯像器上連續的顯示。藉由此新發展的模擬方法。加工程式設計師或 是操作員能在真實加工之前以肉眼先檢查程式的正確性以避免未知的錯誤發生。 本論文的第二部份是關於工具機之高速度且高精度之要慫控制因為要同時達成高速度 加工且高粗度加工相當不容易。通常在高速度加工下精度會比低速度加工時為差。此 誤差可能由於很多因素造成，其可能為伺服系統的延遲。摩擦力或者是齒隙－。這些 現象將會個別的被分析。在了解誤差產生的原因之后個種高速度/ 高精度軌慫控制的 方法將被討論然而大部分的方法都需改變控制器的結構故發展一新的方法利用藉著修 改輸入指令，以改善軌慫精度因為此方法不需改變現成控制器的硬體，故其能運用在 傳統的工具機控制器上，使其能達成高速度高精度的加工。