渦輪轉子CAD模型重建、多軸加工路徑模擬與誤差分析

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：15

、訪客IP：18.207.133.13

姓名

吳佶龍(Chi-Lung Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

渦輪轉子CAD模型重建、多軸加工路徑模擬與誤差分析
(The CAD model reconstruction of turbine blade、Multi-axes machining toolpath simulation and error evaluation)

相關論文

★ 光纖通訊主動元件之光收發模組由上而下CAD模型設計流程探討	★ 汽車鈑金焊接之夾治具精度分析與改善
★ 輪胎模具反型加工路徑規劃之整合研究	★ 自動化活塞扣環壓入設備之開發
★ 光學鏡片模具設計製造與射出成形最佳化研究	★ CAD模型基礎擠出物之實體網格自動化建構技術發展
★ 塑膠射出薄殼件之CAD模型凸起面特徵辨識與分模應用技術發展	★ 塑膠射出成型之薄殼件中肋與管設計可製造化分析與設計變更技術研究
★ 以二維影像重建三維彩色模型之色彩紋理貼圖技術與三維模型重建系統發展	★ 結合田口法與反應曲面法之光學鏡片射出成型製程參數最佳化分析
★ 薄殼零件薄殼本體之結構化實體網格自動建構技術發展	★ Boss特徵之結構化實體網格自動化建構技術發展
★ 應用於模流分析之薄殼元件CAD模型特徵辨識與分解技術發展	★ 實體網格建構對於塑膠光學元件模流分析之影響探討
★ 螺槳葉片逆向工程CAD模型重建與檢測	★ 電腦輔助紋理影像辨識與點資料視覺化研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

逆向工程是一種由實物重建CAD模型的技術，對於無原始CAD模型的工件，應用逆向工程技術以重建其CAD模型，為產品研發中重要的工作，業界仿製現有產品的方式大都使用商用CAD系統繪製工件CAD模型，據以產生加工路徑，再輸出至多軸加工機器加工，目前的技術面臨以下兩項問題：(1)無法保證複雜曲面CAD模型的正確性。(2)誤差分析的功能不完整。本研究結合渦輪葉片之量測程式及CAD模型之曲面重建技術，建立完整的CAD模型。多軸同動加工一般用來處理三軸加工無法達到的特殊曲面或幾何造型的應用，由於在加工路徑規劃上較複雜，現有的CAD/CAM軟體在過切、干涉、下刀及提刀等問題的處理上仍然尚未完全解決，本研究以Pro/MFG模組模擬NC加工路徑並探討幾種不同方式建立之曲面模型的可加工性。而曲面加工產品的誤差比對在一般泛用的軟體並不完善，對於座標系統沒有辦法一致的情形下，就無法做誤差比對。本研究整合曲面誤差比對及截面曲線誤差比對，運用此兩種方式可以比較複製件及CAD模型曲面形狀及葉片葉形的差異性，也可以比較同一工件中不同葉片間的形狀差異。

關鍵字(中)

★ 渦輪葉片加工
★ 逆向工程
★ 誤差分析

關鍵字(英)

★ Multi-axes machining
★ Reverse engineering
★ error evaluation

論文目次

目錄中文摘要I英文摘要II誌謝III目錄Ⅳ圖目錄Ⅶ表目錄XIII第一章緒論11.1 前言11.2 文獻回顧31.2.1葉片逆向工程51.2.2葉片NC加工61.2.3葉片量測81.3 研究方法9 1.3.1三次元量測規劃9 1.3.2 葉片逆向工程11 1.3.3葉片多軸NC路徑模擬及加工12 1.3.4 CAD誤差比對技術發展13第二章渦輪轉子三次元量測技術152.1 前言152.2 三次元量測流程182.3 葉片曲面量測202.4 探頭半徑補正232.5 渦輪轉子葉片量測結果24 2.5.1輪轂面量測資料27 2.5.2葉片尖端量測資料27 2.5.3葉片量測資料27 2.6 討論28第三章渦輪轉子CAD模型重建技術353.1 前言353.2葉片曲面重建之相關問題363.3葉片CAD模型重建方法393.4葉片曲面重建範例47 3.4.1 葉片曲面嵌合47 3.4.2. 與Pro/E整合建立完整CAD模型493.5葉片曲面模型可加工性分析55第四章渦輪轉子多軸NC路徑規劃與模擬624.1 前言624.2 Pro/MFG加工模擬程序634.3機械座標系統及NC路徑座標系統664.4葉片曲面精切削路徑模擬 (Pro/E 20版)674.5 Pro/MFG新功能加工路徑模擬測試 (Pro/E 2000i2版)81 4.5.1 Swarf milling功能說明81 4.5.2葉片曲面精切削路徑模擬834.6 討論92第五章量測資料與CAD模型誤差比對1035.1 前言1035.2量測資料與曲面模型誤差比對程序1045.3量測資料與截面線形狀誤差比對程序1075.4曲面誤差比對範例108 5.4.1 Part 1 vs. Part 2110 5.4.2 Part 3 vs Part 21165.5截面線誤差比對範例117 5.5.1 截面線量測資料比對122 5.5.2 截面線量測資料與CAD模型截面線資料比對140 5.6討論146第六章結論與未來展望1546.1 結論1546.2 未來展望157參考文獻159

參考文獻

1. M. Cardew-Hall, J. Cosmas and M. Ristic, “Automated proof
inspection of turbine blades”, International J. of Advanced
Manufacturing Technology, Vol. 3, No. 2, 1998, pp. 67-88.
2. M. Ristic and D. Brujic, “A framework for non-contact measurement
and analysis of NURBS surfaces”, International J. of Advanced
Manufacturing Technology, Vol. 14, 1997, pp. 210-219.
3. 賴景義,”三次元量測及逆向工程整合技術發展”,東元電機研究報
告,1997.
4. 賴景義,鄭榮裕,"3D葉片逆向工程技術應用之研究",第七屆國防科
技學術研討會,機械材料, 1998.
5. 董基良,賴景義,“3-D葉片逆向工程技術應用之研究”,國防科技發
展研究報告, 1998.
6. 翁文德,賴景義,"逆向工程技術在葉片曲面重建之應用",第十一屆
全國自動化科技研討會論文集,1999.
7. J.Y. Lai and W.D. Ueng, “G1 continuity of B-spline surfaces in
reverse engineering”, submitted.
8. 翁文德, “逆向工程之曲面重建技術發展”,中央大學機械工程研究
所博士論文,1999.
9. E.L.J. Bohez, S.D.R. Senadhera, K. Pole and T. Tar, “A geometric
modeling and five-axis machining algorithms for centrifugal
impellers”, J. of Manufacturing Systems, Vol. 16, No. 6, 1997,
pp.422-436.
10. 汪昭宏,”離心式渦輪葉片加工規劃”,台灣大學機械工程研究所碩
士論文,1999.
11. 莊坤城,潘信宏,“使用CADDS5軟體及三軸加工機作壓縮機動葉片
整體成型之研究”,中國機械工程學會第十四屆學術研討會, 1997,
pp. 9-17.
12. 莊坤城,潘信宏,“使用四軸加工機作葉片整體成型之研究”,中國機
械工程學會第十四屆學術研討會, 1997, pp. 18-26.
13. 徐建峰,”使用手動迴轉盤及四軸控制工具機作葉片整體成型加工
之研究”,中華大學機械與航太工程研究所碩士論文,1999.
14. 詹富為, “葉片之逆向工程與NC加工整合研究”, 中央大學機械工
程研究所碩士論文,1999.
15. H. G. Lueders and R. J. Roelke, “Some experimental results of two
concepts designed to increase turbine blade loading”, ASME J. of
Engineering for Power, April, 1970, pp. 198-207.
16. R. J. Schaller, C. Visser and S. Lien, “Ceramic rotating blades: some
critical design parameters for gas turbine applications”, ASME J. of
Engineering for Power, July, 1975, pp. 319-325.
17. H. Krain, “A CAD method for centrifugal compressor impellers”,
ASME Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, Vol. 106,
1984, pp. 482-488.
18. Z. Q. Ye, “A systematic computational design system for turbine
cascades, airfoil geometry, and blade-to-blade analysis”, ASME
Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, Vol. 106, 1984,
pp. 598-605.
19. T. Watanabe, O. Nozaki, K. Kikuchi and A. Tamura, “Numerical
simulations of the flow through cascades with tip clearance”,
Numerical Simulations in Turbomachinery, ASME, FED-Col. 120,
1991, pp.131-139.
20. T. Katsanis, “Quasi-three dimensional flow analysis in
turbomachinery: a tool for blade design”, Numerical Simulations in
Turbomachinery, ASME, FED-Col. 120, 1991, pp.57-64.
21. A. D. S. Carter, “Blade profile for axial-flow fans, pumps,
compressors, etc., Proc. Instn. Mech. Engrs., Vol. 175, No. 15, 1961,
pp. 775-788.
22. W. Boehm, “Bezier representation of airfoils”, Computer Aided
Design, Vol. 4, 1987, pp. 17-22.
23. H. Cohen, Gas Turbine Theory, Wiley, 1987.
24. T. Giampaolo, The Gas Turbine Handbook: Principles and Practices,
Prentice Hall, 1997.
25. W. W. Bathie, Fundamentals of Gas Turbines, Wiley, 1984.
26. R. Eppler, Airfoil Design and Data, Springer-Verlago, 1990.
27. W.P. Sanders, The Procurement of Replacement Stream Turbine
Blading, Forham Printing Co. Ltd., Canada.
28. J.H. Oliver, N.K. Nair and D.E. Shanahan, “Geometric design of
turbomachinery blades on general stream surfaces”, ASME
Concurrent Product Design, DE-Vol. 74, 1994, pp. 137-144.
29. 王亮,艾玲,“也談三坐標測量機測量葉型的方法”,計量技術, No. 1,
1998, pp. 35-37.
30. 劉奎江, “3-D葉片自動量測規劃及逆向工程之研究”,中央大學機
械工程研究所碩士論文,1998.
31. 馬路科技, “渦輪葉片曲面重建”.
32. 陳菘景, “三次元量測軟體發展”, 中央大學機械工程研究所碩士論
文,2000.
33. 中央大學機械工程研研究所原型工程實驗室, “RevCAD 3.0使用
手冊”.

指導教授

賴景義(Jiing-Yih Lai)

審核日期

2000-7-10

推文