渦輪轉子CAD模型重建、多軸加工路徑模擬與誤差分析

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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)

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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

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指導教授

賴景義(Jiing-Yih Lai)

審核日期

2000-7-10

推文