• 學位論文

多軸CNC工具機之類型合成

本研究提出一種創新合成綜合工具機設計方法，首先選定一台現有的工具機當作原始機台，並分析機台之相對運動幾何特性，列出工具機的拓樸需求與限制條件，其中包括軸數量與樹圖點、邊數目與機型種類，機型種類包括單、雙工作台或單、雙主軸與機台各端點的作動關係等。將機台構造繪成樹圖，在由數目合成產生具符合拓樸需求與限制條件之全部可能的一般化樹圖，最後再進行特殊化樹圖，配置末端機件，包括工件主軸、工作台、刀具軸等;其次以排列組合來配置旋轉軸與平移軸，最後配置機架，繪出所有五軸複合工具機立式七大類與臥式四大類;六軸複合工具機立式二十二大類與臥式十一大類。由此方法設計符合設計條件之七軸、八軸綜合工具機，且整理各種常見刀具庫與自動換刀機構的種類。其次從創新的機台中篩選出最佳化機台，依工具機靜態誤差中的幾何誤差，運用齊次座標轉換矩陣，將各機件間的各項誤差座矩陣相成建立誤差模型，得出工件座標系與機台座標系之間的數學關係式。工具機誤差模型建立後，在計算工件與刀具端點的刀具位置誤差量，並設定誤差範圍，篩選出最佳化機台。

• 學位論文

成型機主軸檢測系統建構

隨著精密機械發展快速以及自動化生產技術的進步，所生產的加工產品精度也相對提高，因此人工檢測方式已經漸漸被自動化檢測所取代，現今較常利用雷射以及機械視覺的檢測方式來取代傳統檢測方式。 本文主要建立三套量測系統，使用雷射二極體與四象限光電二極體建立一套旋轉軸量測系統，用以量測成型主軸水平和垂直方向傾斜角度誤差，此系統具有架設容易等優點；使用雷射位移計和數位量錶等建立一套真圓度及垂直度量測系統，用以量測攜帶圈真圓度、攜帶圈垂直度及攜帶圈夾塊真圓度，此系統具有操作方便及量測範圍廣等優點；使用雷射二極體與CCD等建立一套旋轉軸量測系統，用以量測鋼帶成型筒水平和垂直方向傾斜角度誤差，相較於雷射二極體搭配四象限光電二極體，有成本低和量測範圍廣等優點。 本系統在成型主軸量測部分，其解析度為0.2角秒；在攜帶圈真圓度和垂直度量測部分，其解析度為0.01mm；在攜帶圈夾塊真圓度量測部分，其解析度為1.5μm；在鋼帶成型筒量測部分，其解析度為1.2角秒。經實驗顯示，成型主軸水平方向傾斜角度誤差為-28.5角秒，垂直方向傾斜角度誤差為-31.3角秒；攜帶圈真圓度為0.148mm，攜帶圈垂直度為0.061mm，攜帶圈夾塊真圓度為0.398mm；鋼帶成型筒水平方向傾斜角度誤差為29.4角秒，垂直方向傾斜角度誤差為32.4角秒。 由上述結果可證實，本研究所開發的三套量測系統，可應用於成型機多項誤差量測，藉以提供現場人員進行機台校正。

• 學位論文

Django 網際框架在平面四連桿尺寸合成系統上的應用

本研究旨在利用 Django 網際框架建立一套平面四連桿機構之尺寸合成 (Dimen- sional Synthesis) 系統,其中包含符號方程式推導、平面機構設計、數值演算、以及 專案管理等模組,使用者可直接在瀏覽器中進行各模組的操作,包括平面四連桿機 構之目標路徑規劃、運動方程式推導,以及選擇實數基因演算法、差分演化法或螢 火蟲演算法進行尺寸合成運算,系統完成最佳化演算後,將以電子郵件通知並展示 運算結果與機構動態模擬。本研究最後利用數個案例展示系統操作流程並驗證其可 行性。