中国机械工程学会第二十四届全国学术研讨会文集 中华民国九十十一月二十三日,二十四日
中原大学 桃园,中坜 文编号:D04-0020
应用图形技巧於具有公差规格之旋转加工件进制程规划
郑国铭 ,蔡志成
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国中兴大学机械工程学系研究生
国中兴大学机械工程学系副教授 国科会计画编号:NSC95-2221-E-005-014-MY3
摘要
本文探讨具有公差规格的旋转加工件之制程规 划方法以及图形表示模式,并由图形表示方法与推演 技巧低图形结构的复杂,进而摒除符合设计 规格之制程.此法首先依工件表面之几何特徵与尺寸 公差规格决定可之最终加工方式,而根据各可 之最终加工方式反推其前加工顺序,再以图形方式表 示出所有可能之制程,进而构成树或森结构, 而图中以节点代表其加工方法并用结线表示其加 工顺序关系,进一步地应用同一加工特徵面具有相同 规格之加工顺序可合并与删除特性低图形结构 之复杂性,再把简所得之可制程以公差表进分 析其公差积是否符合原设计规格要求,舍弃符 设计需求之制程,是故对於加工件所衍生之可制 程,能经由此图形技巧与公差表检测筛选出满足设 计规格之制程.文中以一阶级圆杆加工为,验证 明此方法与模式;应用此法的价值在於采用一致性之 图形表示模式与推.
关键字:公差化,制程规划,图形,公差积. 1. 前言
在产品件开发的过程中,从设计,分析,制 程规划,制造,组到检测等作业,经常是由同专 业的工程师所执,其中制程工程师位居於一枢的 职位,因为当设计工程师对件加工图确定公差的 范围及公差型态之后,即交由制程工程师规划制程, 进而决定工件的制造成本与产品品质,这对於大 生产时,格外显示出其重要性,因此如何以最低加 工成本并且确保尺寸公差满足设计规格完成想要 之加工件,将扮演极其重要的角色,这即是制程规 划的执范畴. 然而大部份制程规划系统仅考虑工件之几何描 述与加工机具 忽工件所需之公差要求 如Alting , , 等人[1];值得强调的是件公差规格在加工规划时, 是一项非常重要的资讯,於是Weill[2]主张将工件尺 寸与公差一并纳入制程规划中.Tsai等人[3]则发展 一套电脑辅助旋转加工件之制程规划系统,该系统以 能达到工件几何特徵及尺寸公差规格决定其最终
加工方式,藉由最低成本的搜寻演译法产生最佳制 程. 以公差表(Tolerance chart)技巧配合制程安排与 公差分析的研究,始於1967Wade[4]在所发表的 "Tolerance Control in Design and Manufacturing"一书 中,描述推演公差表之程与方法.之后公差表的 演算规则自Wade以大致上相同,如Nicks[5], Wade[6],Curtis[7],Liggett[8],Krag[9]等人所撰文 探讨的,其目的皆是为求出各加工程序操作时的加 工尺寸,避免因执同加工程序时的公差积过大 或太小,同时经由公差表的验算,可确定排定的加工 程序及所求得的加工尺寸,是否符合加工图上的规 定以及确保加工公差积大於图上的设计规 格. 而公差表之公差积计算是由寻迹回方法 搜寻加工尺寸链,因此藉由加工尺寸链的分析,可得 加工所产生之积公差,近几十,有相当多关於 此公差链的验证研究被提出,如Xiaoqing等人 [10] 与Irani等人[11]分别提出所谓树结构模式(Matrix tree technique)和图像表示法(Graph representation) 建构公差链;另外,Whybrew等人[12]也提出一种根 树图的方法(Rooted tree graph-theoretic method) 描述尺寸链,经由此规则方法,可计算加工之尺寸 与积公差以及得到削尺寸之搜寻模式,进而推导 出针对公差积回推演的学处方式.近, Thimm等人[13]进一步以公差为基础,将件的设计 规格以图像表示,产生最佳的程序安排.然而上述 系统仍缺乏对於加工机具安排与加工成本的考,所 规划的制程仍保证为最低成本. 本文乃针对旋转加工件探讨其制程规划的方 法与图形表示模式,此法可依工件几何特徵与尺寸公 差规格产生多组制程,而该模式则能以图形技巧表 示所产生的制程组,另一方面讨如何藉由图形推 技巧减少其复杂性,与如何经由公差表验算筛选合格 之制程,并且以一阶级圆杆加工为范,用其图形表 示模式明其推,再以公差表判断所得之制程是 否符合设计要求.
2. 制程规划之图形表示法与推
藉由别件加工的几何特徵,以及决定所想
CSME-3553
中国机械工程学会第二十四届全国学术研讨会文集 中华民国九十十一月二十三日,二十四日

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