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自由曲面掃描量測資料之曲面建構與誤差分析研究

為了解決1200cc 小貨車的問題，作者李俊賢 這樣論述：

本研究目的是在整合三次元鐳射量測系統（LS-CMM）和電腦輔助設計（CAD）與電腦輔助製造（CAM），建立一逆向工程（Reverse Engineering）系統。其涵蓋（1）如何在CNC切削中心機上裝設一三次元鐳射量測系統，能對自由曲面外形進行快速的掃描量測；（2）如何將量測後之點資料逆向在電腦輔助繪圖系統完成曲面建構，並能以參數值來改變之，使其更接近實際模型的曲面形狀；（3）在CAD系統中，產生實際加工路徑和NC程式，再以RS-232和CNC切削中心機連線，來完成自由曲面的加工；（4）在三次元精密量床上作誤差分析。 本論文先以Ferguson、Bezier、B-Spl

ine等三種曲線、曲面產生原理，及修正方法來作分析比較，利用不同的參數來改變曲線、曲面的外形輪廓，最後選擇了以B-Spline為基底的搓合函數，達成擬合效果之NURBS曲面理論來作為自由曲面逆向工程的建構依據，並以NURBS理論導入做為加工輪廓，以產生加工路徑和NC程式。 本研究以Visual Basic程式語言整合一逆向工程系統及點資料過濾重整之模組，並另以電腦輔助繪圖軟體AutoCAD當曲線曲面圖形顯示介面，利用AutoLISP語言程式完成曲線建構、曲面建構、加工路徑和NC程式模組；以CNC切削中心機上之三次元鐳射量測系統為掃描量測工具，於AutoCAD系統在CAD系統

中，產生曲面建構、加工路徑和NC程式，再以RS-232和CNC切削中心機連線，並在CNC切削中心機來作自由曲面的實際加工印證；最後以接觸式三次元精密量床作誤差比對分析比較，能滿足模具之設計、製造與品管檢驗的需求，縮短模具之開發時間。