本章主要說明此長圓錐體應用 CATIA CAD/CAM 專案軟體建立對話框來進 行長圓錐體造型設計、切削路徑模擬、干涉檢查、特殊後處理器、後處理轉成加 工用的 NC 碼等系統驗證，進行加工技術的實際範例進行驗證。
5.1 長圓錐體造型設計實作
本節中作長圓錐體造型設計，為了讓設計工程人員能夠容易的使用與操作，
因此採用了圖形介面的方式，把建構長圓錐體幾何模型所需要用到的幾何尺寸相 關設計方程式在圖示中，使設計人員能夠快速且直觀的進行設計變更。
長圓錐體型設計中必須先決定長圓錐體的方程式或所須之長圓錐體造型的 設計，先設定為長圓錐體方程式參數，進而設定各類型長圓錐體和長度尺寸及各 類型長圓錐體線性變化和加工精度尺寸。長圓錐體造型設計對話框，如圖 5-1
圖 5-1 長圓錐體造型設計對話框
完成長圓錐體設定後，切換至長圓錐體設計分頁，進行各級數長圓錐體方程 式參數設計等，完成以上設定即可產生長圓錐體幾何曲線。
長圓錐體中心設計是將以建立的長圓錐體外型幾何模型的雛型與轉軸進行 運算，移除轉軸上與轉軸交集的部份。所以需給予參數，此參數分別為指定位於
轉軸模型定位點及延伸方向向量，即可產生完整長圓錐體幾何模型，如圖 5-2
圖 5-2 長圓錐體幾何模型
5.2 長圓錐體加工設定實作
長圓錐體加工設定是指定方程式進行模型建立，應用 CATIA CAD/CAM 專 案軟體建立對話框來切削路徑轉成加工用的 NC 碼，所以需點選完整的長圓錐體 五軸加工模組的加工設定、選定數值控制的控制器模擬界面、後處理器界面按 鈕、後處理器語法表、NC 資料形式、NC 資料格式此五個介面即可建立加工設 定的區域範圍，再給予參數設定如預留量、底部預留量、車磨和進給率等。長圓 錐體加工設定對話框，如圖 5-3
圖 5-3 長圓錐體加工設定對話框
完成長圓錐體加工設定後在長圓錐體幾何模型上建構出製造程式，方法說明 先將車刀組立的刀片與刀桿結合，紅色部份為加工方向選定切入形式、退刀形 式、後傾安全角度、前傾安全角度，刀片刀把拘束及加工精度設定。長圓錐體製 造程式對話框，如圖 5-4
圖 5-4 長圓錐體製造程式對話框
長圓錐體加工設定後在長圓錐體幾何模型上建構出製造程式選定斷面精加 工選取，線或曲線單當作加工的起始斷面，起始加工位置也相對此元素來定義，
定義元件上厚度、元件上軸偏移量、元件上徑偏移量、起始限制預留量、結束限 制預留量等條件選定。長圓錐體製造程式加工對話框，如圖 5-5
圖 5-5 長圓錐體製造程式加工對話框
長圓錐體大端加工設計是進行單一長圓錐體內徑的加工，所以使用者需點選 長圓錐體幾何模型的長圓錐體加工曲線，再給予車磨加工參數設定如進給率等。
長圓錐體大端加工，如圖 5-6
圖 5-6 長圓錐體大端加工
長圓錐體中段加工設定後在長圓錐體幾何模型上建構出製造程式選定斷面 精加工選取，線或曲線單當作加工的起始斷面，起始加工位置也相對此元素來定 義，定義元件上厚度、元件上軸偏移量、元件上徑偏移量、起始限制預留量、結 束限制預留量等條件選定。長圓錐體加工對話框，如圖 5-7
圖 5-7 長圓錐體中段加工對話框
長圓錐體中段加工設計完成後在長圓錐體幾何模型上建構出車磨路徑，紅色 線段部份為車磨路徑，白色線段部份為提刀路徑，將輸出 NC 程式碼選項勾選，
並且輸入 NC 程式碼的檔案名稱即可輸出 NC 程式碼。長圓錐體中段加工路徑，
如圖 5-8
圖 5-8 長圓錐體中段加工路徑
長圓錐體底部加工設計是底部區域進行加工，使用者需單擊長圓錐體底部面 按鈕，長圓錐體的按鈕是以刀具模擬方式判斷，在長圓錐體底部加工時應避開碰 撞，再設定車磨加工參數如車磨直徑和進給率等。長圓錐體底部加工，如圖 5-9
圖 5-9 長圓錐體底部加工
長圓錐體底部加工設計完成後在長圓錐體幾何模型上建構出車磨路徑，確認 刀具路徑的走法是沒有干涉與碰撞，將輸出 NC 程式碼選項勾選，並且輸入 NC 程式碼的檔案名稱即可輸出 NC 程式碼。長圓錐體底部干涉與碰撞，如圖 5-10
圖 5-10 長圓錐體底部干涉與碰撞
長圓錐體造型設計中的長圓錐體轉軸設計是建立長圓錐體幾何模型時，需先 輸入長圓錐體方程式參數，決定該長圓錐體並做進ㄧ步設定各參數和條件。完成 主軸幾何模型後換置各長圓錐體設計，進行各級數長圓錐體參數設計等。
長圓錐體幾何模型的完成，如圖 5-11
圖 5-11 長圓錐體幾何模型
5.3 長圓錐體大端加工
長圓錐體大端加工設計是進行單一長圓錐體內徑的加工，使用者需點選長圓 錐體幾何模型的長圓錐體加工曲線，再給予車磨加工參數設定如進給率等。確認 刀具路徑的走法是沒有干涉與碰撞，將輸出 NC 程式碼選項勾選，並且輸入 NC 程式碼的檔案名稱即可輸出 NC 程式碼。長圓錐體大端加工對話框，如圖 5-6
圖 5-12 長圓錐體大端加工對話框
長圓錐體開口端加工 NC 程式碼如下：
O1000 N10 M42 N20 G40 G97 N30T0100 N40G28 U0 W0
N50G50 X1000. Z1000.
N60 T0105 N70M03 S150 N80G96 S65 N90G00 X300.
N100Z1091.5 N110M08
N120G01 G41 X303.873 Z706.65 F0.4 N130G01 X303.873 Z706.65
N140G03 X298.682 Z687.49 R6641.669 N150G03 X293.377 Z668.329 R6635.941 N160G03 X287.958 Z649.169 R6617.873 N170G03 X282.425 Z630.008 R6587.745 N180G03 X276.782 Z610.848 R6919.881
..
..
N250G03 X169.052 Z304.282 R4285.277 N260G03 X161.013 Z285.121 R4056.171 N270G03 X152.774 Z265.961 R3816.705 N280G01 X150.
N290M5 M09
N300G00 G40 Z1791.5 N310T0100
N320G28 U0 W0 N330M30 %
5.4 長圓錐體中段加工
長圓錐體中段加工設定後在長圓錐體幾何模型上建構出製造程式選定斷面 精加工選取，曲線當作加工的起始斷面，起始加工位置也相對此元素來定義，定 義元件上厚度、元件上軸偏移量、元件上徑偏移量、起始限制預留量、結束限制 預留量等條件選定。長圓錐體中段加工對話框，如圖 5-13
圖 5-13 長圓錐體中段加工對話框
長圓錐體中段加工設計完成後在長圓錐體幾何模型上建構出加工路徑，紅色 線段部份為車磨路徑，白色線段部份為提刀路徑，勾選刀具顯示參數即可觀看到 刀具在長圓錐體幾何模型上的模擬動態。確認刀具路徑的走法是沒有干涉與碰 撞，將輸出 NC 程式碼選項勾選，並且輸入 NC 程式碼的檔案名稱即可輸出 NC 程式碼。長圓錐體中段加工路徑，如圖 5-14
圖 5-14 長圓錐體中段加工路徑
長圓錐體中段加工 NC 程式碼如下：
O1002 N10 M42 N20 G40 G97 N30T0100 N40G28 U0 W0
N50G50 X1000. Z1000.
N60 T0105 N70M03 S150 N80G96 S65 N90G00 X300.
N100 G97 S70 M3
N115G01G41X155.0Z50.0F0.5 N110 G01 Z0 X158.0. F0.3
N120 G02 Z-152.398 X141.534 R5979.027 B-54.047 N130 G02 Z-317.156 X132.557 R6041.019 B-69.861 N140 G02 Z-482.692 X128.168 R6117.481 B-85.57 N150 G02 Z-649.01 X128.328 R6208.538 B-101.149 N160 G02 Z-816.118 X132.975 R6314.32 B-116.579 N170 G02 Z-984.027 X142.034 R6434.96 B-131.84 N180 G02 Z-1152.753 X155.407 R6434.96 B-146.91
..
..
N290 G03 Z-984.027 X142.034 R6434.96 B-131.84 N300 G03 Z-816.118 X132.975 R6314.32 B-116.579 N310 G03 Z-649.01 X128.328 R6208.538 B-101.149 N320 G03 Z-482.692 X128.168 R6117.481 B-85.57 N330 G03 Z-317.156 X122.557 R6041.019 B-69.861 N340 G03 Z-152.398 X120.534 R5979.027 B-54.047 N350 G03 Z-151.587 X60.0 R5931.38 B-38.149 N360 G01 Z100
N370 G00 T0000 N380 M05
N390 G28 U0 W0 N400 M30
%
5.5 長圓錐體底部加工
長圓錐體底部加工設計使用者需點選長圓錐體底部面及長圓錐體底部避開 碰撞，再設定車磨加工參數如刀具起始位置和最終位置等。長圓錐體底部精加工 對話框，如圖 5-15
圖 5-15 長圓錐體底部精加工對話框
長圓錐體底部加工設計完成後在長圓錐體幾何模型上建構出車磨路徑，紅色 線段部份為車磨路徑，刀尖部份為進刀點，勾選刀具顯示參數即可觀看到刀具在 長圓錐體幾何模型上的模擬動態。確認刀具路徑的走法是沒有干涉與碰撞，將輸 出 NC 程式碼選項勾選，並且輸入 NC 程式碼的檔案名稱即可輸出 NC 程式碼。
長圓錐體底部精加工路徑，如圖 5-16
圖 5-16 長圓錐體底部精加工路徑
長圓錐體底部加工 NC 程式碼如下：
O1003
N10 G90 G20 G95 G40 N20 M5
N30 M9
N40 G0 X7.5 Z8.5 N50 G90 G54 T0 N60 G97 S70 M3 N70 X0 Z1542.
N80 X25.625 Z-721.515 N90 G1 X25. Z-723.415 F.3
N100 G3 X23.869 Z-726.825 R843.001 F.4 N110 X21.582 Z-733.573 R768.156
N120 X19.377 Z-739.878 R673.889 N130 X18.307 Z-742.866 R608.135 N140 X16.232 Z-748.514 R546.616 N150 X14.245 Z-753.737 R470.379 N160 X13.285 Z-756.193 R418.037 N170 X12.347 Z-758.548 R385.293 N180 X11.432 Z-760.801 R354.14 N190 X10.539 Z-762.954 R324.529 N200 X9.671 Z-765.007 R296.459 N210 X8.827 Z-766.961 R269.957 N220 X8.007 Z-768.816 R245.054 N230 X7.212 Z-770.575 R221.811 N240 X6.443 Z-772.237 R199.801 N250 X5.698 Z-773.807 R179.249 N260 G1 X5.335 Z-774.558 N270 X5. Z-775.243
N280 X4.868 Z-775.512 F.8 N290 G01 Z100
N300 G00 T0000 N310 M05
N320 G28 U0 W0 N330 M30