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6-1 遠端虛擬 CNC 機器實作前安全檢測

數值控制工具機的造價昂貴,而對目前職業學校與技專院校的數控工具機課程而言,

由於數控工具機之資源有限,導致在實際操作機具的情況下會產生多人分配資源與時間的 問題,而數控工具機又是基礎知識與實作並重的一門課程,傳統的數控工具機教學以使用 平面教材再配合實際上機為主要的教學方式,但是平面教材較為枯燥,使得學習者對於加 工觀念的建立較不直接也較不容易,由於NC (Numerical Control)程式與加工概念的建立到 實際上機操作之間容易有落差狀況,導致上機實作的前置時間增加,例如材料與刀具的準 備與選用、NC程式除錯…等,其中擔心的部分亦包含了因為程式與機器操作的不熟悉所造 成機碰撞損壞及人身之安全。以上的敘述可以清楚得知,由於數控機具價格昂貴,一般學 校教學資源的不足,學生與機器的比例懸殊,使得每位學生可分配的時間不多,以致學習 效果相對降低。

為了提高學生的學習效果,因此進而開發遠端虛擬CNC機器以輔助機具之不足,對於 機器不足的情形、人員安全上的考量以及數值控制工具機操作學習皆為最佳選擇。

遠端虛擬CNC機器開發的目的即是為了彌補理論與實作之間的落差,透過與虛擬場景 的互動,輔助基礎知識的教授,尤其是較難建立的NC加工觀念,例如座標系統的設定與轉 換等,學生在實際上機前經過虛擬工具機的訓練,可減少機具碰撞耗損與危險發生的機率,

人機互動的虛擬設備亦可提升學習興致與教學功效。

由以上所的內容可明確得知遠端CNC機器主要是讓NC程式在上機實作前,先模擬整個 加工過程,檢查NC程式是否有過切或撞刀…等等的狀況,並作為實作前的安全檢測。圖6-2(a) 及(b)為虛擬CNC工具機。

圖6-2(a)為遠端虛擬 CNC 三軸工具機。

圖6-2(b)為遠端虛擬 CNC 三軸工具機。

圖6-2(c)為網頁上之虛擬 CNC 三軸工具機。

在實際加工前利用遠端虛擬CNC機器進行安全檢測是必要的,這個動作可減少許多不 可預期的情況發生,不僅可避免機器碰撞損壞,亦可增加進行加工者的人身安全,而本研 究案裡所製作的安全檢測有以下幾種功能:

1. 遠端虛擬 CNC 機器訓練系統的開發,輔助 CNC 工具機的操作訓練,經由設計好的訓 練劇本,可降低對於初學者在操作上的犯錯率,亦可避免數控工具機之損毀。

2. 在此研究案所開發出的遠端虛擬 CNC 機器還多增加了補正值參數設定表,如圖 6-3 所 示。可利用此參數表的功能來實際模擬CNC 加工模擬,此補正值參數設定中,包括了:

G54~G59 的設定值、原點位置的參數、刀具座標參數…等等的參數設定,當模擬沒有 問題時,即可直接套用於控制器上,亦可直接將G54~G59 有用到的值直接輸入於數控 工具機中,如圖6-4 所示。而刀具之補正也可直接套用於數控工具機的刀具補正值參數 設定表內,如圖6-5 所示。

圖6-3 參數設定表之顯示

圖6-4 數控加工機之 G54~G59 之參數設定表

圖6-5 刀具補正參數設定表之顯示圖

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