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Ch10 10-1　電腦輔助設計 電腦輔助設計具有下列實質效益： 增加設計者的生產力。 改進設計品質。 改善設計文件報表。 產生製造資料庫。 電腦輔助設計在幾何造型二維系統又可分為規則曲線與不規則曲線，規則曲線可用特定方程式來表示，如直線、圓、橢圓、雙曲線等，不規則曲線則可用三次曲線(cubic spline)、Bezier 曲線(Bezier spline)、B 曲線(B spline)等方式來表示。 一條曲線可由片段曲線連接而成，而各種不規則曲線，其基本要件需具有：(1)連續性，(2)控制能力。連續性是指各片段曲線端點的連續性，至少須有二階以上的連續性，以確保反曲點的一致性，至於控制能力是指改變片段曲現形狀的能力，曲線的控制包括兩方面：(1)整體控制(global control)， (2)局部控制(local control)。 三次曲線具有下列特點： 具有整體控制能力，對於微小的調整較不易掌控。 曲線通過所有資料點，所形成的曲線較不圓滑(smooth)。 能夠在空間扭曲具有一次反曲點的最低空間曲線。 Bezier曲線： 此處　P(t)＝[x(t)　y(t)　z(t)]，空間資料點 t：參數 Pi：控制點 Fi：調和函數或基底函數 B spline曲線： 此處　P(t)＝[x(t)　y(t)　z(t)]，空間資料點 Bi：控制多邊形(control polygon) k：曲線段的次數；k—1次方 t：參數 x：節點向量 Ni：調和函數或基底函數 (blending function or basis function) n：n+1 control point的數目 B spline 曲線的特性： 具有整體與局部控制曲線的能力，如圖 10-4所示，因此在做局部微調時，十分 有用。 k=n時，B spline曲線即成為Bezier spline曲線。 調整控制多邊形上任意點時，最多只會 影響到相鄰k個曲線段。 面模型常見的曲面模型有：雙線性曲面(Bilinear surface)、規則曲面(Rule surface)、線性昆氏曲面(Linear Coons surface)、雙三次曲面(Bicubic surface) 、Berzier曲面(Bezier surface)、B曲面(B surface)等。 體模型(solid model)除了描述物體在空間表面上任意點資料之外，同時包括內部結構。 工程分析市售軟體如：Pro/E、UG、IDEAS、CATIA等，均有提供相關的工程分析，如：有限元素分析、機構模擬、質量特性分析等功能，可了解零件受力後應力與應變的分佈、零組件機構運動情形以及物體的質心位置等資料。 設計評估與審核包括：自動尺寸標示、零組件干涉檢查等。 10-2　電腦輔助製造 端銑刀作等高切削的優點是能夠以最快速度移除材料，也是一般粗切削最常用的切製方法。 中切削刀具路徑以逼近工件幾何輪廓為原則，可採用逆向位移的方式來建立刀具路徑。 中點檢測法：防止因縮減刀具中心點列所造成的過切。 側向檢測：目的是防止切削刀具中心兩側所造成的過切。 10-3　彈性製造系統 是將各工作站間，藉由自動搬運系統，自動儲存系統的聯繫以及電腦控制單元，完成系統間工件的運輸、加工與儲存，可藉由變更其作業方法，以改變所生產的產品。 10-3-1　自動化儲存系統 模具標準化系統 先由沖模著手，並與CAD/CAM沖模軟體整合。 機械系統 包括水平軸機構設計、垂直軸機構設計、抓取機構設計、傳動系統由AC伺服馬達經減速機，滾珠導螺桿等所組成。 全電器伺服系統 液壓式力量大但環境較不易維護，全電氣伺服控制噪音敬小，同時工作環境較整潔。 倉儲管理系統 模具資料管理系統與模具存取管理系統，前者與模具標準化結合，儲存模具基本資料、存放的時間、存放的位置，後者用來控制伺服機構以正確地取得或存放模具。 倉儲系統機電系統設計包含水平方向機電設計，垂直方向機電設計及抓取機電設計三大部份，每一部份均須對其運動機構，滾珠導螺桿及AC伺服馬達等元件加以分析，才能選擇出正確的元件。 10-3-2　自動化物料搬運系統 常見的有輸送帶系統與無人搬運車系統，當物料搬運路線固定，且在某一特定位置以相當大量的方式移動時，常採用輸送帶類型如下：滾筒式輸送帶(roller conveyors)、滑輪式輸送帶(skate-wheel conveyors)、帶狀式輸送帶(belt conveyors)、鏈條式輸送帶(chain conveyors)、懸吊式輸送帶(overhead trolley conveyors)等。 無人搬運車系統(automated guided vehicle system； AGVS)廣用於自