2006光學模具與製程技術應用研討會

這個研討會通知的時間很短,
只有一個星期,甚至報名的時間,也只有3.4天,實在倉促,
我的客戶和他們的朋友們都沒法排出一天的時間參加,真的很遺憾....
整個研討會,業界到的人很少,一半以上都是學生...
我想,這是美中不足的地方吧....


我大約7點多就到群益技院了,
逛了一下校園後,
就蹲在水溝旁邊看螞蟻爬水管,
水管和水溝離了幾mm,大約是螞蟻1.5倍以上的長度,
正常來說,螞蟻應該爬不過去,
但是很有趣的是,每一隻螞蟻要爬過去的時候,
都會有另一隻螞蟻會適時的頂他一下,
而且整個過程都沒耽誤到時間,還滿有意思的....


今天的研討會裡,
印象最深的是蔡銘宏協理演講的部分....
沒有學過理論的人,很難了解應力對產品的影響,
頂多只是字面上一些比較負面的名詞,
但是對於成因,和為什麼會出現在我的產品上,實在很難聯想....

所以蔡協理今天的演講,
一開頭就是解釋高分子運動的現象,
看到那兩段影片的瞬間,其實很多問題都有答案了...

我以前並沒有高分子的概念,
對於模流,實際上我是以水流的概念來套用的,
像是短射時,下意識的就想要加壓,
可是成品的情況卻是更差,不一定射的滿,但是變形會更嚴重....
用水的觀念,根本沒法解釋一連串在模具射出成型時遇到的現象....

但是如果知道高分子的特性,
這些問題就不再是問題了....


劉文斌經理今天主要是講解應力偏光儀的理論,
其中對於塑膠射出成型的縮水率有約略帶過,
我不太明白的部分是,到底是什麼原因造成縮水的現象,(是熱漲冷縮嗎?)
經手過的模具裡,同樣使用尼龍射出的產品,同樣是眼鏡框的模具,
有的縮水率達到1.008以上,有的卻完全沒有縮水的現象,
不知道有沒有什麼理論可以解釋這種現象....


參加完研討會要回程時,
才發現群益技院附近,竟然都沒公車,也沒計程車,
只好往台中市的方向走,走了半個多小時才找到計程車....Orz


搭和欣客運回台南時,還發生一段小插曲,
司機把車子開到麻豆交流道旁的和欣客運站時,
連續廣播了三次,結果都沒人下車,
於是余司機就把大客車掉頭開上高速公路,
在上高速公路的時候,一個坐在後座的小姐才慢慢的往前走,
說他要在麻豆站下車,還說司機都沒有廣播所以他不知道已經到麻豆站了,
可是高速公路上是沒法倒車的,也不可能把那個小姐丟在高速公路上,
所以只好一路把他載到新市.....

對於乘客無理的指控,
余司機都很客氣的回應,
所以我決定出面幫他作證,
余司機很無奈的說,
常常都會發生這種事,
有時候是內部員工溝通的疏忽,根本沒跟司機說那一站有人要下車,
有時候就像這樣,明明廣播了好幾次,可是乘客都沒注意到...

每個行業,都有不足為外人道的辛苦....


未來模具發展走向

chin姐說:

未來CNC的自動化將會取代專精的工程人員,
但我認為會操作的人員也未必真能獨佔人力市場.

通常開模具,我會很需要開模人的一些更優於產品的建議,
這些是學會操作的人短時間所沒法做到的.


我的回覆:

工廠真的要賺錢,
得要走向無人自動化,
因為在自動化的過程,
得要將所有的經驗轉換成各種實際的參數,
並且同時間免去所有的人為疏忽....

CNC加工廠早在我進這行的時候,
日本那裡就已經做到無人自動化了,
10餘個人,可以創造一年10幾億的產值...
你看看台灣或大陸的CNC廠一年的產值是多少....

模具設計方面,我也一直往無人自動化努力,
這方面的困難度會比CNC加工還高,但,這是未來的趨勢....

模具的做法,不只是我們所接觸到的這樣,
我所知道的最先進的做法,
可以直接跳過拆模.CNC加工.合模...等等的過程,
拿到樣品,就可以直接生產,而且只需要不到10天的時間....= ="

只是那種技術目前還不純熟,
有很多問題都還沒克服,
但都只是時間上的問題....

後續,
賣勞力的工作會越來越少,也會越來越便宜,
相對的,經驗和技術才是王道....
(以世界的觀點來看是這樣,不過台灣和大陸要走到這樣,不知道要幾年.... )

WORKNC

還沒好好的介紹這套加工軟體....

即使在業界,知道這套軟體的也不多,
真的會用的人很少...

知道的大部分都是盜版的,
沒有代理商的技術支援,
很多的參數都不會調整,
加工起來的工件出了問題,
就把這些問題歸咎在加工軟體上面,
最近還為了這套軟體
跟客戶合作的CNC廠鬥了好幾回...

那間CNC廠的老闆,
動不動就把問題推到WORKNC身上,
我反問他是不是有用殘料運算,是不是有開什麼參數,
那個老闆只用一句"那樣會算很久"來閃躲...
雖然我不是軟體代理商,但是還是很氣憤,
他自己不會使用,竟然隨隨便便的污衊一套這麼好的加工軟體,
如果真的像你說的那麼差,你就別用了....= =



以下是我替WORKNC的澄清...

WORKNC是我所知道和使用過的近十套加工軟體裡面,
最符合經濟效力的軟體,而且還擁有不少的特長....

大家對WORKNC的傳統印象是加工品質粗糙,
這個部分早在2000年發行的第14版就獲得良好的改善,
甚至可以在深溝切削加工出近似鏡面的品質...
(需要"真的"高速切削機和高速加工刀具配合...)

殘料計算,是這套軟體的一大優點,
尤其在再粗加工和清角的時候,
可以減少刀具空跑的機會,
越大組的模材,可以省下越多的時間....

加工程式提刀次數非常少,
除非是參數亂設,或是使用錯誤的加工方式,
才會出現過多的提刀....

加工路徑的平順化和路徑導圓角的功能,
可以讓機台進行高速切削時,加工的非常平順....

特殊刀具的設定和刀長檢測,
在WORKNC裡面,甚至可以把整個Z軸都畫入刀具,
讓機台的Z軸深入工件裡面加工...

程式修改的部分,
其他CAM軟體有提供的功能幾乎都有,
但是操作比較方便,而且可以從任意角度去編修程式...

人員訓練,
雖然原廠號稱需要18個小時,
但有其他CAM經驗的人員,大概只需要4個小時就可上手,
我自己當初只學了一個小時....

至於加工程序的再運用/3+1軸/3+2軸/5軸加工...等等,
請自行到軟體說明會體驗....

看到最新版的WORKNC提供的功能,
我只能說,當初我決定放棄CAM這一塊是正確的,
連最難寫的5軸同動程式,都被簡化到幾個鍵就可以處理掉,
程式計算的同時連模擬和碰撞都同時可以處理好,
那還需要資深的加工程式設計師作什麼?
只要有正確的加工菜單,
工讀生或總機小姐寫的程式的加工的品質和有經驗的老手
又有什麼差別呢...

當初我的CAM 是因為WORKNC而開竅,
讓我可以一天處理10幾台CNC加工機的加工程式....

我的作業排序源至WORKNC的概念,
讓加工廠的效率可以增加將近4倍...

我甚至可以拿其他軟體當作WORKNC使用,
在其他加工軟體作出我要的加工功能....

而最後讓我覺得挫敗,決定放棄CAM,也是因為WORKNC,
這麼強的軟體,每年進步的幅度還這麼大,
讓資深的加工程式設計師看不到未來....



PS:
今天帶朋友去看最新版本的WORKNC的展示,
尤其是5軸加工程式的部分,
讓我對CAM徹底死心了....

CNC加工程式的瓶頸一再被挑戰.突破,
我大概看的到CNC加工的未來-----已經不需要加工程式設計師了,
直接把工件輸入到加工機的控制器裡面,
控制器會自動排刀,自動產生加工程序,加工路徑,並且加工.....

以WORKNC進步的速度....這個未來,不會太遠....


2006年新一代設計展觀後感

早上4點多要出門的時候,
不知道是哪一家的冷氣的冷煤漏了出來
整條巷子瀰漫著一股很奇怪的味道,
聞了幾下後,就暈了一整天....QQ

坐和X客運北上,
到達台北的時候,
雨變小了一點,
我走道火車站,就聽到廣播的誤點通報,
唉...台鐵真是靠不住,
還好沒有搭台鐵,不然到台北都不知道幾點了....

我很少坐台北捷運,
一是趕時間,二是不熟,
今天剛好時間還多了一個多鐘頭,
於是決定放棄計程車...

往台北火車站的地下一樓走去,
一路找著捷運的標示,
火車站把捷運標示藏的很"隱密",
整個過程像是尋寶一樣,
標示牌一下子是在走道中央的天花板,
一下子是在牆壁上,
有時候要往左找才有,
有時候還得往後看才看的到....

在地下一樓,
看到幾個人推著一個雙腳上石膏的坐輪椅小女孩,
找不到能讓輪椅可通行的出口,
他們不知道在底下繞了多久....

我又往前走了幾分鐘,
突然在右側牆壁看到一個小小小的標示,
大概是說推嬰兒車的婦女請坐電梯,
喔....原來還有電梯喔,
轉頭找了一下,電梯也沒有在這個牌子的附近,
然後也沒有標示電梯在哪的指示圖,
真不曉得這種整人的動線指示設計到底是哪個笨蛋的傑作阿....

到了世貿,天空開始下起雨了,
世貿的售票口,是在外牆的地方,
完全沒有可以遮雨的騎樓,
買票的人,站了一長排在那裡淋雨....唉....

今年的工業設計,
感覺比去年好很多,
展出的成品,很多都幾乎是完整的商品了...

讓我印象最深刻的是一隻眼鏡,
(因為我自己也是設計眼鏡...)
只用了幾片薄薄的金屬片相箝而成,
設計的概念很棒,
但是鼻中的部分沒有整體感,
鏡片的固定也有很大的問題,
但是,以學生的作品而言,已經很棒了...

會場總共只有展出兩個眼鏡的作品,
除了這個之外的另一隻眼鏡,
只是單純的抄襲一些上市的商品而已,
而且做的很爛...

這個展覽延續了一貫的傳統....

1.很差勁的動線規劃
即使很多的院校都有空間設計的相關科系,
不過那些東西都只是理論而已,
看那些弄得很有樣子的空想作品,但實作呢?
一個小小的展出會場,幾坪的空間裡,
完全感受不到有什麼設計的水平...

2.很吵雜
人多聲音就多,
但是設計展不一樣的是,
那些學生們還會拿擴音器大聲的吆喝,
甚至還會派出一整隊的人,在整個會場巡迴叫賣...

3.不尊重參觀者
整個展出只是為了要把畢業作品放進來而已,
沒有為參觀者提供一個舒適的欣賞空間...

4.不尊重展出的設計師
會場內都是還沒成為商品,
或是快要成為商品的東西,
那些都是新銳設計師們的心血,
從門口進來,一路上貼了多少的"禁止攝影",
可是幾乎是人手一機的猛拍...
標示著"禁止觸摸",卻被玩壞的也不少....


我覺得,
台灣學生的設計能力,
這幾年有很大幅度的提昇,
但,人文素養卻越來越少了...

汽車引擎風扇架(逆向)

這個例子比較特殊,
他的逆向資料並沒有點,
只有線架構....

使用軟體: CIMATRON IT

先把所有的斷面線堆疊起來,
檢查這些斷面的誤差值是否在許可範圍....



接著把量測資料的線段,
整理成建構曲面所需的資料....



從風扇架的本體開始建構,
再把相關的配件一個個的加上去....



3D成品完成後,把逆向資料疊回去,驗證誤差值....


3D成品短片
http://podcast.blog.webs-tv.net/arkuo/podcast/316827

汽車後照鏡(逆向)

處理逆向圖面,
通常拿到的點資料
多為投影/3次元/雷射/照相所得來的...

這個例子是用3次元量測點資料...
使用繪圖軟體: CIMATRON IT

點資料在圖檔裡面的型態是3D空間中的點,
有些3次元量測軟體會自動把相關的點用線連起來,有的只是單純的點....


首先,把邊緣的線先抓出來,並投影到平面上修整平順,如下圖....


接著就可以用抓出來的線建構曲面....


將相交曲面修剪好,再加上導圓角,成品就完成了....

成品外側的曲面...


成品內側的曲面...

將成品內外側的曲面組在一起...



最後,將點資料和曲面放在一起檢查誤差,
如果誤差都在許可範圍內就完成了....

NURBS

NURBS是縮寫,
原文是Non-Uniform Rational B-spline...
所以,不要再拼成NUBRS了....= ="

non-uniform 非一致性的
是指對於節點賦予有限度的彈性...

rational 有理的
是指可用數學函式定義...

b-spline 基本涵式曲線
b-spline的b不是Bezier,而是basic function...

b-spline將曲線階數由控制點個數決定下獨立出來,
所以可以在不改變曲線階數的情形下,增加曲線控制點....
而且在曲線定義裡面加上了節點向量,
使得控制點可以只對曲線產生局部的變化....


NURBS 曲面是一種多嵌片的曲面,每一個嵌片定義一個控制點。

所謂嵌片(PATCH)你可以想像那是補過的曲面,就像一條補過的牛仔褲,
補過的地方顏色比較深,所 以一個NURBS 曲面就像是一條補過很多地方的牛仔褲,
不是一條很完整的褲子,看到這裡您一定會想像說這樣子曲面一定很不好,
因為它不是一整個面,所以不能用,

事實上,我 們必須逆向思考,我們要的其實不是一個定義成完整而沒有修補過的面
(BEZIER曲面就是完整的面),因為完整的面無法順利的做編修,
意思是,一但你做設 計變更,用到修剪曲面、組合曲面,完整面上的某個控制點跑掉,
那你整個面的控制點就全都會跑掉了,如此會導致NC加工出來的品質受到質疑,
所以我們需要像 一條補過的牛仔褲一樣的面,就像NURBS曲面一般,
NURBS 曲面提供兩個主要優點:
NURBS 曲面總是平順的
,以及和一個控制點只控制變化的區域,
對於被改變的曲面的其他地方曲面的位置、重量、屬性...等將不變

所有高階曲面的功能都會建立成NURBS曲面。

BEZIER網格曲面也是一種多嵌片的曲面,每一個嵌片定義16個的控制點。
一個 BEZIER網格曲面可以操縱這些控制點並改變形狀。
但是當一個控制點移動時將影響整個曲面形狀。
BEZIER 網格曲面有一個缺點就是曲面不一定平順


在Cimatron當中,以下的功能做出來就直接是NURBS的曲面了:
1.導向曲面(DRIVE) 所有的選項(除了平行斷面之外)
2.熔接曲面(BLEND)
3.網格曲面(MESH)
4.導圓面(FILLET)
5.點曲面(PNTSRF)
6.規則曲面RULED) (只有特殊的例子)
7.組合曲面(COMSRF)
8.變更(MODIFY) >> 平緩化(FAIR)
9.補正OFFSET) >> 曲面(SURFACE) >> 不等肉厚補正(VARIABLE)
10.比例(SCALE)
11.變更(MODIFY)>> 毗連曲面(ADJOIN SURFACES)
12.變更(MODIFY) >> 改成未修剪曲面(TRMSRFTO SURFACE)
13.外部程式(USER) >> GEOMETRY >> READCMM.dll

※變更(MODIFY ) >> 變更斜率(MODIFY SLOPES)
可以轉換所有曲面的類型到NURBS曲面中。


曲面若要轉換成 Bezier可以使用外部程式的功能
USER(外部程式) / GEOMETRY / APPBEZ.dll