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臺灣大學機械系電子報

學生園地

機電智慧創意實作競賽心得

碩三盧俊瑋同學

 

賽前籌備:

 

    競賽分為初賽與決賽,初賽僅需繳交作品企畫書,由於在報名之前,作品已經有相當程度的成果,在撰寫企畫書上較得心應手,也順利取得決賽門票。

    原本預定五月中旬的決賽,卻遇上Covid-19攪局,被迫延期,心裡難免有些失落,甚至擔心決賽日期會落在我當兵入伍之時;但與其害怕這些無法改變的事,不如多花點心思來準備比賽,轉個念往好處想,還可以有更多時間準備。

    十月初收到主辦單位來信,正式公布決賽的確切日期,時間非常剛好的就訂在入伍的前一天,之前所擔心的問題如釋重負,但由於隔天即入伍,不得不提早剃光頭髮,只好頂著光頭去參加決賽了。

 

參賽心得:

    這次競賽的決賽地點位於台中,這個地點我覺得非常好,因為台中是工具機產業的重鎮,正好可以呼應這次比賽主題。

    完成報到後,我們便立即開始場地佈置,雖說是場佈,但我們也僅僅是將海報貼上,並將電腦置於桌面,相較於其他組別的龐然大物,顯得非常輕鬆,全因我們此次比賽作品為純軟體。多出來的時間,讓我們可以從容的完成還未完成的報告投影片,也能多去參觀其他組別的作品。

    隨著時間的流逝,心情也逐漸感到忐忑不安,一開始甚至還不確定這蔓延的緊張感究竟是因為即將開始的決賽,還是明天的入伍,直至主辦單位宣達注意事項後,得知我們是從原先300多隊之中脫穎而出,那剎那間傾瀉而出的壓力,才確定當下我是因比賽而緊張。

    決賽是採實體作品之實際演練,每組須於自己的位置上向評審報告與操作作品,時間為20分鐘報告與10分鐘QA,這是我參加過的同類型的比賽中,需要報告最久的一次;如何在這麼長的時間裡,讓評審持續保持專注且對內容產生興趣,將會是一大重點。

    這次的報告中,我改變了不同於以往節奏較緊湊的報告方式,以較從容的方式向評審解說,並將作品重點著重於產業界的應用與市場價值,希望以此吸引評審們的目光。完成報告的當下,內心自覺表現優於過往,清楚地呈現出本作品優點,亦使我更有自信地面對接下來的問答時間,使之能夠不疾不徐應答。

    頒獎典禮上,司儀依序從佳作、優勝、季軍、亞軍、冠軍唱名上台,每一次的唱名對我而言皆是煎熬;與此同時,也代表著或許自己離冠軍更近,最終順利獲得冠軍,得知獲獎的當下頭腦一度空白,這幾月來的辛苦總算值得,也算是為自己這兩年來的碩士生涯畫下美好的句點。

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  圖1 頒獎典禮合照(中間為作者)

 

研發動機:

 

    放電加工在模具加工中扮演著很重要的角色,除了其容易對高硬度鋼材加工,另一個理由便是可以加工切削刀具所加工不到的尖角,或不易加工的細薄壁等微細要求;然而放電加工的前置作業卻十分耗時,例如:放電區域識別、電極設計、電極CAD繪製等等,雖然現有的商用CAD/CAM軟體提供模具基本的電極設計輔助功能,但這些功能主要還是仰賴人工操作且須具備豐富的加工經驗,當電極數量多的情況下,會耗費大量時間且容易失誤。

    本作品期望藉由程式語言開發出一套雕模放電加工自動電極生成軟體,藉由計算模具圖檔中的幾何(Geometry)與拓樸(Topology)資訊,以系統化的方式取代以往憑藉著操作者自身經驗的方式來辨識出未切削區域(Uncut region),並且自動生成由這些未切削區域的電極,取代手動繪製電極圖檔等十分耗時的前置作業。

 

作品簡介:

 

    本作品透過主曲率 (Principal Curvature)與一類似刀具路徑模擬方法,成功建立其特徵辨識演算法,可以於刀具路徑規劃前就有效的判斷刀具與加工面間的干涉情形,進而取得未切削區域,如圖2所示;為了於這些未切區域上生成出正確電極圖檔,本作品亦提出一特徵變方法—開放邊提示法(Open Edge Hints),利用圖檔中的拓樸資訊做為提示並運用布林運算,可以自動生成出符合電極設計需求的電極圖檔。Art editor Img

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  圖2 本作品辨識結果與切削模擬殘料對照

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  圖3 本作品之介紹與結果

 

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