SpaceTeamSat1 立方衛星結構：六片 Al 7075 板、二十四次裝夾，以及小刀撐不撐得住¶
SpaceTeamSat1 是維也納工業大學太空團隊（TU Wien Space Team）的 1U 立方衛星 (CubeSat)。它的結構是一個由六片 Al 7075 板加工而成、每邊約 100 mm 的框：兩片方框（X±）與四片側板（Y±、Z±），帶導軌、1.6–1.8 mm 的薄板與 D4 H7 定位孔。團隊以 CC BY 4.0 公開了 STEP 模型與一套 13 張的圖面。圖面給了材料、一般公差 ISO 2768-f、表面與 H7 孔；沒有給夾具、工序，也沒有給刀具。一個 AI 代理 (agent) 沒有用任何商用 CAM，而是在 STEP 檔上自己寫了一套 2.5 軸 CAM：它推出每片板的工序與裝夾、選刀具與刀把、寫出 Fanuc 程式，並透過 Web API 建出 24 個 HiNC 專案，每次裝夾都讀取前一次裝夾留下的工件。
問題都是加工廠會問的：刀把進不進得去 15–24 mm 深的側邊口袋；D2 與 D4 小刀在 1.6 mm 薄板與 1.1 mm 凸台壁旁邊撐不撐得住；零件做出來是不是設計的樣子；六片一批要多久。在 HiNC 3.2.43、網格寬度 0.125 mm 下：
- 刀把過得去。 每一個伸出量都由零件的高度圖決定：高度圖依刀把的半徑膨脹，再加 2 mm；24 次裝夾沒有任何碰撞。在 1 mm 網格的反向對照裡，把 D2 伸得比需求短 6 mm，HiNC 的刀把對工件碰撞就出現在計畫指出的位置。
- 小刀撐得住，在修訂之後。 用原本的程式，X- 板的三條負載標準全部未過：D16 粗加工要求主軸出到額定的 1.6 倍（第 99 百分位），D6 與 D2 精修彎了 193.9 與 359.9 µm（X- OP1 的原程式為 NC 優化研究在 HiNC 3.2.45 上重播的讀數）。改成依切削截面調整進給、牆分兩刀、長刀另外規劃、繞內側圓弧時放慢進給之後，六片板的精修刀路在 D6 的牆上最多彎 23.1 µm（上限 25），D4 在角落 37.6 µm、D2 在角落 48.5 µm（上限 50），只有 Y+ 上 D2 的一步是 55.8 µm（Y+ OP1 的 D2 段在同一研究中重播的讀數）。粗加工維持在主軸額定的 0.90 以下，只有一步斜坡折返讀到 2.63。
- 形狀。 每片板上，96–98 % 的完成表面落在設計的一格以內。X 板最多過切 0.026 mm；Y 與 Z 板沿內側稜線超出一格 3–34 µm；Y+ 與 Z+ 在導軌端部留下 4 mm 的料，計畫早已報告那裡是所選刀具到不了的地方。±0.05 mm 的薄板與凸台壁比格子還細，所以它們的撓曲改由 HiNC 的力算出：最多 0.12 µm 與 0.15 µm。
- 整批。 HiNC 裡的程式共 139.5 分鐘（代理的算術：134.5），假設 24 次裝夾每次 10 分鐘，共 6.3 小時。
第一次播放之前就寫下通過門檻的十四條標準中，過了八條；沒過的六條連同原因寫在〈結果與效益〉。其中幾個原因是 HiNC 自己的：繞對角線轉 120° 擺放的邊裝夾完全讀不到力；還有少數單步讀到的負載，是它們的幾何解釋不了的。
本頁的一切都是模擬：沒有任何一片板在真實機台上切過。圖是代理自己依公開模型做的渲染、HiNC 的畫布，以及代理依 HiNC 讀值畫的圖表；圖面帶有 SolidWorks 教育版的浮水印，不轉載。下面每個難題都寫出風險、怎麼發現、解法，以及解法站得住的證據。建好的專案是代理的工作材料，不對外散布。
HiNC 的畫布：X- 板在虎鉗裡，第一次裝夾。D2 端銑刀從熱縮刀把伸出 17 mm，在框架頂面以下 10 mm 的一個 R1 角裡，刀把鼻端仍在它上方 7 mm。零件依切到每個面的那一步的峰值切削力著色（0–300 N）。擷取自 HiNC 3.2.43。
案例¶
TU Wien Space Team 在 Zenodo 上公開了這顆衛星的機構設計：組立與六片板的 STEP 檔，以及一套 13 張的圖面。圖面寫明：
- 每片板的材料都是 Al 7075；一般公差 ISO 2768-f；表面；導軌硬陽極處理；
- H7 孔，並註明「Bei Bohrung D4,00 H7 Benutzung von Stirnreibahle notwendig」：平底的 D4 H7 孔需要端刃鉸刀；
- 「Alle bemassten Bohrungen M3 dienen zur Fertigung」：標了尺寸的 M3 孔是加工用的。
沒有交代的：毛胚、工序與裝夾、夾具、機台、刀具與刀把、切削數據，以及程式。
代理自己的渲染：網格由它從 STEP 檔轉出，以光線追蹤繪製。不放圖面。
| 板 | 尺寸 (mm) | 零件 | 毛胚 (mm) | 去除 | 孔 | 裝夾 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CS_Xminus | 99.8 × 99.8 × 15.0 | 11,097 mm³ | 103.8 × 103.8 × 24.0 | 95.7 % | 36 | 2 |
| CS_Xplus | 99.8 × 99.8 × 14.5 | 10,446 mm³ | 103.8 × 103.8 × 23.5 | 95.9 % | 42 | 2 |
| CS_Yminus | 91.4 × 94.0 × 14.9 | 12,057 mm³ | 95.4 × 98.0 × 23.9 | 94.6 % | 25 | 5 |
| CS_Yplus | 91.4 × 94.0 × 14.9 | 12,014 mm³ | 95.4 × 98.0 × 23.9 | 94.6 % | 25 | 5 |
| CS_Zminus | 94.0 × 91.4 × 21.8 | 13,876 mm³ | 98.0 × 95.4 × 30.8 | 95.2 % | 21 | 5 |
| CS_Zplus | 94.0 × 91.4 × 14.9 | 12,555 mm³ | 98.0 × 95.4 × 23.9 | 94.4 % | 21 | 5 |
薄的地方，在 STEP 上從每個面的中心打一條射線到對面量得。上：側板的 1.6 mm（約 206 mm²）與 1.8 mm（555–602 mm²）薄板。下：X 板的四個凸台，D6.2 外徑包著 D4 H7 孔，壁厚 1.1 mm、高 5 mm。這個案例最初描述時說的「約 1.2 mm 的肋」，就是這些凸台壁，以及 Y 板端部一道約 1 mm 的牆。
代理建了什麼¶
一切都經由 HiNC 的 Web API 完成，依循的是專案建構、透過 HTTP 驅動網頁服務（英文，未鏡像）與透過 HTTP API 進行重播驗收。每個值都標明出處：讀取（來源寫明的）、推得（從 STEP 推得）、自選（來源沒說、由代理決定的）或量測（在 HiNC 3.2.43 上的一次執行中量得的）。
| 項目 | 值 | 依據 |
|---|---|---|
| 零件 | 六片板的 STEP 模型，由代理網格化成封閉網格（gmsh），每片各放在一個厚度沿 Z 的座標框裡 | 讀取；座標框推得 |
| 材料 | AA7075，HiNC 資料庫的數據 | 讀取（每張圖面） |
| 毛胚 | 零件的外框每邊加 2 mm、加 1 mm 面銑量，再在背面下方加一塊 8 mm 的夾持料，讓虎鉗夾 5 mm 深；OP2 把夾持料銑掉 | 自選 |
| 裝夾 | OP1 以虎鉗夾住夾持料；OP2 翻面放在子板上；側板再加三次（E1–E3），板立在虎鉗裡：共 24 次 | OP1 的面依 M3 的註記讀取；邊上的孔從 STEP 推得；其餘自選 |
| OP2 夾具 | 一塊子板，在 M3 孔下有螺絲墊；側板的子板另有依 OP1 面與薄板形狀做的巢，比它們的邊緣內縮 0.3 mm | 自選：只靠墊塊時，薄板會跨 20–40 mm |
| 翻面 | 每次裝夾是一個專案；同一個工件座標框，用夾具安裝處與程式原點錨點上的 GeneralTransform 翻過來擺；任務的第一個命令讀取前一次裝夾記錄的工件 |
自選，先在一塊探針方塊上驗過 |
| 機台 | 通用三軸立式綜合加工機：行程 800／500／500 mm，快移 30 m/min，以 Empty-wXYOZSt 骨架建成 |
自選 |
| 主軸 | 實作案例的通用主軸：連續 7.5 kW、短時 10 kW、24,000 rpm、效率 0.4（HiNC 的預設值） | 自選 |
| 控制器、程式原點 | Fanuc；每次裝夾的 G54 都在毛胚頂面中心 | 自選 |
| 刀把 | 通用熱縮刀把 SF3／SF4／SF6／SF16，量規長度 80 mm，鼻端半徑 4.5／5／10.5／16 mm，依 DIN 69882-8 的一般比例，在專案裡以 Z–R 剖面定義 | 自選 |
| 伸出量 | 下列三者取最長：刀把的間隙需求（零件在該次裝夾中的高度圖，依刀把在鼻端與往上 10、20、30 mm 處的半徑膨脹，再加 2 mm）、刃長 + 1 mm、頸長 + 1 mm；進位到 0.5 mm | 自選；帶頸的刀，伸出量一定不短於頸部，因為刀把不夾頸部 |
| 程式 | 代理自己的 2.5 軸 CAM：偏置輪廓粗加工，以螺旋與之字形斜坡下刀；以較小的刀做殘料粗加工；底面；接著每面牆每層分兩刀（半精修留 0.1 mm，再一刀光刀）；沿導軌凹圓角的球刀刀路；啄鑽（G83）與端刃鉸孔；進給依每段刀路碰到的切削截面調整 | 自選 |
| 解析度 | 24 次裝夾的第一次檢查、早期修剪案與刀把的反向對照用 1 mm；探針與一輪全掃用 0.5 mm；後期修剪案與驗收用 0.125 mm | 自選（網格解析度） |
| 播放 | 一把刀一輪：每支程式在換刀處切段，24 支程式共 126 段 | 自選 |
| T | 刀具 | 刃長／頸 (mm) | 伸出 (mm) | 刀把 | 轉速、每刃進給 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T1 | D16 三刃端銑刀 | 刃長 32 | 33 | SF16 | 15,000 rpm、0.08 | 面銑、粗加工（ap 4、ae 6.4） |
| T2 | D6 三刃端銑刀 | 刃長 20 | 21 | SF6 | 20,000、0.04 | 殘料粗加工、底面、牆的半精修與光刀（光刀 80 % 進給） |
| T9 | D6 三刃端銑刀，長刃 | 刃長 26 | 27（只用於 Z- OP1） | SF6 | 20,000、0.04 | Z- 的深牆：殘料粗加工 ap 1.5，精修每層 1 mm，光刀 60 % 進給 |
| T3 | D4 三刃，頸 D3.6 × 18 | 刃長 8 | 19 | SF4 | 24,000、0.025 | R2 角 |
| T8 | D4 三刃，頸 D3.6 × 25 | 刃長 8 | 26（只用於 Z- OP1） | SF4 | 24,000、0.025 | Z- 深處的 R2 角 |
| T4 | D2 兩刃，頸 D1.8 × 16 | 刃長 4 | 17 | SF4 | 24,000、0.012 | R1 角與窄槽 |
| T5 | D4 球刀，頸 D3.6 × 16 | 刃長 8 | 17 | SF4 | 20,000、0.03 | 導軌的 R2 凹圓角（三刀，50 % 進給） |
| T6 | D2 球刀，頸 D1.6 × 16 | 刃長 3 | 17（只用於 Z- OP1） | SF4 | 24,000、0.015 | Z- 凸耳根部的 R1 溝（六刀，25 % 進給） |
| T11–T18 | 碳化鎢鑽頭 D1.0、1.6（M2）、2.4、2.5（M3）、2.8、3.3（M4）、3.8、5.5（M6 × 0.5） | — | 9–29 | SF3／SF4／SF6 | 依鑽徑 | 孔、攻牙底孔、鉸孔前的孔 |
| T21–T23 | H7 端刃鉸刀 D3.0、4.0、5.5 | — | 11–15 | SF3／SF4／SF6 | 1,800–3,000 rpm | H7 孔；D5.5 座之前的圓弧銑在直徑上留 0.3 mm |
切削數據是碳化鎢刀具在 7075 上常用的起始值，是代理的選擇，不是廠商的表。
側板的五次裝夾，代理依它的夾具做的渲染。OP1 做出 M3 孔開口的那一面；OP2 把板翻面，放到依那一面與薄板形狀做的巢上，從下方穿過 M3 孔鎖住；E1–E3 把板立起來，鑽兩個端面與一個側邊。X 板只有 OP1 與 OP2。
每次裝夾用什麼夾住板、加工什麼：
| 裝夾 | 夾法 | 加工什麼 | 依據 |
|---|---|---|---|
| OP1 | 虎鉗夾住毛胚背面 8 mm 的夾持料，夾 5 mm 深 | 面銑、粗加工、殘料粗加工、半精修與精修、凹圓角，以及 M3 孔開口那一面的孔 | 這一面依圖面的 M3 註記讀取；虎鉗自選 |
| OP2 | 翻面放在子板上：M3 孔下有螺絲墊；側板的子板另有依 OP1 面與薄板形狀做的巢，比它們的邊緣內縮 0.3 mm | 銑掉夾持料、背面、那一面的孔與 H7 孔 | 自選；巢是因為只靠墊塊時，薄板會跨 20–40 mm |
| E1–E3（只有側板） | 板立在虎鉗裡，夾住它的兩個大面 | 兩個端面與一個側邊上的孔：M2 與 M4 的攻牙底孔、D5.5 H7 座與一個階梯孔 | 從 STEP 的孔軸沿 X 與 Y 推得 |
代理怎麼管理這件工作¶
- 第一次播放之前先定通過標準。 在 HiNC 播放任何東西之前，標準就寫進案例的
Setup/case-numbers.json並提交，分成五組：A 乾淨的執行（每一行都跑、步有接觸、沒有警告或錯誤、每次裝夾都讀取前一次）；B 刀把（伸出量至少達到間隙需求、沒有碰撞，以及一個反向對照）；C 刀具與零件（D4 以下刀具的應力比低於 0.5、所有刀具低於 0.8；刀尖撓曲在 D6 與 D16 的牆上最多 25 µm、在 D4 與 D2 的角落最多 50 µm；薄板與凸台壁在 HiNC 的力下最多 12.5 µm；主軸功率與扭矩低於額定）；D 完成件對設計在一格以內，以及對照公差的誤差預算；E 每支程式的時間在代理算術的 ±3 % 以內，以及整批的時間。驗收由一支腳本依原文判定；凡是它需要、原文卻沒寫的規則，都標明是事後訂的。 - 先小後大。 24 次裝夾先全部以 1 mm 跑過。接著 X- 板以原本的程式在 0.125 mm 整片跑一次，沒有通過。之後每一次修訂，都先在修剪案的播放（只播精修，從粗加工後記錄的工件開始，每次一到兩分鐘）或提前播放的單一裝夾上驗過，才走下一步；24 次裝夾以 0.5 mm 全掃一輪；最後是驗收，一次一片。
- 每個操作都要碰到料。 驗收檢查每次播放中每個操作的接觸，案例也一把刀一輪地播。
- 邊播邊看。 驗收執行時，一個唯讀的監看回報每一段的完成與任何錯誤，並每隔一段時間回報警報數、有接觸的步所佔的比例與負載峰值。
- 共用的伺服器。 CAM 在一台 32 執行緒的伺服器上規劃一次裝夾約 20 秒；在一台被三個工作階段的 CAM 執行塞滿的工作站上，要六分鐘以上。播放也在那台伺服器上、用一個私有實例。驗收拿的是與其他案例驗收共用的鎖，一次一片，中間讓出兩次；加上伺服器上的其他負載，播放每秒跑 25 到 1,100 步。
- 人在哪裡介入。 紀錄裡沒有任何一處。沒有第二個代理依紀錄重建這個案例。
難題¶
除非難題中另有註明，數字都是在 HiNC 3.2.43 上量得。
以為一片兩三次的裝夾，結果是二十四次¶
- 情況。 案例的大綱預計在三軸機上每片板兩三次裝夾。
- 風險。 側板端面與一個側邊上的孔沒鑽：M2 與 M4 的攻牙底孔、彈簧柱塞的 D5.5 H7 座、一個階梯孔。
- 怎麼發現。 把 STEP 的圓柱面合併成孔之後，出現沿 X 與 Y 的孔軸。
- 解法。 每片側板再加三次裝夾（E1–E3），板立在虎鉗裡；X 板維持兩次。整批 2 × 2 + 4 × 5 = 24 次裝夾。
- 證據。 24 個專案；邊裝夾的程式各有 21–469 行，全是鑽孔、擴孔與鉸孔。
先做哪一面¶
- 情況。 圖面沒有給工序。
- 風險。 OP2 除了外形之外沒有東西可夾，只能夾在 1.6 mm 的薄板上。
- 怎麼發現。 圖面的註記：標了尺寸的 M3 孔是加工用的。
- 解法。 OP1 加工那些 M3 孔開口的那一面；OP2 把板翻面放到子板上，從下方穿過那些孔鎖住。
- 證據。 每一個 OP2 夾具在 M3 孔下都有螺絲墊。
一張在窗口上扇開的網格¶
- 情況。 用一個開源 STEP 讀取器以預設公差做三角化時，X 板框架的大面被三角化成一把橫跨開窗的扇形。
- 風險。 設計模型 26,382 mm³，零件卻是 11,096：每一次比較都會把整個窗口讀成沒切。這個案例最初的預覽圖正好顯示了那把扇。
- 怎麼發現。 網格不封閉，體積是零件的兩倍多。
- 解法。 改用 gmsh 產生的協調網格。
- 證據。 封閉，11,097.4 mm³（+0.015 %）；本頁每一張渲染都由它產生。
其實會穿透的盲孔¶
- 情況。 M2 與 M3 的圓柱在離遠端面 0.2–0.3 mm 處停住。
- 風險。 當成盲孔鑽，就需要在 OP2 從另一面再對準鑽一次。
- 怎麼發現。 每個圓柱都以一個 45° 的錐（90° 鑽尖）收尾，錐尖穿出遠端面。
- 解法。 當成通孔，在 OP1 從單面鑽。
- 證據。 在 0.125 mm，完成件上只留下這些孔的尖端，凸出 0.15 到 0.19 mm（代理的鑽頭是 140° 鑽尖）。
在 HiNC 裡把零件翻面¶
- 情況。 一次播放只認得一次裝夾；工作階段沒有換裝夾的動作。
- 風險。 OP2 從全新的毛胚切起，OP1 的特徵全不見。
- 怎麼發現。 一個探針顯示，記錄下來的工件是存在工件座標框裡的。
- 解法。 每次裝夾是一個專案；同一個工件座標框，用夾具安裝處與程式原點錨點上的
GeneralTransform翻過來擺，任務的第一個命令讀取前一次的紀錄。 - 證據。 在一塊探針方塊上，OP1 在頂面切一道沿 X 的槽，OP2 從底面切一道沿 Y 的槽；匯出的零件兩道都有。驗收中，後面 20 次裝夾每一次都讀到前一次，並在 3 到 106 步內碰到料；X- 匯出的零件在 OP1 那一面與設計吻合（重疊 0.9998），在鏡像那一面不吻合（0.0）。
2.5 軸刀路做不出的凹圓角¶
- 情況。 導軌的 R2 讓位，以及 Z- 那片 21.8 mm 凸耳根部的一道 R1 溝，都是軸線水平的凹圓柱面。
- 風險。 殘料報告在每片側板的這些地方留下 150–230 mm³。
- 怎麼發現。 代理 CAM 的殘料報告。
- 解法。 一支直徑等於凹圓角直徑的球刀，球心沿著圓柱的軸線走。第一版的刀柄和球一樣粗，撞上凹圓角的上緣；第二版是從 4 mm 開始變粗的頸部，從一個導軌端塊旁 0.2 mm 經過，在 1 mm 的修剪案播放裡引出 248–695 次刀柄碰撞。刀具最後變成：刃長 8 mm、頸 D3.6 的 D4 球刀，以及頸 D1.6 的 D2 球刀。
- 證據。 見下一個難題：這一版的檢查仍然漏看了刀柄。
第一版檢查沒看到的刀柄¶
- 情況。 在 1 mm，Z- OP1 回報 446 次
Collided(Workpiece,CutterShank)，Y+ OP1 回報 250 次。 - 風險。 兩者都被當成粗網格造成的而放過，到驗收時才碰上。
- 怎麼發現。 驗收之前，代理逐段量了每一筆記錄到的碰撞處，設計零件離刀具有多遠。
- 解法。 Y+ 的碰撞來自一個用較早版本球刀（刃長 4 mm）建的專案；換成目前的刀重建後，1 mm 的播放就乾淨了。Z- 的是真的：D2 球刀的頸部長 12 mm，所以它的 D4 刀柄從刀尖往上 12 mm 處開始，伸進凸耳 0.97 mm——因為檢查一路往上都用頸部的半徑。現在檢查把刀具分段看（球與有刃的圓柱只可以碰凹圓角；頸部與刀柄要離零件 0.1 mm），每段圓柱繞一圈取 24 個點。從軸上一點到網格的距離是一個球的測試，它把刀柄下方的稜線讀成碰撞，在第一次改寫時讓整道 R1 溝都被丟掉。D2 球刀的頸部改成 16 mm 長。
- 證據。 用 16 mm 的頸部，沿溝的 121 個點全部通過；用舊的 12 mm 頸部只過 66 個，沒過的 55 個正是 HiNC 回報碰撞的地方。
驗收之前抓到的、代理自己 CAM 的錯¶
-
情況。 代理的離線過切檢查、刀路長度，以及 24 次裝夾的 1 mm 播放，在它自己的程式裡找到這些錯：
- 一個螺旋下刀的中心偏了一個螺旋半徑，把一個凸台的邊緣過切 1.43 mm；
- 殘料加工的留量從 0.3 縮成 0.1 mm，所以每面牆都切了兩次；
- 毛胚各層的邊界被四捨五入到小數點後五位，所以一層偏了 3·10⁻⁵ mm 就從未被減去：底面留了 0.15 mm，X 的 OP2 還以為窗口裡的料在；
- 外形上一個 R1 角（一段 84° 的圓弧，圓心在外形外 0.1 mm）：當成半個孔會被漏掉，當成角時，殘料粗加工帶著 0.3 mm 的留量進不去，在 8 處跑了 12.7 m 的空切刀路；
- 邊裝夾的 R 平面設在設計的孔底，沉頭孔以銑削進給進入；
- 一個快移下到斜坡起點，邊緣擦過毛胚的一角（
Play-RapidCut--Detected）； - 刀長補正跨過換刀仍然有效；
- 在 1 mm 時一支 D1.9 頸部離牆 0.05 mm；以及邊裝夾鑽孔循環裡零體積的快移切削。
-
解法。 每一個都在驗收前於 CAM 中修正。由此而來的規則包括：R1 角當成 D2 剛好放得進的角，每層小於 1 mm² 的碎片留給精修；每一次下降都分兩段（快移到上方 1 mm，再進給）；每個操作都以
G91 G28 Z0.與G90 G49結束；頸部改成 D1.8 與 D3.6，精修只在有牆的地方跑；鑽孔的 R 平面在孔口上方 2 mm。 - 證據。 X- OP1 的 D2 殘料粗加工從 12.7 m 的刀路變成沒有，X OP2 的進給時間從 953 s 降到 274 s；驗收中 20 次裝夾播得乾淨，沒有任何一次回報碰撞。
刀把的反向對照¶
- 情況。 如果檢查根本沒在跑，「沒有碰撞訊息」就什麼都證明不了。
- 解法。 D2 端銑刀伸出 12 mm，而代理當時的高度圖需要 14.4：HiNC 回報 1,000 次
Collided(Workpiece,ToolHolder)，第一次在 (39.5, −50.0, −13.4)，正是高度圖指出的位置 (38.8, 50.0, −13.4) 在翻面後座標框裡的鏡像。在通過驗收的程式上、網格寬度 1 mm，高度圖需要 12 mm，同一把刀伸出 6 mm（短 6 mm，如標準所要求）引出 29,493 則碰撞訊息，第一則Collided(Workpiece,ToolHolder)在半精修刀路的 (50.1, −39.12, −7.0)：XY 正是計畫指出的這把刀最緊的地方 (50.1, −39.12, −11.0)，高度則是刀把一路往下時第一次碰到毛胚的地方。 - 證據。 HiNC 會檢查刀把對工件，而且它與代理的高度圖對刀把會撞在哪裡看法一致。
會在螺絲之間下垂的薄板¶
- 情況。 墊塊只在 M3 孔下時，側板 1.6 與 1.8 mm 的薄板在 OP2 會跨 20–40 mm。
- 風險。 一個條帶模型算出 20 N 的軸向力會讓它下垂約 0.1 mm，是薄板 ±0.05 mm 的兩倍。
- 解法。 OP2 的子板帶有依 OP1 面與薄板形狀做的巢，比它們的邊緣內縮 0.3 mm，並避開零件往下伸得更低的每一處。
- 證據。 把 HiNC 的軸向力放進條帶模型，薄板在巢上下垂 0.003–0.12 µm：巢就在每片薄板正下方，留下的跨距最多 1.5 mm。
原本的程式讓主軸過載、讓小刀彎曲¶
- 情況。 X- 板以原本的程式在 0.125 mm 整片跑過：兩次裝夾都沒有訊息，過切最多 0.019 mm。但在 X- OP1，D16 粗加工有 5,844 步讀到主軸功率比超過 1（第 99 百分位 1.61；一個斜坡轉向 2.63），D6 精修的應力比 0.91、刀尖撓曲 193.9 µm，D2 是 0.82 與 359.9 µm（撓曲是同一支程式為 NC 優化研究在 HiNC 3.2.45 上重播的讀數）。標準 C5、C1 與 C2 未過。
- 風險。 其他五片用同樣的程式跑一整夜，再以同樣的方式失敗。
- 怎麼發現。 驗收的逐操作峰值；接著在第二個實例上重播 X- OP1 的粗加工，保留每一步的切削寬度、深度、去除率與功率。
- 解法。 功率比只在 D16 以完整 3.5 mm 深度碰到超過 0.55 倍直徑的地方才超過 1：口袋的第一圈、角落。HiNC 的功率比是切削功率除以主軸效率、再除以短時額定；以資料庫的 AA7075 數據，在 40 % 吃刀時約 2.2 J/mm³，效率 0.4，它讀到的約是一般工廠估算的五倍。D2 的 359.9 µm，與它 D1.8 頸部伸出 21 mm、受 42 N 的懸臂梁相符。其他五片原本的驗收停掉、程式改寫，X- 原本的結果留作「修改前」。
- 證據。 在 X- OP1 的修剪案播放上，修訂版的粗加工最多讀到 0.78，D6、D4 與 D2 的光刀分別是 23.6、11.2 與 23.9 µm。
只取全深度（3.5 mm）的步，HiNC 3.2.43、0.125 mm。藍色是原程式；橘色是依切削截面調整進給的版本。
精修刀路的負載來自它那一層之上¶
- 情況。 第一版依吃刀調整的進給只看一道刀路所切的那一層；D6 在一個凸台根部仍讀到 333.6 N 與 228 µm，力和原程式在同一處的一樣。
- 怎麼發現。 HiNC 把那一步讀成寬 2.55 mm、深 4 mm：底面刀路走到離牆 0.05 mm，把牆整個高度上 0.3 mm 的留量都吃了，而模型看到的只是一層 0.16 mm 厚的料。
- 解法。 吃刀模型改成一張光柵，記錄刃長所及範圍內所有毛胚的厚度。底面保留牆的 0.3 mm；每面牆先半精修留 0.1 mm，再一刀光刀吃掉；在角落，光刀依刀刃碰到的弧長乘以高度來量，用一個 0.3 mm 的窗口，這樣繞角的短移動在 0.05 mm 的光柵上就不會被讀成零。精修深度改成 D6 3 mm、D2 0.6 mm。在一面直牆上，一刀吃 0.3 mm 曾讓 D6 彎 38 µm、D2 彎 67 µm（第 99 百分位）。
- 證據。 六輪修剪案，每輪都只在記錄下來的粗加工上播精修，每輪一到兩分鐘：D6 最大的光刀撓曲依序是 228、141、58.8、33.8，然後 23.6 µm。
吃刀光柵自己的兩個錯¶
- 情況。 Z- OP1 的一次預跑中，D16 以全進給切了一條深 3.95 mm、寬 0.9 D 的帶（功率比 1.87），而一條 0.1 mm 的精修帶有時被讀成它寬度的 0.2 到 1.5 倍，牆邊出現並不存在的毛胚格。
- 怎麼發現。 HiNC 在峰值步讀到的切削寬度與深度，對照代理的模型對同一段刀路的預測。
- 解法。 第一版光柵用一個影像程式庫把一層的所有多邊形畫進同一張影像，所以後畫的孔會抹掉畫在它裡面的島（毛胚環的孔把窗口裡的料抹掉了）；程式庫還把頂點截成整數像素，並把一條帶的兩條邊都填滿。光柵改成每個多邊形各做一次奇偶掃描線，之後再組合；一格的中心在內部才算，與模型自己的切削用的規則相同。
- 證據。 在一個玩具形狀上（一個帶旋轉孔的環、孔中的島，以及一條 0.1 mm 的帶），沒有任何一格與點在多邊形內的測試不同，而那條帶讀成 0.1／0.05 格乘以它的長度。
更深的牆需要更長的刀，與重新規劃¶
- 情況。 Z- 板的牆比其他板深。短頸的 D4（頸長 18）與 D2（頸長 16），以及刃長 20 mm 的 D6，都到不了底；程式改用頸長 25 mm 的 D4、頸長 21 mm 的 D2，以及刃長 26 mm 的 D6。第一版只換了刀號，沿用短刀 3 mm 的精修深度。一次預跑也回報 139 次
Collided(Workpiece,CutterShank)，全在 D6 精修：刀尖在 z −21.5 時，20 mm 刃長之上的刀柄沿著一面牆最上面的 0.5 mm 走，因為構不構得到的檢查只問刃長是否涵蓋要切的深度。 - 風險。 長刀的彎曲隨伸出量的三次方增加；把短刀的切深用在它身上，撓曲會加倍甚至更多。
- 解法。 CAM 先用短刀規劃每片板，找出每一把刀尖下得比它構得到更深的刀，再以長刀版本與它們自己的切深與切寬，從同一塊毛胚把整次裝夾重新規劃一遍；若某次裝夾裡仍有平刀構不到，就停止建構。沒有頸部的刀以刃長判斷，刃長 26 mm 的 D6（T9）就是 Z- OP1 的長 D6。
- 證據。 同一次裝夾之後播放沒有任何碰撞。通過驗收的程式裡，Z- OP1 以長的 D4（T8）與長的 D6（T9）規劃；D2 在那裡的刀路都在它 16 mm 的頸長以內，所以用不到頸長 21 mm 的 D2。
導軌凹圓角上方留下的一條料¶
- 情況。 導軌的凹圓（凹圓角）上方留了一條毛胚給球刀，球刀以整整 8 mm 的刃長把它吃掉：應力比 0.84（D4）與 1.18（D2）。
- 解法。 粗加工的層是固定步距，跳過了凹圓角軸線的高度，所以那條料留給了球刀。凹圓角的軸線高度加進粗加工與精修的層；D4 球刀每個凹圓角分三刀、50 % 進給，D2 球刀分六刀、25 % 進給，以進給而不是快移離開；整把刀（球、有刃的圓柱、頸部與刀柄）逐個高度對零件檢查。
- 證據。 D2 球刀最大的撓曲從 125 降到 48.5 µm。
長 D6 在直牆與內角¶
- 情況。 刃長 26 mm 的 D6 在 Z- 上的光刀，中位數彎 22.5 µm、第 90 百分位 28.7 µm；把它的精修深度從 2 mm 減半到 1 mm，中位數沒動。
- 怎麼發現。 依 HiNC 讀到的切削深度與寬度把步分組：大多是 1.0 mm × 0.1 mm 的切削，18.9 N、28.7 µm，在從刀把伸出 27 mm 時約每牛頓 1.52 µm；而直牆的進給已經是 100 %，所以較小的深度逐步看什麼都沒改變。最大的 49–73 µm 出現在 17 個點，每一層都是同樣的 XY：刀心路徑以約 3.2 mm 的半徑繞過一個內角，HiNC 在那裡以全進給讀到 0.21–0.35 mm 的寬度與 32–49 N。
- 解法。 這把刀的光刀放慢（起初 70 %，通過驗收的程式裡 60 %；短 D6 的光刀 80 %），而且每一道精修刀路繞內側圓弧時把進給降到 ρ / (ρ + r)，ρ 是刀心路徑的半徑、r 是刀具半徑，這樣刀刃上的進給就維持程式寫的值：這是 CAM 常用的規則。
- 證據。 在一個帶 R6.2 內角的玩具口袋上，D6 在角落降到 0.516，繞凸台時維持全進給。驗收中長 D6 的光刀最多彎 23.1 µm。
短到讀不準的刀路片段：0.034 mm 的斜坡腿與 0.002 mm 的線段¶
- 情況。 Z- OP1 的 D16 粗加工有一步讀到主軸功率比 2.63，而第 99.9 百分位是 0.71。後來，加上上面那些修改，長 D6 在 Z- OP1 的光刀中位數彎 16.3 µm、第 99 百分位 20.7 µm，但仍有 17 步超過 25 µm，最高 52 µm，每一層都在同樣幾個 XY。
- 怎麼發現。 之字形斜坡沿刀路的前 15 mm 來回走；那 15 mm 正好結束在一個頂點之後 0.034 mm，所以斜坡在一段 0.034 mm 的腿上折返。在 D6 上，HiNC 逐步讀到的切削寬度在最差的那一步是 0.35 mm，相鄰兩步是 0.15 與 0.10，而半精修在那裡已經吃掉它的 0.2 mm，所以留量是對的；每一個超過 25 µm 的步，都落在一段幾乎筆直的刀路中長 0.0014–0.0028 mm 的程式線段上（有一段是 0.038 mm）。
- 解法。 偏置輪廓帶著接近零長的線段，而 HiNC 在這種步上的讀值不穩。現在斜坡腿至少 0.5 mm，每一條切削刀路都會丟掉離前一點不到 0.05 mm、且離其相鄰兩點連線不到 2 µm 的點；角點與最後一點保留，所以形狀不變。NC 後處理器也會這麼做。各片板的程式少了 5,000 到 21,000 行，進給時間不變。
- 證據。 那些步沒有再出現。驗收中仍留著一個相關類型的步：X- OP1 粗加工的一次斜坡折返，讀到去除率 6,031 mm³/s，相鄰兩步是 1,090 與 283，功率比 2.632，而其他每一步都在 0.90 以下。它被記錄為 HiNC 的讀值，程式沒有為它改。
鑽孔時間是算術的兩倍¶
- 情況。 標準 E1 要求每支程式的 HiNC 時間在代理算術的 ±3 % 以內。120 個操作中，銑削的比值約 1.000；27 個啄鑽操作卻長了 1.2 到 2.7 倍。
- 怎麼發現。 逐步追一個孔的啄鑽循環。
- 解法。 HiNC 的 G83 依循 Fanuc 的循環，但退刀間隙 d 取自它 Fanuc 表格中的參數 4002，預設 5 mm：第一次之後的每一次啄鑽，都從上次深度上方 5 mm 開始進給，所以 Q 2 mm 時每次啄鑽都有 5 mm 是空切進給。代理的算術把 d 當成 0（快移回到上次深度）。參數沒有動：真實機台的間隙是機台廠設定的小值，而且它只影響時間。
- 證據。 算術裡用 d = 5 mm 時，每個鑽孔操作都與 HiNC 相差 0.3 % 以內。E1 仍依登記的原文以 d = 0 判定，在八支邊程式上未過。
繞對角線轉 120° 擺放的邊裝夾讀不到力¶
- 情況。 Z 板的 E1 與 E2 裝夾中，D5.5 H7 座的 D4 圓弧銑讀不到切削寬度、沒有力、沒有去除，端刃鉸刀什麼都沒碰到（
Play-Touch--None）。 - 風險。 照字面讀，四道鉸孔未過標準 A，而那些裝夾的每一個力、應力比與撓曲都是零，所以標準 C 在那裡什麼都沒量到。
- 怎麼發現。 把鉸孔留量在直徑上從 0.2 加到 0.3 mm，比一格還多，卻什麼都沒變，所以原因不是網格。把邊裝夾並排比較：繞 X 轉 90° 或繞 (0, 1, 1)/√2 轉 180° 擺放、刀具沿零件 Y 的（Y± E2 與 E3），讀到正常的力與去除；繞對角線轉 120° 擺放、刀具沿零件 X 的（Z± E1 與 E2、Y± E1），每一步讀到的力都是零，鑽孔也一樣。設計在那裡有座，沒有任何 OP1 或 OP2 的刀路到得了，而 HiNC 匯出的零件在那些裝夾所切的特徵周圍有 9,565 條開放邊。
- 解法。 HiNC 的一個缺陷，已連同重現方法記錄給 HiNC 的工程師。程式保留那些座（機台需要它們）；本頁寫明那些裝夾的負載不是讀值、四道鉸孔未過 A，以及形狀檢查看不到那些特徵。其他邊裝夾的鑽頭讀到的應力比隨擺放改變：同一支 D1.6 鑽頭在同樣的 22.4 N 下，擺 90° 讀 1.137、擺 180° 讀 0.304。
結果與效益¶
在 HiNC 3.2.43、網格寬度 0.125 mm，以通過驗收的程式、一把刀一輪（24 支程式分 126 段）量得，工件從每次裝夾接到下一次：總共 2,838,462 步。
| # | 標準（第一次播放前寫下） | 結果 | |
|---|---|---|---|
| A1 | 每次裝夾跑完每一行，有步、有接觸 | 24 次全部 Finished，每一行都執行 | 過 |
| A2 | 只有 file-lines 訊息：沒有警告或錯誤、碰撞、行程或快移切削 | 20 次乾淨；Z± E1 與 E2 的鉸孔段回報 Play-Touch--None（120° 缺陷）；Y± E1 與 Z± E1／E2 共 14 則 0 mm³ 的 Play-RapidCut 歸為擦邊接觸（事後訂的分類） |
4 次裝夾未過 |
| A3 | 後面每次裝夾都讀取前一次，並在 200 步內碰到料；X- 翻面後，OP1 的特徵朝向子板 | 20 次全部讀到前一次，並在 3–106 步內碰到料；X- 匯出的零件在 OP1 那一面與設計重疊 0.9998，鏡像那一面 0.0 | 過 |
| — | （事後訂的）每個有刀路的操作都碰到料 | 除了 Z± E1／E2 的四道 D5.5 鉸孔（120° 缺陷）之外全部 | 4 次裝夾未過 |
| B1 | 每個伸出量至少達到刀把的間隙需求 | 全部（例如 X- OP1 的 D2：需求 12，伸出 17 mm） | 過 |
| B2 | 沒有碰撞 | 24 次裝夾都沒有 | 過 |
| B3 | 反向對照：D2 比需求短 6 mm 時引出刀把碰撞 | 1 mm 網格、伸出 6 mm（需求 12）：29,493 則訊息，第一則 Collided(Workpiece,ToolHolder) 在計畫指出的位置；標準裡的 12 mm 是原程式的需求，「短 6 mm」沿用到新的需求 |
過 |
| C1 | D4 以下刀具的應力比低於 0.5，所有刀具低於 0.8 | 每一把銑刀都通過（最大 0.70，小刀低於 0.5）；八筆鑽頭讀值超過 0.8，最高 3.80，彼此矛盾 | 未過（鑽頭） |
| C2 | 刀尖撓曲：D6 與 D16 的牆 ≤ 25 µm，D4 與 D2 的角 ≤ 50 µm（凹圓角的 50 µm 是事後訂的） | D6 ≤ 21.8（X- OP1，在 HiNC 3.2.45 上重播）、長 D6 23.1、D4 ≤ 37.6、D2 ≤ 48.5 µm；凹圓角 D4 ≤ 45.1、D2 48.5 µm；Y+ OP1 的 D2 光刀有一步 55.8 µm（第 99.9 百分位 37.1；Y+ OP1 的 D2 段為 NC 優化研究在 HiNC 3.2.45 上重播） | 1 步未過 |
| C3 | 側板 1.6／1.8 mm 的薄板在子板上下垂 ≤ 12.5 µm | 0.003–0.12 µm（巢就在薄板正下方，跨距最多 1.5 mm） | 過 |
| C4 | X 板 1.1 mm 的凸台壁，當成懸臂管，≤ 12.5 µm | 15.4 N、0.15 µm | 過 |
| C5 | 主軸功率比與扭矩比低於 1 | 最大 0.90；X- OP1 有一步斜坡折返讀到 2.632 | 1 步未過 |
| D1 | 完成件：沒有任何一點陷入設計超過一格；凸出超過一格只在列出的特徵上 | 見下一張表 | 4 片未過 |
| D2 | 誤差預算：半格加上 C2 的撓曲在公差帶以內 | 6–30 mm 組 0.0625 + 0.023 = 0.086 < 0.1 mm；±0.05 mm 的薄板與凸台壁比格子細，依標準原文「無法在此寬度判定」，以 C3 與 C4 為證據 | 過／無法判定 |
| E1 | 每支程式的 HiNC 時間在代理算術的 ±3 % 以內 | 16 支程式（12 支 OP1 與 OP2 程式，以及 Y± E1 與 Z± E3 四支邊程式）在 ±3 % 以內；八支邊程式是登記之算術（G83 間隙 d = 0）的 1.35–1.45 倍，以 HiNC 的 d = 5 mm 則是 0.998–1.000 | 未過（依登記的原文） |
| E2 | 整批時間 | HiNC 裡的程式 139.5 分鐘，加上 24 次裝夾每次 10 分鐘（假設）：6.3 小時；代理的算術 134.5 分鐘 | 只報數 |
每片板：HiNC 模擬的時間對照代理的算術（進給與快移，不含換刀），以及播放在共用伺服器上實際花的時間：
| 板 | 裝夾 | 步 | HiNC（分鐘） | 代理的算術（分鐘） | 播放實際耗時（分鐘） |
|---|---|---|---|---|---|
| X- | 2 | 372,067 | 19.0 | 18.5 | 20.7 |
| X+ | 2 | 372,679 | 19.3 | 18.6 | 22.7 |
| Y- | 5 | 400,158 | 20.2 | 19.1 | 20.0 |
| Y+ | 5 | 621,210 | 29.1 | 28.1 | 22.3 |
| Z- | 5 | 560,070 | 27.7 | 26.9 | 31.4 |
| Z+ | 5 | 512,278 | 24.2 | 23.3 | 23.0 |
| 六片 | 24 | 2,838,462 | 139.5 | 134.5 | 140.1 |
完成件對設計（D1）。 HiNC 匯出的零件，以代理的腳本與設計網格比較；長度單位 mm，一格 0.125 mm。
| 板 | 最深的過切 | 一格以內的表面 | 最大凸出 | 凸出超過一格的地方 | D1 |
|---|---|---|---|---|---|
| X- | 0.019 | 96.5 % | 0.77 | 孔口的沉頭與倒角；腳座的倒角約 1 × 45°，而未程式化特徵清單寫的是 0.5 × 45° | 待確認 |
| X+ | 0.026 | 96.7 % | 0.77 | 同上 | 待確認 |
| Y- | 0.128 | 97.9 % | 1.51 | 孔的 90° 鑽尖（代理的鑽頭是 140°）、孔口 | 未過（超出一格 3 µm） |
| Y+ | 0.159 | 96.7 % | 4.00 | 導軌端部角落 4.0／2.4 mm，以及導軌下方 1.8 mm：計畫的殘料報告事先指出、所選刀具到不了的料 | 未過 |
| Z- | 0.130 | 97.1 % | 1.51 | 鑽尖、孔口；E1／E2 的座周圍匯出件有破洞，沒有量（120° 缺陷） | 未過 |
| Z+ | 0.128 | 95.9 % | 4.00 | 同 Y+ | 未過 |
超出一格的過切是 3–34 µm，都沿著內側稜線。0.125 mm 的立方格子在一條稜線上最多可以偏離半個格子的對角線（0.177 mm），所以這是量測方法的極限；但標準寫的是一格，各片板就照原文判定。
HiNC 的畫布：X- 板完成，在 OP2 的子板上，依與設計的偏差著色（±0.1 mm）。擷取自 HiNC 3.2.43。
X- OP1 的原程式與修訂版，各自為 NC 優化研究在 HiNC 3.2.45 上以 0.125 mm 整支重播。
每片板，通過驗收的程式讀到的最大值：各刀光刀與凹圓角球刀的刀尖撓曲（µm）、粗加工的主軸功率比，以及銑刀最大的應力比：
| 板 | D6 牆 | D4 角 | D2 角 | 凹圓角的球刀 | 粗加工的功率比 | 銑刀的應力比 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| X-（OP1 在 HiNC 3.2.45 上重播） | 21.8 | 11.7 | 32.7 | — | 一步斜坡折返 2.632（其他每一步最多 0.78） | 0.70 |
| X+ | 19.6 | 14.1 | 34.2 | — | 0.76 | 0.70 |
| Y- | 21.6 | 26.7 | 38.6 | D4 24.5 | 0.77 | 0.66 |
| Y+ | 21.6 | 24.5 | 一步 55.8（第 99.9 百分位 37.1；D2 段在 HiNC 3.2.45 上重播） | D4 24.5 | 0.77 | 0.66 |
| Z- | 23.1（T9，長 D6）；10.7（T2，在 OP2） | 37.6（T8，頸長 25 mm） | —（只有半精修） | D4 45.1、D2 48.5 | 0.76 | 0.55 |
| Z+ | 19.0 | 24.5 | 48.5 | D4 24.5 | 0.90 | 0.63 |
| 上限 | 25 | 50 | 50 | 50（事後訂的） | 1 | 0.8；D4 以下 0.5 |
逐項看這次修訂。 X- 板第一次驗收之後，代理在 CAM 裡改了什麼、為什麼，以及怎麼知道改得有效；24 支程式全部依它重新產生：
| 改了什麼 | 為什麼 | 怎麼知道有效 |
|---|---|---|
| 依切削截面調整進給： 每 0.05–0.5 mm 的刀路，算出刃長範圍內那一柱毛胚被切掉的體積除以長度；超過參考截面就按比例降低進給，粗加工最低 30 %、精修最低 5 %，每級 5 % | 功率比只在 D16 以完整深度碰到超過 0.55 倍直徑的步上超過 1 | 修剪案播放中，X- 的粗加工最多 0.78 |
| 牆分兩刀： 半精修留 0.1 mm，光刀把它吃掉；底面精修保留牆的 0.3 mm | 一刀吃 0.3 mm 時，D6 在直牆上彎 38 µm、D2 彎 67 µm（第 99 百分位） | 上方 C2 那一列 |
| 吃刀光柵改用掃描線（見〈吃刀光柵自己的兩個錯〉） | 第一版光柵讓孔抹掉了島，D16 以全進給切了 0.9 D 寬的料 | 在玩具形狀上，沒有任何一格與點在多邊形內的測試不同 |
| 長刀另外規劃： 頸長 25 mm 的 D4、頸長 21 mm 的 D2、刃長 26 mm 的 D6；刀尖下得比刀構得到的更深時，整次裝夾重新規劃（見〈更深的牆需要更長的刀，與重新規劃〉） | 把短刀的切深用在長刀上，撓曲會加倍；刃長 20 mm 的 D6 刀柄擦到牆 | Z- OP1 以長的 D4 與 D6 重新規劃後，沒有碰撞 |
| 凹圓角： 軸線高度加進各層；球刀分三到六刀、25–50 % 進給（見〈導軌凹圓角上方留下的一條料〉） | 球刀以整段刃長切削，應力比 1.18 | D2 球刀的撓曲 125 → 48.5 µm |
| 斜坡腿至少 0.5 mm，刀路不留接近零長的線段： 丟掉離前一點不到 0.05 mm、且離相鄰兩點連線不到 2 µm 的點（見〈短到讀不準的刀路片段〉） | HiNC 在 0.034 mm 與 0.002 mm 的步上讀到功率比 2.63 與切削寬度 0.35 mm | 那些步沒有再出現 |
| 繞內側圓弧放慢，進給乘 ρ / (ρ + r)；光刀進給 D6 80 %、長 D6 60 %（見〈長 D6 在直牆與內角〉） | 直牆 18.9 N、28.7 µm，角落 32–49 N；70 % 時長 D6 仍有一步彎 26.6 µm，全進給時 D6 在 X- OP1 有三步彎 25.0–28.0 µm | 上方 C2 那一列 |
| H7 座在直徑上留 0.3 mm 給鉸刀（D5.2 再鉸到 D5.5） | Z± 的鉸刀什麼都沒碰到，起初以為是 0.2 mm 的留量比一格細，後來查出是 120° 擺放的缺陷；0.3 mm 仍是鋁件鉸孔常用的留量，就留著 | Y± 的鉸刀在 0.125 mm 下碰到料 |
修訂的代價。 六片板規劃的進給與快移時間從 97.2 分鐘增加到 134.5 分鐘（+38 %）；HiNC 對通過驗收的程式模擬出的時間是 139.5 分鐘。
HiNC 有哪些表現，是它的幾何解釋不了的。 每一項都附上重現方法或數字；前兩項已記錄給 HiNC 的工程師。
| # | 行為 | 本案中的證據 | 本案怎麼處理 |
|---|---|---|---|
| 1 | 繞對角線轉 120° 擺放的邊裝夾：沒有力，圓弧銑什麼都沒去除，鉸刀什麼都沒碰到；匯出的零件在那些特徵周圍有破洞 | Z± E1／E2 與 Y± E1：每一個鑽孔與銑削步的力都是零，圓弧銑的去除率為零；同樣的板擺 90° 或 180° 讀值正常；匯出件有 9,565 條開放邊 | 照實寫明：那些負載不是讀值，四道鉸孔未過 A，D1 看不到那些特徵；程式保留它們 |
| 2 | 鑽頭的應力比隨擺放改變，同樣的孔讀值不同 | 同一支 D1.6 在同樣的 22.4 N：擺 90° 為 1.137，擺 180° 為 0.304；Y- E3 的 D2.5 在 112.7 N 為 3.80（同一支鑽頭在 OP1：34.5 N、0.197）；X+ OP1 四個同樣的 D1.0 角孔，三個 1.674、一個 0.195 | 連同這些比較列在 C1 之下 |
| 3 | 斜坡折返的那一步讀到相鄰步六倍的去除率 | X- OP1 粗加工：1,090 → 6,031 → 283 mm³/s，功率比 2.632（其他每一步最多 0.78） | 列在 C5 之下 |
| 4 | 一個接近零長的步讀到 0.2–0.35 mm 的切削寬度 | 0.0014–0.0028 mm 線段上的光刀撓曲 34–52 µm，旁邊 0.1 mm 的步 ≤ 21 µm | CAM 丟掉間距小於 0.05 mm 的共線點 |
| 5 | 鑽頭從自己的孔快移退出，或快移下到 R 平面，回報 0 mm³ 的 Play-RapidCut |
Z± E1／E2 與 Y± E1：去除 0 或 5·10⁻¹⁷ mm³ | 歸為擦邊接觸（小於 0.001 mm³，事後訂的分類）；HiNC 的門檻不動 |
給加工工程師。 在切任何一塊鋁之前，這些數字就給出：
- 過得去的伸出量， 來自依每支刀把半徑膨脹的高度圖，由 HiNC 在 24 次裝夾中的刀把檢查證實，也由一個撞在高度圖所說位置的反向對照證實。
- 在機台上會出錯的地方： D16 粗加工在完整深度下碰到超過 0.55 倍直徑的地方就超過主軸額定（第 99 百分位 1.61）；底面刀路吃掉牆的全部留量；小刀在精修刀路上彎 194–360 µm；D6 的刀柄擦過 Z- 的牆、D2 球刀的刀柄切進 Z- 的凸耳；一個快移在斜坡起點擦過毛胚；刀長補正跨過換刀仍有效。
- 時間： 一組六片 6.3 小時，其中 139.5 分鐘是程式；側板最久（每片 20–29 分鐘，X 板約 19 分鐘）。
- 所選刀具做不出的： Y+ 與 Z+ 導軌端部 4 mm 的料，需要更細或更長的刀，或四軸、五軸的裝夾。
給老師或學生： 這個案例是一份薄壁航太板件完整的多次裝夾計畫：從孔軸數出裝夾次數、用圖面的 M3 孔在 OP2 固定零件、在 1.6 mm 薄板下放巢、平底 H7 孔用端刃鉸刀、依刀具碰到的毛胚調整進給、牆分兩刀精修，以及一個證明刀把檢查有在跑的反向對照。
給評估這種做法值不值得用的人： 一個沒有任何 CAM 程式可以起步的代理自己寫了一套；HiNC 的逐步負載、接觸計數與匯出的零件，一輪又一輪地引導它修訂全部 24 支程式，對照的是第一次播放前就定下的標準。驗收在同一天從 08:15 跑到 21:38，在共用的伺服器上一次一片，中間兩次讓給其他案例的驗收；紀錄沒有寫它用了多少記憶體。
誠實的限制¶
- 全是模擬，沒有切削。 HiNC 的力、功率與撓曲來自它資料庫的 AA7075 數據；另一個案例已經指出這組數據在鋁合金中是離群值，這裡它給出約 2.2 J/mm³。修訂是對著 HiNC 的讀值調的；如果數據偏高，修訂版程式在真實機台上就是保守的。
- 撓曲是刀尖每轉的最大值， 不是牆的形狀誤差。在順銑的直牆上，產生表面那一點的撓曲通常較小；C2 用的是最大值，是比較謹慎的讀法。
- HiNC 不模擬工件的彈性。 1.6 mm 的薄板與 1.1 mm 的凸台壁，是把 HiNC 的力放進代理的條帶與懸臂管模型來判定的（C3、C4）。
- 沒有程式化的特徵： 0.1 × 45° 與 0.5 × 45° 的倒角、X 板約 1 × 45° 的腳座倒角、D2.4 孔的沉頭、導軌的 R1 外圓角、攻牙（HiNC 沒有絲攻的幾何）、設計的 90° 鑽尖（代理的鑽頭是 140°），以及導軌的硬陽極處理。D1 只允許這些地方凸出。
- 沒有模擬的： 薄的 7075 框架鬆開夾持後的變形與它的殘留應力、顫振，以及換刀時間（整批時間加上的是假設的每次裝夾 10 分鐘）。
- 邊裝夾的負載。 在 Z± E1／E2 與 Y± E1（擺 120°），HiNC 讀到的力是零；在 Y± E2／E3，鑽頭的應力比隨擺放改變。那些裝夾只以形狀與碰撞判定。
- 量得的「一格」。 D1 比較的是 HiNC 匯出的立方格子表面與設計網格；在內側稜線上，格子可能偏離半個格子的對角線（0.177 mm），比一格還多。120° 缺陷那些特徵的周圍，匯出件有破洞，沒有量。
- 殘料。 在 Y+ 與 Z+ 的導軌端部，一塊高 3.8 mm 的細長料塊凸出 4 mm；計畫的殘料報告事先就把它列為所選最小刀具（頸長 16 mm 的 D2）到不了的地方。
- 夾具是代理的。 虎鉗、子板與巢，以及立在虎鉗裡的裝夾，都是合理的選擇，不是 TU Wien 團隊的；來源沒有給任何製程。
- 沒有盲建。 沒有第二個代理依紀錄重建這個案例。
讀者可以帶到自己案例的¶
- 從孔軸數出裝夾次數。 把圓柱面合併成孔、再依軸向分組，在寫計畫之前就看得到零件需要的每一個面。
- 讀圖面的加工註記。 「加工用」的孔決定先做哪一面；「Stirnreibahle」（端刃鉸刀）決定用哪種鉸刀。
- 相信參考網格之前先檢查它。 一個不封閉、或體積不等於零件的網格，會讓每一次比較都變成雜訊。
- 依零件決定伸出量，並證明檢查有在跑。 把零件的高度圖在幾個高度依刀把半徑膨脹，再故意把一把刀伸短播一次，看碰撞是否出現在高度圖所說的地方。
- 依刀具在整個刃長上碰到的毛胚調整進給， 而不是只看它切的那一層：一道底面刀路可能把牆整個高度上的留量都吃掉。
- 牆分兩刀精修，繞內側圓弧時放慢。 半精修留 0.1 mm，內角以 ρ / (ρ + r) 的進給繞過，就能讓小刀的負載維持在直牆的水準。
- 長刀另外規劃。 用短刀的切深開長刀，彎得多得多；為它把整次裝夾重新規劃。
- 清掉刀路裡接近零長的片段。 不到 0.5 mm 的斜坡腿與幾微米的線段，在模擬器裡讀成負載尖峰，在機台上什麼也不做。
- 計算每個操作的接觸。 播完的播放不等於有切的播放。
- 讀值為零時，比較同類的擺放。 擺法不同、讀值也不同的邊裝夾，指向的是模擬器，不是程式。
- 把控制器的循環參數放進時間算術。 5 mm 的 G83 退刀間隙，讓小孔的鑽孔時間長到算術的 2.7 倍。
來源與授權¶
- 來源： Tim Munhowen（TU Wien Space Team，維也納），SpaceTeamSat1 Mechanical Design，Zenodo，版本 1.0，2025-05-21 發佈，doi:10.5281/zenodo.15482346。本案例使用檔案
Sts1MechanicalDesign_1.0.zip（2,533,985 bytes）：組立CS_STS1.STEP、六片板的 STEP 檔，以及 13 張的圖面CS_STS1.pdf。連結失效時可搜尋：SpaceTeamSat1 Mechanical Design、zenodo 15482346、CS_Xminus.STEP。 - 授權： CC BY 4.0，依 Zenodo 紀錄所載（2026-09-30 讀取）。授權依原樣提供素材，不附任何保證。圖面帶有「SOLIDWORKS Educational Product. For Instructional Use Only.」（SOLIDWORKS 教育版產品，僅供教學使用）的浮水印，這關係到作者的軟體授權，而不是資料的授權；本頁仍然只放代理自己的渲染與圖表，以及 HiNC 的畫布。
- 姓名標示： 「SpaceTeamSat1 mechanical design by Tim Munhowen, TU Wien Space Team (Zenodo, doi:10.5281/zenodo.15482346), CC BY 4.0. Machining set-up by Tech Coordinate's agent.」（SpaceTeamSat1 機構設計：Tim Munhowen，TU Wien Space Team，Zenodo，doi:10.5281/zenodo.15482346，CC BY 4.0；加工設定由 Tech Coordinate 的代理完成。）
- 與原作的差異： 零件幾何原樣使用；毛胚、操作與裝夾、夾具、刀具與刀把、程式與機台都是代理的。
另見¶
- SpaceTeamSat1 立方衛星結構的 NC 優化——HiNC 的進給優化用在這個案例上：X- OP1 的原程式回到主軸目標與撓曲上限、只多 3.8 % 的時間，手調版也少了 9.9 %
- 實作案例——其他案例，以及案例頁怎麼讀
- 透過 HTTP API 進行重播驗收——邊播邊看，並依證據驗收
- 刀具幾何——刀把輪廓、頸部與伸出量