工作流程：幾何驗證

本工作流程說明仿真後的加工幾何驗證工具，包含碰撞檢測、幾何差異比對、缺陷掃描與離料移除。

flowchart TD
    Simulate["執行仿真"]
    Collision["碰撞檢測"]
    Diff["幾何差異比對"]
    Defect["幾何缺陷掃描"]
    FlyPiece["離料移除"]

    Simulate --> Collision
    Simulate --> Diff
    Simulate --> Defect
    Simulate --> FlyPiece

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1. 碰撞檢測

碰撞檢測在仿真期間監測刀具、刀把或主軸是否與工件、夾具或工具機相撞：刀把與刀柄每一步都對毛胚檢查，刀刃對毛胚只在程式還沒給主軸轉速之前的移動上檢查，因為主軸轉動時刀刃在毛胚裡就是切削；主軸停下之後（M05 或 S0）的插料不會以碰撞回報，快移插料仍會出快移切削警告。3.2.42 之前，對工件的碰撞配對雖然會產生，卻不會被評估，所以刀把或刀柄進入毛胚時不會出任何訊息。需在執行仿真之前啟用。

腳本命令

EnableCollisionDetection = true;
EnablePauseOnCollision = false;  // 設為 true 則發生碰撞時暫停

屬性	說明
EnableCollisionDetection	啟用仿真期間的碰撞檢查
EnablePauseOnCollision	發生碰撞時暫停執行

與失敗暫停結合

EnablePauseOnFailure (API) 提供更廣泛的失敗暫停機制：

EnablePauseOnFailure = true;
EnableCollisionDetection = true;
PlayNcFile("NC/file1.nc");  // 發生碰撞即暫停

GUI 操作

於主選項面板中，仿真前啟用碰撞檢測。

Tip

碰撞檢測會增加運算負擔。探索性仿真重視速度時可停用，最終驗證時再啟用。

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2. 幾何差異比對

Diff 命令將仿真後的工件形狀與目標（設計）形狀比對，找出過切與欠切區域。

腳本命令

Diff(<DetectionRadius_mm>);

偵測半徑 為目標形狀的表面延伸距離。超過此距離的偏差不予計算。值越大耗時越久。

Diff(1);  // 偵測半徑 = 1 mm

沒有東西可比對的差異比對什麼也不建立，而且會這麼說。沒有理想（目標）幾何——或目標 STL 的路徑解析不到——時，Diff 發出警告 Diff--NoIdealGeom 後返回；沒有可比對的網格幾何時，發出警告 Diff--NoMeshedGeom；工作階段裡完全沒有工件時，回報 Diff--Empty。這些情況都不會掛上覆蓋層，也不會回報 Diff--Built——這則訊息才是正面的證據，而跳過比對的執行也不再宣稱已完成比對。透過 HTTP API，同一件事以狀態的形式讀出：GET /api/Workpiece/diff-settings 回應 hasDiffOverlay——只有在一份算好的覆蓋層掛在即時的網格樹上時才為 true，它既不代表「有偏差」（零偏差的比對也會掛上覆蓋層），也不代表「有要求過比對」——以及 detectionRadius，它在覆蓋層存在之前為 null，之後則是建立該覆蓋層所用的半徑。覆蓋層會在執行期 (runtime) 重置或網格樹被換掉時消失，所以要在下一次「重置」之前讀取狀態。

比對還會回報什麼。設計的表面不封閉時——有開放邊或非流形邊，T 形接點也算開放——會發出警告 Diff--TargetNotClosed，比對照樣進行，每個格子的正負號取自模擬出的零件，而不是設計的法向繞序。沒有授權功能時發出警告 Diff--Unlicensed；比對什麼也沒掛上時發出警告 Diff--NoResult，並讓零件恢復原本的顏色。這兩種情況都不會回報 Diff--Built。完成的比對會送出一則 Diff--Stats 訊息，帶著它的計數——回報的格子、細分的格子、沒有讀值的格子、量測的線段，以及設計的三角形數。

把差異比對當成一次獨立的執行來編列預算。它的時間與記憶體會隨零件的大小、以及網格每減半一次而增加。在小零件上只要幾秒。比對是在每個表面格子自己的線段上量測，只細分設計在觸及範圍內不是單一平面的格子；在 Linux 版上把一個零件與它自己的設計 STL 以 0.25 mm 比對——只算原生的比對本身，兩組在同一台機器上——花了 1.2 秒與 559 MB，其中 459 MB 是毛胚的樹本身；到 3.2.39 為止的比對會先把整棵樹網格化到最細的一層，同一件要 13.7 秒與 859 MB。大件的情況此後還沒有重新量過：用那個舊的比對，在每邊幾百毫米、以 0.25 mm 網格化的毛胚上，1 mm 的差異比對約需 14 分鐘、約 85 GB 記憶體，而播放本身只需約 4 分鐘與 6 GB。在重新量過之前，大零件請先在較粗的重播上比對；除非確知主機有足夠的記憶體可用，否則不要在共用的服務實例上，把差異比對附加在精細的整件執行之後。

結果判讀

比對完成後，工件表面以顏色標示：

• 綠色：在公差範圍內
• 紅色（負向）：超過門檻的過切，也就是切掉了設計要保留的料
• 藍色（正向）：超過門檻的欠切，也就是設計沒有料的地方還留著料

直接由設計本身建出的毛胚樹，在每個地方讀到的都在設計的約 1e-6 mm 以內，稜邊與角落的格子也不例外。到 3.2.39 為止，這些格子會讀成過切四分之一到三分之一個格寬，於是一個與設計相符的零件，每條銳利的稜邊上都畫著一條紅線。

色階有它自己的半徑。DiffVisualRadius_mm 是著色達到飽和時的偏差值——除非專案另有設定，否則為 0.1 mm。它是一項專案設定：由工件承載，.hincproj 把它寫成 <DiffVisualRadius_mm>，而檔案若沒寫它——或寫的是非正數或非有限值——會讀成預設值，而不是載入失敗。所以同一個工件的每一份快照都以同一把尺判讀。它與偵測半徑互相獨立：顯示半徑大於偵測半徑也會被接受，只代表色階永遠不會飽和。設定它會替已掛上的覆蓋層重新上色；它絕不會重新執行比對，而任何不是有限正數的值都會被拒絕。

DiffVisualRadius_mm = 0.05;  // 色階在 0.05 mm 飽和；隨專案存檔

透過 HTTP API，它是帶著 {"diffVisualRadius": 0.05} 的 POST /api/Workpiece/diff-settings；值不是有限正數時回應 400，沒有載入專案時回應 NotFound。在網頁介面上，它是「程式」分支的「幾何差異」節點上的「顯示半徑」。

Note

執行 Diff 後，工件表面的路徑索引會 失效。若需檢視個別步路徑，請先做完路徑檢視再呼叫 Diff。

案例：往復斜面干涉

CAM 產生的 NC 碼可能含有非經幾何比對難以察覺的細微錯誤。透過 Diff 常見發現：

議題	說明
直角壁面欠切	目標幾何有銳角時，壁面附近欠切
Z 軸下刀不一致	往復下刀區段 Z 值不一致造成過切
半徑空間不足	往復邊緣刀具未退出半徑距離造成欠切
條紋狀欠切	往復路徑間距過大造成的條紋狀欠切

Tip

沒有軟體比對的話，這些問題往往要實際加工後才能發現，對精密製造影響甚大。

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3. 幾何缺陷掃描

幾何缺陷掃描有助於除錯異常的工件或刀具幾何。通常只在懷疑幾何建構有問題時使用。

ScanMeshedGeomInfDefect

ScanMeshedGeomInfDefect (API) 在網格幾何中掃描無限邊切削缺陷。掃描後缺陷區會以彩色標記呈現。

ScanMeshedGeomInfDefect();

回傳值：

• true — 偵測到缺陷
• false — 無缺陷
• null — 無法執行（如工件不存在）

流程：仿真前掃描

ScanMeshedGeomInfDefect();
Pause();                    // 視覺檢視缺陷
ClearDefectDisplayee();     // 清除標記
PlayNcFile("NC/file1.nc");

ClearDefectDisplayee

ClearDefectDisplayee (API) 移除工件上的缺陷標記：

ClearDefectDisplayee();

Note

工件重新載入或網格幾何重置時，缺陷標記會自動清除。工件初始化時若偵測到建構缺陷，標記會自動顯示。

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4. 離料移除

五軸切削中，可能會出現未連接的小塊殘料（「離料」）。使用 RemoveFlyPiece 清除。

腳本命令

RemoveFlyPiece();

Tip

在仿真後、幾何輸出（ExportMeshedGeomToStl）之前執行 RemoveFlyPiece，可產生乾淨的輸出。

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綜合驗證腳本範例

// 啟用碰撞檢測並執行仿真
EnableCollisionDetection = true;
EnablePauseOnCollision = false;
EnablePhysics = true;
MachiningResolution_mm = 0.125;

PlayNcFile("NC/file1.nc");

// 移除離料
RemoveFlyPiece();

// 與目標幾何比對（1 mm 偵測半徑）
Diff(1);

// 掃描幾何缺陷
var hasDefects = ScanMeshedGeomInfDefect();
if (hasDefects == true)
{
    WarningMessage("Geometry defects detected");
}

// 匯出最終幾何
ExportMeshedGeomToStl("Output/final.stl");
WriteStepFiles("Output/[NcName].step.csv");

延伸閱讀

• 基礎仿真 — 基礎仿真設置
• 由參照網格建立工件 — 建立差異比對所要比對的目標幾何
• 透過 HTTP API 進行重播驗收 — 連同重播的其他證據一起檢查 hasDiffOverlay
• SessionShell — SessionShell 命令速查