漸開線齒輪常應用於各類機械傳動系統中，具有傳動平穩、承載能力強、體積小等優點，是一種典型的傳動機構。但由於各種機械所需齒輪規格與功能不同，因此齒輪的設計與生產常常需要客製化改變。
為了因應以上所提及的問題，本論文以Visual Studio和Siemens NX所結合建立之二次開發介面為主軸進行研究。首先，以正齒輪、螺旋齒輪、人字齒輪三個不同種類之齒輪為基礎，分析其建模方法與加工路徑並做分類規劃，以NX內部之運算式功能改變齒輪參數，再使用錄製功能擷取建模功能與加工動作程式，之後利用Visual Studio軟體內的專案統整程式並產生互動介面，此二次開發介面能透過一些簡單操作並輸入一些必要之參數後，即可產生出相對應之齒輪模型與加工工序，此介面將可大量減少訓練員工的時間，同時也可減少因人為所造成的失誤。本研究為了印證由二次開發所建立工序之實用性，當中利用了NX內部的後處理建構器來建立公司專用的後處理，並使用此後處理對加工工序進行NC程式碼的轉換。為了使實際上機加工時能更安全，利用Vericut加工模擬軟體來確認路徑是否與二次開發介面所建立之工序路徑相符，軟體中可建立與實際機台尺寸相符之模型，刀具及夾爪也都可依實際規格來建置，所以切削模擬過程中若有撞刀或干涉的情形，即可馬上確認是哪段程式或哪個部位發生狀況，最後將完成模擬之NC程式碼載入到實際機台進行切削驗證。

The involute gear is often used in all kinds of mechanical transmission systems. It is a typical transmission mechanism and has the advantages of smooth transmission, strong carrying capacity and small size. However, the gear’s specifications and functions required for various machines are different. Therefore, the design and production of gear often need to be customized according to those changes.
In response to the questions mentioned above, this thesis focuses on the secondary development interface established by the combination of Visual Studio and Siemens NX. First of all, analysis of the modeling methods and toolpaths are performed based on three kinds of gears, and the classification planning is done. Change gear parameters with the NX internal expression function, then use the recording function to extract the modeling function and machining program. Then, use the project integration in the Visual Studio software to generate an interactive interface. This secondary development interface can produce corresponding gear models and machining operations by simply operating and entering some necessary parameters. This interface will significantly reduce the training time of employees and human error. In order to confirm that the process established by secondary development can be applied in practice, this study uses NX's post-processing builder to establish a customized post-processing for company, and performs the conversion of machining process into the NC codes with it. In order to make the actual machining more secure, Vericut is used to simulate whether the path is consistent with the toolpaths established by the secondary development interface. The actual size of machine model can be built in the software, tools and claws can also be built according to the actual specifications, so if there is a collision or interference during the cutting simulation, you can figure out the problems took place in which part of the program or components immediately. Finally, the NC code that completes the simulation can be loaded into the actual machine for cutting.

摘要......i
Abstract......ii
誌謝......iii
目錄......iv
表目錄......vii
圖目錄......viii
第一章 緒論......1
1.1 研究背景與動機......1
1.2 研究目的......1
1.3 文獻回顧......1
1.3.1 參數化建模......1
1.3.2 NX 二次開發工具......2
1.3.3 NX 後處理探討......3
1.3.4 Vericut 探討......3
1.4 論文架構......3
第二章 實驗軟體與設備......5
2.1 Siemens NX......5
2.2 Vericut......5
2.3 Visual Studio 2017......6
2.4 台灣永詮 CLB-B 車銑複合加工機......7
第三章 齒輪設計理論......8
3.1 齒輪種類介紹......8
3.2 齒形曲線介紹......10
3.3 轉位齒輪......11
3.4 齒輪基圓與齒根圓關係......12
3.5 漸開線的變換......13
3.6 正齒輪參數數學模型......14
3.7 螺旋齒輪數學模型......15
3.8 人字齒輪數學模型......17
第四章 實驗規劃與研究方法......19
4.1 建模(NXCAD) ......20
4.1.1 建模前注意事項......20
4.1.2 NX 運算式功能介紹......21
4.1.3 正齒輪建模方法選用......22
4.1.4 螺旋齒輪與人字齒輪建模方法......23
4.1.5 路徑規劃輔助面建模......24
4.2 路徑規劃(NXCAM)......25
4.2.1 錄製......25
4.2.2 建立幾何體......25
4.2.3 建立刀具......26
4.2.4 建立工序......26
4.2.5 加工方法選用......29
4.3 創建二次開發介面......29
4.3.1 建立介面......29
4.3.2 新專案類型選擇......30
4.3.3 主程式結構分析......32
4.4 後處理建構器......34
4.4.1 參數設定......35
4.4.2 編程結構......36
4.4.3 後處理編譯過程......36
4.4.4 後處理的連結......37
4.5 Vericut 加工模擬......37
第五章 實例印證與結果分析......39
5.1 第一步驟:生成齒輪 3D 模型......39
5.1.1 正齒輪......40
5.1.2 螺旋齒輪......41
5.1.3 人字齒輪......42
5.2 第二步驟:建立加工工序......44
5.3 第三步驟:後處理轉換程式......46
5.4 第四步驟:Vericut 模擬加工驗證......47
5.5 第五步驟:上機切削測試......48
第六章 結論與未來展望......49
6.1 結論......49
6.2 未來展望......49
參考文獻......50
附錄一 齒形各部名稱......51
附錄二 漸開線數學模型推導......53
附錄三 錄製操作步驟......54
附錄四 建立刀具步驟......56
附錄五 建立工序步驟......58
附錄六 NX 與類別庫(.NET Framework)連接......61
附錄七 建立 NX 功能表......68
附錄八 Vericut 設置步驟......70
附錄九 機台控制代碼......73
附錄十 NC 程式碼......76
Extended Abstract......79
Abstract......79
1. Introduction......80
2. Research Method......80
3. Research Results......81
3.1 Spur gear, helical gear, and double helical gear......81
3.2 Actual cutting test......83
4. Discussions and Conclusions......84
References......86

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