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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:鍾孟良、葉賜旭、張萬坤CNC工具機進給驅動伺服機構之靜摩擦力量測與分析

一般而言，靜摩擦力（Static Friction）普遍存在於進給驅動伺服機構（Feed Drive Servomechanism），並且會影響電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）工具機的平台運動。在本研究中，利用分離實驗（Breakaway Experiment），量測CNC銑床工具機進給驅動伺服機構之靜摩擦力；並且，藉由快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transformation, FFT），以頻譜分析方式，分析分離實驗所獲得靜摩擦力的頻率特性。本研究以多個實驗執行於三軸數值控制銑床工具機，可說明所發展應用之測量與分析方法的可行性；並且，多項實驗結果證明，CNC工具機進給驅動伺服機構的靜摩擦力顯然與伺服機構傳動系統的位置/角度相關，並且亦與機械零件間的相互作用特性有關。

作者:蔡孟勳、黃泓緯、麥朝創應用強健性進給率控制於高效率加工

本文利用量化回授控制理論（quantitatively feedback theory, QFT）設計一強健控制器，並應用於適應性切削進給速度控制。所提出的演算法可以根據主軸電流動態地改變進給速度。利用QFT所設計的控制器即使在不同的切削條件下也能保持固定的切削力大小，進而提高加工效率。本文除了進行數值模擬外，也透過實際切削實驗驗證此強健性進給速度控制法則之性能。

作者:張京軒、葉賜旭、高永銘考量切削扭矩之銑削進給調變方法

電腦數值控制（CNC）工具機的加工參數設定通常是由工具機操作人員直接設定或使用CAD/CAM軟體藉由諸多加工結果統計數據庫進行參數設定；其結果往往是以較為保守的加工設定參數進行切削，雖可防止切削時因參數設定不佳而影響刀具的完整性並避免刀具損傷，但是該參數設定應用於CNC工具機卻會造成較低效率切削加工與較長的加工時間。近年來，由於自適應限制控制方法（ACC）可以在加工過程中界定加工變量的最大加工條件限度，所以在本研究中主要採用ACC方法進行加工參數設定，且操作加工參數的應用主要包含切削進給率和主軸轉速等。本研究發展具有單節預讀功能的在線自適應限制控制方法；儘管在實際加工過程中切削環境為多變，仍可在線調整原來的進給速率命令，以保持切削扭矩於先前所界定的範圍內。最後，應用於桌上型三軸電腦數值控制銑床工具機的實驗結果可證明本研究所發展的銑削進給調變方法在CNC銑床工具機應用的可行性。

作者:陳尚德、廖彥欣伸縮軸進給結構設計與應用研究

未來工具機可能會朝向加工技術高度整合的服務業方向升級，有部分工具機廠已經開始進行整合與技術深化，而為了快速整合與應用，工具機設備廠會開發出最便利的應用結構模組與形式，伸縮軸結構的進給模組是其中的一種基礎結構形式，伸縮軸結構可以節省空間並盡可能地降低進給施力點與加工施力點間的力矩，相較於傳統的C type加工設備頭部有較高的加工剛性。此結構重量輕，具有可在最省能源的狀態做高速切削，減少加工元件數量，降低熱變位等優勢，卻也有伸長時主軸前端的變位量難以控制的缺點。本文探討伸縮軸結構在位移變位發生的原因，以及各廠設計應用的方式和其應用在工具機設備上可能的優勢作一研究，可作為未來工具機設計的參考。

作者:謝秉澂、吳豐泰、陳慶順進給系統動態特徵分析及監測技術

滾珠螺桿可將馬達的旋轉運動轉換成直線運動，並具有高效率、可逆性、零背隙、高剛性等使用上的優點，因而在傳動領域始終扮演重要角色。然而，隨著滾珠螺桿長期高速高負荷的使用狀態下，滾珠的磨耗及疲勞破損是無可避免，此情況會降低螺桿最初出廠時給定的預壓值（preload），進而影響定位時的準確性。因此，若能偵測預壓力是否消失或預估滾珠的磨耗程度，則可預先做適當的處置，使加工設備不會因螺桿失效等突發因素而影響生產時程。但因滾珠存在於螺桿與螺帽之間，無法直接使用感測器量測因滾珠擠壓所產生的預壓力或檢測滾珠之磨耗狀況。由於預壓力的變化會反映在滾珠的滾動頻率上，故本文提出一種基於滾珠螺桿球通頻率（ball passing frequency）變化倍率分析方法與流程，以期能間接推估滾珠磨耗情形，進而發展為滾珠螺桿進給系統之狀態評估與診斷模組。

作者:廖建智、陳佩吟、何筱晨、王仁傑工具機智慧化數位設計技術

作者:廖建智、何筱晨、林政傑、王仁傑工具機傳動系統進給剛性衰減快速檢測技術

進給系統是工具機中最重要的零組件之一，然而隨著機台加工時間增加，進給系統的損傷會逐漸累積，在進給系統中最容易發生故障的部分為滾珠螺桿之預壓力消失，使得加工品質與效率逐漸下降，因此，定期進行進給系統狀態監控成為維持加工效率與品質的重要因素，現階段的售服人員大多依賴自身經驗與試誤法來猜測問題，加上無設計端的研發人員參與問題解析，使得機台加工品質不良以及故障原因判別問題無法即時得到解決。本文將建立工具機傳動系統進給剛性衰減快速檢測技術，連結實際加工製程品質，當整機動態性能指標因滾珠螺桿之預壓力產生變化時，即可連結到分析資料庫進行螺桿預壓力狀態比對，並發出警訊給終端使用者及工具機設備售服維修單位進行故障排除，達到提升設備稼動率及工具機產品妥善率的目標，縮短臺灣工具機產業在維修售服端的成本並降低客戶停機時間損失。