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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:羅佐良、陳羿銘、蕭錫鴻、吳豐泰聲紋監控技術於智慧加工應用之現況

機械切削加工時產生之震動與噪音量值大小與切削穩定性亦有極大的關連，當切削發生顫振（chatter）時，機器會產生極大之振動量，同時也會伴隨一固定頻率之噪音，切削表面會有明顯之不良紋路。顫振紋路之發生常常起因於重切削條件下加工，由於刀具、工件、切削條件、夾治具或夾持等因素之不良狀況所引起，此類問題往往可以憑有經驗之加工者透過聽聲音的判斷而獲得解決，但會因人而異。

本研究利用聲紋展開代替人耳判斷是否有加工顫振的現象發生，藉此未來如果在加工過程未產生顫振則可適當的加快切削加工速度，若產生顫振則自動加（減）切削條件用以避開顫振點，如此可以致使切削條件保持再最佳的狀況，提昇切削效率，並避免因人而異的切削條件導致加工效率降低的現象。目前已完成軟硬體撰寫與配置，初步測試已具有相當良好的成效，目前正繼續朝向提高穩定性與可靠度方向努力。

作者:廖運炫、李忠玲、楊益群CNC工具機之顫振抑制策略

顫振（chatter）為一自激式振動，是影響工具機材料移除率與加工成本的一重要因素，其發生為動態的切削過程，可視為一結合了工具機動態結構特性與切削過程的閉迴路系統。本文針對影響最大的再生式效應導致的顫振，提出一線上顫振抑制的策略。依據再生式效應的概念，因為振動會使得未變形切屑厚度改變，因此工件表面的同一位置，在前後兩次切削間的波紋間存在著相位差，特定的相位差會導致系統的不穩定，即再生式顫振。文中以理論推導出在振動週期中能消耗最多能量的相位差，再依據主軸轉速與顫振頻率及相位差的關係，計算出最適當的主軸轉速。以電腦模擬一個二階振動系統，發現最佳相位確能使得發散的振動在最短的時間內收斂。文中並在一CNC銑床上進行實際切削測試，以動力計量取進給方向的切削力，做快速傅立葉轉換，得到頻率域的能量頻譜，在判斷出發生顫振時，依據求得的顫振頻率，即時將主軸調整至適當的轉速，經溝槽端銑削不同的材料，顯示出經由本文提出的策略，顫振的振幅可以急速的衰減，回復到穩定的切削狀態，驗證了文中提出之策略確實可行。本文提出之顫振抑制策略簡單，不必做系統識別，且不必更動機械結構，容易在一般的工具機上實現，非常具實用的潛力。

作者:龔應時、吳敏光、鍾子涵、李欣泓、陳文泉運動學/反運動學控制硬體IP設計開發

過去很長的一段時間裡，精度、速度、剛性等硬體性能向來是工具機產業追求的重要技術指標，但是隨著工具機產業不斷進步，工具機本身的性能提升已經接近瓶頸，工具機產業競爭的重點已經不再是單純的硬體規格，而是如何以工具機為載具，提供製造技術服務與加值軟體系統協助客戶增加生產效率。

本文將彙整2013年漢諾威工具機展中與加值軟體相關的參展情報，並簡要說明工研院機械所目前在加值軟體方面的開發現況與未來發展規劃。

作者:梁碩芃、許志源、張瑞旻、林錦德智能化工具機與加值應用軟體

過去很長的一段時間裡，精度、速度、剛性等硬體性能向來是工具機產業追求的重要技術指標，但是隨著工具機產業不斷進步，工具機本身的性能提升已經接近瓶頸，工具機產業競爭的重點已經不再是單純的硬體規格，而是如何以工具機為載具，提供製造技術服務與加值軟體系統協助客戶增加生產效率。

本文將彙整2013年漢諾威工具機展中與加值軟體相關的參展情報，並簡要說明工研院機械所目前在加值軟體方面的開發現況與未來發展規劃。

作者:洪瑞斌、羅佐良、陳泳潤、吳昆達、林峻緯立式加工機刀具之全角度切削穩定性分析

銑削加工過程中刀具產生顫振將嚴重影響工件表面精度，並危及刀具與工具機的壽命。為了避免顫振的發生，通常會選擇較為保守之加工條件，但卻降低生產效率。如何在生產效率及減少顫振發生間取得平衡，則需建立一套避免顫振的加工準則。根據切削力學，切削顫振的發生與切削力大小及工具機結構剛性有關，而刀具切削穩定性範圍與其動態響應特性有關並可應用穩定性圖來界定。基於此觀點，本研究建構全方位切削穩定性分析法則，計算主軸刀具系統切削穩定性範圍。研究中，首先透過機台動態特性實驗，擷取主軸刀具端之頻率響應函數，再導入刀具與加工件材質之切削負荷係數，預測刀具之全方位切削穩定性範圍。根據本研究實驗分析結果，主軸刀具之切削穩定性與臨界切深會隨切削進給方向以及主軸在Z軸向定位高度之變換而改變。此種現象說明主軸刀具系統切削穩定性之變動性。應用本研究發展全方位切削穩定性分析法則，將可建立特定刀具統在規劃加工行程內之最佳切削穩定性條件，提供選用切削條件之決策依據。

作者:梁碩芃、許志源、張瑞旻、林錦德、黃琮琳工具機智能化軟體發展現況

綜觀近年國際工具機展技術趨勢來看，包括歐洲、日本等國家的知名大廠，普遍將技術展出的亮點設定在工具機的加值應用軟體，可見對於提升使用者體驗的軟體開發，已成為工具機產業增加能見度的主要競爭重點。

如何透過台灣現有軟體技術，以工具機為載具，提供製造技術服務與加值軟體系統，協助客戶提升機台加工應用價值，將是未來幾年工具機產業的亮點技術。本文將針對國外及工研院智能化技術，包括增加生產效率、降低機台操作風險、提升加工品質技術進行介紹。

作者:戴仲裕、林啟正、黃啟榮、彭達仁應用雷射都普勒速度儀於動態薄壁件的切削穩態預測

顫振是一種常見的加工問題，顫振會影響刀具的壽命、工件表面精度與生產效率等等。一般顫振的發生主要是由主軸上的刀具振動所產生的影響，而針對薄壁工件的切削顫振來說，由於薄壁工件本身質量較小與剛性較軟，所以薄壁工件的顫振發生為工件本身的自然振動勝過於刀具的影響。由於薄壁工件本身的動態特性對於外加的質量特別敏感，為了可以得到精確的切削穩態預測，本文提出使用雷射都普勒速度儀（LDV）取代一般常用的加速度規作為量測頻率響應函數的量測方法，用以避免加速度規的質量影響量測的準確性。穩態耳垂圖是由切削深度、工件與刀具的自然頻率和主軸轉速所計算而得的，本文將比較傳統使用加速度規的實驗方法與雷射非接觸式量測法的頻率響應函數與穩態耳垂圖，並針對不同的量測方法進行討論。

作者:林錦德、王仁傑、黃少谷智慧化加工製程優化技術與可靠度

本文將介紹智慧化加工製程優化技術的現況與展望，以及顫振迴避基礎技術的執行情況，包含CNC通訊、訊號收集與處理、軟體可靠度與測試與決策模組的設計，並展示配合廠商的測試成果。