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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:王述宜環形刀具均勻化拋光之研究

均勻化拋光法是將環形刀具在z軸加裝旋轉軸；使刀具旋轉能均勻拋光刮痕方向，而獲得更光滑的工件表面。

英國Zeeko公司提出類似陀螺運動的進動式（Precessions）拋光而成功地獲得Ra 0.5 nm的光滑表面。本文參考Zeeko公司的進動拋光方式，在刀軸部份加裝z軸旋轉臺（類似進動軸），產生兩個旋轉動作而進行環形刀具均勻化拋光。

由均勻化拋光的實驗結果證明可成功均勻先前環形刀具拋光所產生的刮痕，並得到具有對稱性加工深度分佈與良好的加工重現性，在工件獲得表面粗度Ra 6.7 nm的鏡面拋光結果。

作者:陳園迪、蔡武融、林岑盈、王淑儀、蔡宗汶、劉松河雷射拋光技術

目前模具拋光是利用機械或微放電技術再加上手工拋，來降低表面粗糙度，由於需仰賴人工操作，人員的培養及傳承不易，容易造成技術流失。為加速模具產業的發展，建立完整之自動化模具拋光系統勢在必行。精微模具（如高亮度發光二極體及積體電路封裝模具）的尺度越來越小，在細微區域的拋光需求下，雷射拋光技術因其具有可局部控制的加工精度及高產出效能等技術特點，便成為模具拋光技術的主流，同時也廣泛引起國際研究機構的注目。工研院南分院亦針對雷射拋光技術進行研發，主要針對SKD等模具鋼的超精密級之表面拋光，可應用於機械製造產業上的光學、IC封裝模具及精密薄殼…等。

作者:廖怜怡、廖運炫單點鑽石超精密車削碳化鎢之研究

本研究主要是探討兩種單晶鑽石刀具超精密車削不同鈷含量之碳化鎢材料的加工特性，以及採用最少量潤滑（minimun quantity lubrication, MQL）的切削液供給方式，配合液體及氣體切削液的使用，來輔助加工碳化鎢。研究結果顯示，於刀具幾何形狀的選擇，採用負傾角20度之刀具切削碳化鎢材料相較於負傾角25度之刀具有較佳的刀具壽命及表面粗糙度。於切削液輔助加工的部分，發現以油霧方式加工碳化鎢，無法有效排除切屑，刀具會產生顯著的磨耗，這是因為切削液藉著高壓空氣進入切削區，會在刀具及工件表面形成油膜，使切屑容易黏附其上，導致刀具大量耗損。以水溶性切削液加工碳化鎢，則因成分中有水存在，易使切削刃邊（cutting edge）產生微崩落（micro chipping）的情況，不適用於碳化鎢的加工。以乾切削加工，可獲得較液體切削液使用下較佳之刀具壽命，但在切削刃邊會產生磨耗不均勻的輪廓，使加工表面惡化，粗糙度增加。以高壓空氣輔助加工，可促使氣體易於滲透至切削區，並具有排除切屑的效果，刀具壽命可提升約14%，表面粗糙度可降低約57%。採用約0°C的低溫空氣輔助加工碳化鎢，可以減緩材料內鈷元素的催化作用，避免鑽石石墨化的結果，獲得最佳的刀具壽命與表面粗糙度，刀具沒有產生磨耗，且加工WC-1%Co及WC-13%Co可達約2 nm Ra及4 nm Ra的工件表面粗糙度。

作者:李育霖、歐陽圳、李坤穎、孫珍理、蕭錫鴻、詹詠超工具機結構結合介面特性對機械接觸熱阻影響之研究

熱誤差是超精密加工機最主要的誤差來源，而在切削加工過程中所產生的溫昇造成的熱變位往往使得加工精度降低及品質不佳。在工具機的誤差中，熱的影響是最嚴重的，熱對於精度的誤差佔了所有誤差的70 %。由於在工具機的運轉或切削加工過程中很難避免熱的產生，如何預測工具機的溫度變化，進而設計有效的熱管理措施，便是發展超高精度工具機的一項重要任務。就目前而言，工具機廠除了發展高精度五軸加工機外以及加值軟體之外，最主要還是會針對工具機熱誤差相關課題去做研究。在工具機內的熱傳模擬中，影響甚大的一項因子即是工件之間的接觸熱阻。接觸熱阻會受到接觸面材質、表面粗糙度、表面油膜特性及結合應力的影響，進而改變工具機內的溫度分布與熱變形量。在本研究中，我們針對工具機主要使用的鑄鐵及碳鋼材料，利用實驗的方式量測在不同螺絲鎖合應力與不同表面粗糙度下的接觸熱阻，期能為超高精度的工具機建立一接觸熱阻資料庫，進而能夠更準確地進行熱傳模擬以探討其熱耦合效應。

作者:蔡武融、陳園迪、蔡宗汶、劉松河雷射拋光製程發展及應用

在邁向工業4.0數位生產之際，相對於車削、銑削、放電加工等自動加工製程，拋光製程屬自動化生產落後的一環。精密模具及機械元件目前主要仍依賴人工進行拋光，因工時久而導致交期不易縮短外，也容易影響品質的穩定性，另也有人力傳承及培養不易的問題。有別於傳統拋光製程利用摩擦顆粒移除工件表面突起，雷射拋光使用能量光束熔融表面材料，使熱熔材料因表面張力流動，填補表面波谷而達到表面平整的作用，可提供精密元件的自動化拋光解決方案。本文說明雷射拋光技術的作用機制、發展歷程及應用，另也介紹工研院投入雷射拋光領域的研發現況，以及全球雷射拋光機台的發展現況。

作者:彭達仁、汪正祺、杜冠威、夏子晴數位雙生加工模擬架構之研究：進給率調控對表面粗糙度與切削力的影響

本文旨在建立一套數位雙生加工模擬架構，以探討進給率調控對表面粗糙度與切削力的影響。研究方法首先利用 CAD 建構工件模型，並設計兩組刀具路徑：未調控與進給率調控。隨後，於虛擬機台環境中模擬 CNC 加減速行為，並於切削力分析平台中進行力學預測，以評估不同加工策略之差異。實驗結果顯示，進給率調控能有效降低主軸瞬時過載，改善負載分布均勻性，並提升加工過程的穩定性。進一步的粗糙度量測與模型建構結果指出，所建立之表面粗糙度預測模型平均絕對誤差為 0.033 μm，決定係數 R² 為 0.732，顯示該架構在表面品質評估上具有合理準確度。綜合而言，本研究證實進給率調控對加工性能之正面效益，並驗證數位雙生方法於智慧製造與虛擬試切應用中的可行性。