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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:彭達仁,黃冠賓,涂孟暐,謝秉紘,汪正祺基於田口法之五軸複合曲面加工參數辨識與最佳化研究

本研究旨在運用田口實驗設計法（Taguchi Method）針對複雜曲面五軸加工製程進行系統化優化，核心目標在於精確鑑別能平衡表面品質與加工效率的最佳切削參數組合。透過 L9 直交表（Orthogonal Array）設計實驗，有效降低傳統試誤法所需之開發成本與時間，並深入探討主軸轉速、進給率、接觸點參數及切削深度對表面粗糙度（Ra）之物理影響。研究規劃選用四組幾何特徵迴異之桶形刀具，於 100x50 mm 之複合曲面區域進行實證切削。實驗結果顯示，刀具幾何結構對製程穩定性具關鍵主導作用。在區域 B 中，具備較短懸伸之刀具 1（75 mm）展現出優於刀具 2（90 mm）的結構剛性，能於 9000 RPM 高速下維持穩定切削，顯著降低平均粗糙度。在區域 A 中，螺旋角 55° 之刀具 4 相較於 50° 之刀具 3，成功將切削深度之貢獻度從 70.81% 大幅降至 36.73%，將主控因子引導至更具可控性之進給速率（46%），顯著提升了製程強健性。本研究透過訊號雜訊比（S/N Ratio）與變異數分析（ANOVA），不僅確立了各刀具區域之最佳化參數規範，更量化解構了刀具長度與螺旋角對精密加工之物理貢獻。此成果為自動化量產提供了高信賴度之標準化規範，實證田口法在提升工業生產效率與產品品質穩定性上的卓越價值，具備高度產業應用意義。

作者:彭達仁、汪正祺、杜維奈、杜冠威加工能耗監控與參數優化的研究應用

本文的目的是通過最佳化金屬切削製程參數來提升加工效能。本文著重於實現良好的表面粗糙度，同時顯著減少加工時間，從而有可能減少能源消耗和二氧化碳排放。透過田口方法來分析加工時間與能源消耗之間的相互影響，本文進一步利用NX CAM軟體，將虛擬模擬與CNC教學機整合進即時加工過程中。本文同時強調在追求加工效能與考量切削負載的雙重考量下，對參數的貢獻度及最佳組合進行評估和分析，以有效達到合理可實現的實際加工狀態。

作者:彭達仁、汪正祺、廖子勛桶形刀具對於複雜曲面加工效率與品質提升的實證分析

隨著智慧製造的不斷發展，對於五軸加工機與加工效率優化受到高度關注，且針對桶形刀具的應用需要更深入的研究。在本文中以HyperMill 軟體針對具有複雜曲面的工件規劃刀具路徑同時設計適合的桶形刀具，並以永進NFP500A五軸工具機台進行實機驗證。在進行實切複雜曲面以前，將透過HyperMill CAD設定切削參數包括轉速、進給、切削深度、切削寬度、加工工法等，探討出能夠實際在五軸工具機上切削的刀具，並生成最佳化節能的刀具路徑，藉由對比使用三軸工法的球刀及五軸工法的酒桶形銑刀實際切削的成果。本文中針對兩種不同刀具不同工法所得出的加工時間、加工面表面粗糙度等進行優劣的比較，並得出針對此複雜曲面所選擇的最佳化刀具外型。結果顯示，在理論表面粗糙度同樣限制在0.4167um時，半徑為3mm的球刀所能輸出的步距為0.1mm，而曲率半徑為150mm的圓錐形桶形刀所能輸出的步距則為0.7mm，桶形刀的可執行步距為球刀的七倍，且半徑為3mm的球刀在同樣具有複雜曲面工件的加工時間為9分38秒，而曲率半徑為150mm的圓錐形桶形刀的加工時間則為1分40秒，加工效率提升了261%。

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。

作者:彭達仁、汪正祺、胡智維、杜冠威數位雙生技術應用於切削加工系統之鑑別與預測