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作者:陳振益、張建、徐從占極限載荷狀態下軸承安全性核算

隨著機械加工的現代化、自動化程度的提高和四軸、五軸聯動搭載的普及，讓顧客希望能在一次裝夾獲得更多的加工範圍，進而提高加工效率以及消除因為多次裝夾帶來的定位誤差，因此機床帶來了新的需求：更高速度、極限加工時有更高的安全性。在極限載荷下，軸承的安全性核算就變得非常重要。

本文利用有限仿真軟件模擬機床在極限工作條件下的工況，對於高速精密主軸內的核心部件（角接觸軸承）的接觸應力進行求解，通過對求解值的分析，來判定機床在極限載荷狀態下的安全性。

作者:張恩生、陳志明、鄭俊誠、吳英正、陳威豪直驅液靜壓旋轉工作台熱溫升探討

本研究探討直驅液靜壓旋轉工作台之熱溫升對其機台變形與精度之影響，首先建立機台溫度量測系統，進行機台空跑後各結構溫度之量測，將量測所得之數據進行解析。再利用有限元素軟體ANSYS進行熱變形模擬分析，將量測所得之溫度作為熱源負載，分析旋轉工作台受溫度影響產生的熱變形情形，以分析值評估旋轉平台在不同轉速下，產生的溫度變化與熱變形。

作者:許原昇2011台灣工具機關鍵零組件產業鏈研究

台灣工具機產業已有良好的發展基礎，近三、四年來在政府積極導入研發法人資源與業界共同開發新機種，及協助業界取得擴廠土地帶動一波波新投資下，產業實力不斷精進，其中立式與龍門加工機產量，在全球的銷售量也名列前茅，對高品級工具機或新機種開發仍有很大的努力空間。在關鍵零組件如CNC控制器、主軸、伺服系統等仍依賴進口相對降低我國產品之競爭力，對產業長期發展會產生不良之影響。

2010年台灣工具機出口金額達29億6,197萬美元，較2009年同期成長70.0%，而2011年1~9月台灣工具機累計出口總金額為29億4,608萬美元，較去年同期成長40.5%。另外，2011年1~9月工具機零組件累計出口金額總值為10億2,910萬美元，相較於2010年同期的出口總額6億5,679萬美元，成長56.7%。

然而在這亮麗成績下，同時亦代表在全球國際間工具機產業競爭已進入關鍵零組件資源爭奪戰中，為求確保我國工具機暨零組件產業競爭力，本研究將藉由分析近三年（2008至2010）工具機暨零組件產業在關鍵零組件之供給，以提供我國工具機產業未來發展之參考。

作者:陳志明、廖建智、鄭俊誠、吳英正、陳威志液靜壓工作台液靜壓軸承特性分析

液靜壓系統主要是由軸承、供油系統、薄膜式節流器所構成，而影響液靜壓工作台軸承的油膜剛性取決於平台間隙大小及油壓系統的壓力與流量控制，故設計一液靜壓測試平台，對液靜壓測試平台的油膜剛性做實驗分析，討論液靜壓測試平台在不同間隙大小及不同壓力與流量的情況下對其平台剛性之影響。

作者:趙洋、程凱、Ralf Dechert加工中心主軸浮動端軸承的失效分析

定位-浮動軸承佈置形式常用於機床主軸的設計中，浮動端提供的軸向自由度可減小主軸溫升帶來的軸承內部應力，提高機床的加工精度，但浮動功能失效時對軸承危害極大，甚至導致軸承短時間內卡死。許多的主軸設計中，浮動功能主要靠主軸軸承外圈與軸承座孔之間的間隙值實現，因此外圈與軸承座孔之間的間隙控制對浮動功能的實現尤為重要。本文通過一實例向讀者展示由於間隙控制不當導致的軸承失效實例定性及定量分析浮動失效帶來的危害。

作者:康淵油液靜壓導螺桿技術探討

液靜壓導螺桿系統的油腔製作於螺母上，螺母的油腔使用孔口、毛細管的定常節流器或等流量補償壓力以及使用單向薄膜型式、單向滑桿型式的可變節流器，本文探討液靜壓導螺桿技術的理論及實務，介紹此系統(與軸承)設計、分析及製作方法、系統之測試方法，以及介紹液靜壓導螺桿系統驗證方案的規劃。

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:黃華志、王能治液靜壓軸頸軸承的多目標最佳化設計

本文針對「液靜壓軸頸軸承」進行多目標最佳化設計與分析，此類軸承為精密大型工具機的關鍵元件[1,2,3]。採用等黏度、不可壓縮牛頓流體的雷諾方程式為潤滑模型，油腔壓力為自動間隙補償供油模式[4]，目的為建立「液靜壓軸頸軸承」多目標最佳化設計的分析模型，供設計者依軸承的使用條件及選定的設計目標，找出相關的軸承設計參數，以同時符合二個但優勢（benefit）互相衝突的設計目標。本研究採用粒子群演算法[5]為基礎，配合Pareto準則進行修改，以適用於多目標最佳化設計，設計參數包括軸承間隙、油腔長度及寬度和軸承方位角。雙目標最佳化的目標函數設定為最大化軸承剛性及最小化軸承姿態角。

作者:陳錦城、吳孟儒、張家銘、劉瑞弘、彭致勛、林其光大型風力機軸承故障問題評析

本文針對台灣風場大型（500 kW - 5 MW）陸域風力機之軸承故障問題分析，透過大型風力發電機主軸承故障案例應用力學分析，評析軸承故障問題與改良型式軸承之差異。於軸承故障分析方法建立三維度結構網格數值資料，詳細考慮風力發電機各主要部件產生之合成動態負載，分析與探討應力集中後造成的結構形異問題。並規劃軸承之振動分析方法與規格，提供軸承故障預測診斷方案，並進一步說明過去及未來於台灣風場安裝之軸承差異，提供主軸承應用完整的方案說明。

作者:王騰懋、陳俊皓由JIMTOF工具機展探討旋轉工作台的發展趨勢

目前工具機產業趨勢已朝向多軸複合加工機的型式，不論是提供翻面定位加工的分度盤，亦或是可進行曲面加工的連續式旋轉工作台，都已成為多軸工具機必備的部件之一，本文將會介紹目前市面上旋轉工作台的主要設計，包括傳動系統、剎車機構和防水設計，並由2014日本JIMTOF展來探討旋轉工作台的應用趨勢。

作者:郭宇傑、林玉(方方土)、陳佳盟、蘇濬賢、翁士傑、徐紹煜高速氣靜壓主軸之多孔質徑向軸承性能分析

高速氣靜壓主軸應用於高精密機械工業，有別於國內先前的開發案採用微孔式氣靜壓軸承，本研究選用承載能力更高的多孔質氣靜壓軸承，欲了解多孔質徑向軸承的性能，以單一柱塞之簡化模型來研究局部多孔質徑向軸承的氣隙壓力，應用有限體積法及壓力與速度耦合之技術，藉由計算流力軟體分析在不同氣隙厚度及邊長的情況下的氣隙壓力分佈及平均壓力，以瞭解該等參數之變化對軸承性能之影響。

作者:林玉（方方土）、郭宇傑、徐紹煜、謝志瑋多孔質氣靜壓主軸系統可靠度研究

高速氣靜壓主軸系統為精密機械的關鍵元件，在超精密切削工具機、印刷電路板鑽孔與半導體設備等產業應用甚廣，但由於國內加工能力不足及關鍵零件需仰賴國外大廠，所以國內無法自主建立技術。為了提高氣靜壓軸承的剛性與避免氣槌現象，我們利用多孔質材料製作氣靜壓軸承，因此在多孔質氣靜壓主軸之開發過程，從系統設計與零組件選用等，導入可靠度技術之過程與做法，完成多孔質氣靜壓主軸系統的可靠度預估。

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