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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:Julio ZurbituCNC工具機的新挑戰

自動化數值控制器已廣泛應用於工具機領域數十年，然而隨著工業4.0革命來臨，自動化數值控制器的挑戰時刻也隨之到來。

今日的數值控制器已可取得大量過去未曾取得的訊息。雖然工具機製造商不斷增加機台上的感測器，但是單純整合感測器本身，並不會增加機台與製程的附加價值。因為有了自動化數值控制器的協助，所有的新信息才可用於提高加工過程的質量和效率。除此之外，工業4.0革命已為開發CNC整合服務應用的第三方公司開闢大門。

在本文中，我們將解釋在Fagor Automation中所做的一些發展，以及第三方在實施CNC先進發展的所有可能性，克服等待著我們的新挑戰。

作者:羅萬中、吳政諺、莊道良、馬寧元、李新中射出成形組件殘留應力與黏彈性變形之探討

射出成形是高分子加工最常見操作之一，高品質產品一般不需要主要後續加工處理，然而殘留應力若存在於塑膠組件會影響射出組件之最終形狀與機械特性。殘留應力受到高分子熔融流體、壓力分布、非均勻溫度場與密度分布影響。模穴充填與冷卻階段之模擬可預測同向彈性固態物體射出後殘留應力場，熱-黏彈性熱力分析可預測組件退火後之變形與殘留應力分布。可利用鑽孔法量測複雜形狀組件、成形組件自表面到中心之拉伸與壓縮殘留應力分布，組件黏彈性退火變形及變形幾何結構可與3D掃描器量測結果比較，組件黏彈性熱週期之應力分析亦可預測射出成形高分子組件之長期行為。

作者:陳文芳CNC內嵌式熱變形補償技術研究

現代工業的不斷發展，使得製造業對機械產品的要求愈來愈高，機械零件的精度取決於機台的加工精度，因此提高機台的加工精度顯得尤其重要。機台的誤差主要有幾何誤差、熱誤差和切削力誤差等，其中熱誤差佔機台總誤差的40％～70％左右，熱誤差是影響機械精度最重要的因素之一，機台內部和外部的熱源的熱干擾導致機台的熱變形。工具機高精度化的關鍵技術主要在於熱變位誤差的控制。在進行切削時，因熱效應造成機體之膨脹或刀具熱伸長而形成了熱變位，此一效應造成刀具與工件的相對應位置發生變化，而引起加工尺寸或形狀的偏差。傳統的改善方法有使用絕熱材料、熱平衡設計及加裝冷卻裝置等，雖然成效不錯，卻也大幅增加製造成本。而且研發花費時間較長，相對的喪失了快速與彈性之競爭力。因此溫升熱補償控制技術，也就是以軟體及控制模組來進行補償改善。此種方式可大幅縮短熱變位誤差改善的研發時程，更可因應多樣化、專用產品精度的要求，提昇產品品質與國際市場之競爭力，並可增加機台之附加價值。

作者:李坤穎、詹詠超、黃郁翔、張碩軒工具機動態進給熱生成與冷卻機制的探討

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。工具機加工時之誤差有40 %至70 %是由熱變位所造成[1]。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。因此，工具機熱行為表現的優劣程度，可視為衡量精度與穩定度的重要指標；本研究中，我們針對工具機主要使用的鑄鐵及碳鋼材料做分析並使用冷卻流體針對工具機動態進給所產生的熱量進行熱交換的動作來達到熱誤差抑制的手段。我們以有限元素法模擬最佳的冷卻流道及冷卻條件並搭配冷卻機針對熱源做熱抑制手段，使結構溫度變異在±0.5℃以內。

作者:駱文傑、李坤穎、黃鈞政、廖彥欣、詹詠超工具機恆溫流場模擬分析

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。工具機加工時之誤差有40~70%是由熱變位所造成[1]。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。

本研究針對工具機外部環境區域的溫度分佈進行計算流體力學的模擬分析，透過溫度場的模擬結果與實驗相比對，計算出工件加工的運轉因子對於加工區域流場與溫度場的影響，並找出較佳的風道設計，以確保加工區域氣流與溫度分佈的平穩性，以利提升加工的精度。

作者:翁英哲、吳登淵、楊竣翔雙段離心式冷媒壓縮機流固耦合模擬分析

本文使用商用設計軟體CFturbo設計雙段離心式冷媒壓縮機之流力元件與數值計算軟體ANSYS-Fluent與ANSYS-Structure模擬雙向流固耦合壓縮機結構受力現象。雙段冷媒壓縮機由含導葉進氣入口、2顆離心葉輪、無葉擴散器與渦殼組合而成。CFturbo為設計壓縮機主要的流力元件幾何外形，包含葉輪入出口大小、葉片厚度、葉輪直徑、葉輪厚度、葉片數、擴散器與入口導葉。ANSYS-Fluent為分析流體由入口經過葉輪至擴散器與渦殼作用在流力元件結構上之受力現象，與ANSYS-Structure靜態頻譜分析後，將兩結果耦合得出壓縮機結構變形量與應力。數值分析結果壓縮機皆在安全範圍內運轉。