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作者:梁碩芃、許志源、曾郁安、張鈺翎、王國維、張永聖產線製程診斷及優化技術

工研院所開發SPEEDPro製程優化軟體，結合切削動力學與最佳化方法，可協助人們更精確地駕馭工具機。SPEEDPro會根據不同工件的材質、形狀，計算出加工路徑上每點的刀具與工件受力狀況，規劃出最佳化的製程參數，達到保護高價零組件及發揮製造設備最大產能的目的。關程序與介紹國際標準定義的機器人性能測試準則。並展示工研院絕對精度提升成果與應用相關測試技術之機器人測試實驗室。

作者:簡瑞廷、林惠萍、李仲淇第二代聚光型太陽能電池發展趨勢與聚光片模具技術研究

聚光型太陽能電池是近幾年備受矚目的替代能源方案之一，雖聚光型太陽能電池的市占率仍不及矽晶型與薄膜型，但具有高轉換效率的特性非常適合未來大型電廠的建置，負責將光能集中的聚光片更是扮演關鍵角色。第二代太陽能電池主要是隨著晶片尺寸提升而進行製程的演化，尤其是聚光片模具的開發面臨更嚴苛的挑戰，本文將針對聚光片模具製造上主要影響的因素進行討論，透過在鑽石車削製程中刀具壽命與製程條件的改善，完成新一代的模具開發。

作者:林英傑試作技術及試作中心簡介

近年來日本製造業因成本考量，大量生產紛紛外移，在日本國內則改朝開發試作發展，以協助下游產品/系統廠快速開發高值產品為主，並在各地出現整合型試作團隊，以技術互補的團隊合作方式對外接單，已獲得日本業界的廣大迴響。本文主要介紹各式試作技術及試作中心之運作模式,希望藉此激發各界朝此方向共同努力。

作者:李妍慧日本工具機前三大廠對於新興市場的策略調整

近年來中國大陸市場蓬勃發展，即使在最慘澹的2009年，其工具機總產值仍能逆勢成長，躍升為全球最大的工具機製造國。而且，中國大陸從2003年起就晉升為全球第一大工具機進口國，顯示中國大陸工具機市場的需求龐大，雖然低階工具機需求，日漸由中國大陸本土廠商改善品質及政府大力扶持下，以中國大陸自製工具機取而代之，但是中高階工具機的高精度、高加工效率需求，仍仰賴德、日、台灣、瑞士等國進口，且其進口比重有日益升高的趨勢。因此，面對如此龐大的市場需求，中國大陸市場已是各國推展高階工具機的最佳舞台。

作者:簡瑞廷、林惠萍數值方法於光學模具加工與檢測技術的應用

光學元件廣泛應用於日常生活中，是不可或缺的產品，跟隨著應用廣泛，產品規格要求也越來越高。這些光學元件係由超精密加工製程加工模具後，再經由成型製程（如射出成型、熱壓成型等）而成，因為規格精度要求高，故在模具加工製程階段降低其誤差，對後續成型製程有更大的貢獻，改善方向可從加工路徑、加工參數、檢測補償…等，可透過數值方法來輔助前述之方向，提升精度。

作者:麥朝創、賀陳弘、鄭志平應用奈米碳管於精修放電加工之研究

放電加工已廣泛地應用於加工硬金屬材料，然而，經由放電加工後的表面常有一些缺陷如重鑄層及微裂縫。過去的研究顯示，放電加工中添加導電粉末可以產生放電分散的效果，得到較佳的表面粗糙度及提升修細加工的效率。但以矽、鋁或鉻等粉末添加進行加工時，因比重高，流動性差易沉澱，不易均勻分散至加工液中，造成加工效果有時不如預期。奈米碳管具備比重輕、圓柱狀及奈米尺寸等性質，流動性佳，容易漂浮於加工液中。

本文於混合的介電液中添加界面活性劑，以進一步提升奈米碳管在加工液中分散性。當放電加工液中添加奈米碳管重量濃度為0.4 g/l時，精加工後表面粗度可以達到Ra 0.09 μm，而加工時間僅需1.2小時，同時加工表面的微裂縫及缺陷也大幅減少。採用的修細放電參數為電極接負極性、電流1 A、脈衝時間2 μs、開路電壓280 V、極間電壓70 V。相較於傳統放電加工，本技術在加工表面粗度上改善了70 %，而在加工時間上也縮短了66 %。未來，可以期待奈米碳管將應用於在許多放電加工製程上。

作者:陳尚德、蕭錫鴻由液靜壓專利現況分析液靜壓軸承發展趨勢

液靜壓軸承是目前台灣工具機設備廠最容易踏入頂尖高精度設備最快的捷徑之一，但是液靜壓軸承使用上必須面對油品回收與組裝還有分析設計上的難處。市面上最成熟頂尖的產品首推德國Hyprostatik的液靜壓相關產品，而背後產品的思維為何?而液靜壓軸承發展的這五十年間又有哪些專利產出，方向為何，這是本篇文章探討的主題。

作者:S. Doruk Merdol, MASc, PhD、羅佐良透過高效率加工路徑分析提升生產效率

在現今競爭激烈的市場上，加工面臨了低價但高品質之挑戰，尤其是在中小型產品加工市場上。如何不再做出設備投資而直接提高生產嫁動率為重要之研發策略。瞭解加工標的，認識自己所用之加工機，解析其耦合之切削力學關聯，可以做為科學計算最佳加工條件，成為提高加工效率計算之依據。本文作者為Dr. Merdol為英屬哥倫比亞大學機械博士，專長為切削解析與震動學。文中提供切削解析與切削條件優化之技術輪廓與案例。工研院機械所與Dr. Merdol目前進行多項技術交流與合作計畫，期望透過先進的分析技術提供加工製程優化的技術服務給精密加工與航太代工業者。

作者:羅佐良、廖建智、陳佩吟、彭達仁、黃少谷虛擬工具機分析技術於機台設計端及實務加工端之應用現況

2011年台灣為全球工具機出口國第4名，產值為42億美元，然而在產品等級上，由於控制器、結構穩定度、剛性/精度問題，仍落居日本、德國，因此不易導入高階市場，因此單機價格亦無法大幅提升。過去工具機結構設計承襲與累積了前人智慧經驗的傳承，師徒制與經驗法則為工程結構設計之主力方法。然而台灣工具機欲邁向A+等級追德趕日，則設計理念必然需要有一個徹底的改變。科學導入設計已是必然的趨勢。2012年工研院機械所執行之工業基礎技術─虛擬工具機技術即整合虛擬切削、拓樸結構生成技術、機電整合多體動力模擬形成一個完整之工具機科學設計法則。本文即在此基礎下建立工具機專屬拓樸分析與自動生成技術之理論與軟體研析。預計2013年整體虛擬工具機技術完成後，可以大幅提升國內工具機設計技術與質量的整體改變，期將台灣工具機設計水準提升至國際一級水準。

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:林錦德、張瑞旻、許志源、梁碩芃工具機智慧化技術回顧與發展

近年來，先進大廠或軟體商發展良善的智慧化技術，藉由這些技術大廠們取得世界上工具機產品主要的市佔率，特別是在中國市場。智慧化技術可被分類成加工前優化技術與加工中優化技術，用來提升加工製程的效率及最終成品的品質。在EMO展中也展示電腦輔助設計/製造與數值控制整合構想與產品，並指出工具機智慧化技術的未來趨勢。工研院發展一套用於整合CNC控制器與個別智能模組的VMX技術，將可提升台灣工具機產業的技藝且增進產品的品質。

作者:李炫璋、郭靜男雷射加工控制技術探討

本論文針對雷射加工的控制技術探討。雷射加工中為了達到更好的加工品質及更快的加工速度，而利用一些控制方法來加工輔助，本文針對幾種雷射加工控制的方法介紹及實驗探討。

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