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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。

作者:丁嘉仁、翁志強、劉俊葳碳化矽晶圓複合加工技術

碳化矽雖具有優異材料物理特性，目前為繼矽晶圓材料之後，被注目看好之替代材料。但其材料堅硬（達莫氏硬度9.25~9.5）加工耗時成為產能上之瓶頸，導致成本居高不下。本研究以大氣電漿改質軟化輔助拋光之技術，結合化學機械拋光製程，整合開發創新碳化矽晶圓複合拋光技術，達到加速4吋碳化矽晶圓拋光製程之移除效率，並提升基板之表面拋光品質。

作者:林俞廷、張蕙稘、陳品均、劉衾瑋、林志浩塑性複合製程概念於難成形材應用

現今全球的技術競爭激烈，新世代的3C產業面臨新產品上市周期短、新性能零件取代性高等情況下，技術創新加速與新製程導入開發等，將不同傳統生產方式，同時，伴隨新世代智慧型可攜式裝置崛起，輕薄化科技產品儼然成為未來主要市場趨勢。

日本一直是採用超精密CFP（cold forging progressive）工程化革新技術深化領先者，以汰換掉材料步留率較低或是製程時間較長的加工製法，改由具可批量成形生產製程系統開發，也於近年開始導入了複合加工製程概念。尤其伴隨難成形的材料導入，加工荷重與加工應變相對嚴苛許多，甚至有些已超過金屬材料的成形極限。因此，本文欲導入塑性成形複合電化學製程的概念，利用此複合製程的結合，採用卷對卷的共通串接方式，以克服原有採用單一傳統金屬成形的製程極限，使其具有量產化之可能。

作者:曾聖修、王衍超、鄭元傑、李仲淇、簡瑞廷陣列微透鏡模具開發與射出成型之研究

投影機之市場隨4K超高解析度顯示器之推廣成功，逐漸覓得新的成長方向。其中方陣型透鏡陣列之開發，是雷射照明光源中關鍵元件之一。本研究為陣列微透鏡模具開發之研究，其尺寸為1111 mm、中心為採用雙面陣列微透鏡之結構6x6 mm，厚度為0.44 mm；對於光學品質而言，不只需要顧慮其殘留應力，也需要同時兼顧其成形後的翹曲量，才能確保其發光型是均勻完整的，因此模具的製作加工對位精度非常要求。

本文亦運用Moldex3D模流分析軟體針對其成形參數變更，找出優化後光學品質結果，發現其射出速度的增大，會大幅改善光程差和光彈條紋；而保壓壓力及保壓時間增加，則會改善翹曲量。綜上，改善後參數為增加射出速度、保壓壓力和時間，其光程差及翹曲量的改善幅度大約為50%，在陣列結構的位置其光彈條紋分佈也可幾乎消失。

作者:陳坤坐、黃光瑤、蕭忠信、鄭暉達高功率雷射金屬銲接技術與應用

雷射銲接具有熱輸入量低、銲道寬度小、殘留應力及銲接變形量小等優勢，而被廣泛應用於各種產業，結合自動化系統，可快速的整合入現有產線之中，並大幅提高生產速度；本文除介紹雷射銲接的基本技術原理外，亦介紹工研院開發的步階式能量調控技術，用以解決雷射銲接末端常見孔洞問題，以符合產業需求並達到快速且高品質雷射銲接，並介紹包含碳鋼、不鏽鋼、銅、鋁等材質的既有相關雷射銲接經驗。

作者:陳志豪CNC控制器參數對實際加工路徑的影響分析

本篇主要在探討加工程式（G code）進入CNC控制器後，會經過那些參數及流程，最終影響到輸出的路徑。先從各別參數的說明，再到控制器內部處理的流程順序。最終再利用實際的加工程式，來驗證加工時間及精度是否有差異。

作者:吳柏勳、徐士哲、林孟秋智能CNC控制器技術介紹

文針對三大商用控制器（DMG MORI、OKUMA、FANUC）在智能化CNC控制技術上，分別使用到那些功能進行介紹，並以四大發展項目智能化加工與切削、智能化機器手臂與CNC控制器、智能化操作管理、模擬與調機、智能化監控與安全防護來分別詳細介紹。所謂知己知彼，提供給國內國產控制器廠商參考並配合國產控制器客製化的專業，期望在國際航太、生醫、智慧機械等產業能保持競爭優勢。

作者:蔡伶郁、偕睿仁、廖錦棋、王俊傑精密加工智能化與製程參數數位化之監控系統

因應全球工業4.0推動政策，全球各大加工機業者，如DMG MORI、MAZAK、FANUC等，為講求高效率的生產加工（efficiency）、縮短time-to-market時程、藉由降低品質瑕疵提高產品品級等，已經紛紛利用控制器與軟體技術使加工機具有智能化功能，因此，本文針對多重感測訊號接收平台進行設計，解決目前台灣加工產業在大量客製化之趨勢下將面臨到經驗知識傳承斷層與加工資訊不透明兩大問題，將針對製程數據的數位化、圖型用戶介面、資料庫與加工知識的智慧化提供設計規劃，冀望可針對上述問題提出改善與因應規劃。

作者:Yusuf Altintas, Alexander Yuen加拿大英屬哥倫比亞大學製造自動化實驗室控制技術研發現況

加拿大英屬哥倫比亞大學製造自動化實驗室自1986年起開始發展金屬切削力學、工具機振動理論、虛擬切削、工具機監控與控制系統。本文以9軸CNC工具機為例，介紹本實驗室的研發現況。

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