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作者:戴仲裕、蔡淳宇、吳偉任、彭達仁切削製程優化與加工輔助應用系統

隨著工業4.0與智慧製造發展趨勢，以及消費者追求物以稀為貴的消費型態，單一產品多樣化的行銷模式成為市場主流，間接影響製造產業的生產模式，因此，製造產業逐步轉型少量多樣與混線生產模式，加工效率與製造品質的要求漸漸提高，導致傳統倚靠人工打樣、監控與除錯的效率不足以應付客戶需求。本文將提出一套針對打樣與生產效率的製程優化輔助應用系統，透過解析及應用刀具與設備的最大動態容許負荷，以及製程減振夾治具的輔助加工功能，協助加工業者快速得到最佳的加工參數，並降低除錯與試誤的時間，且提升打樣效率與生產效率。

作者:羅宇然工具機線上力量量測技術介紹

隨著智慧製造與自動化技術的持續進展，工具機機上之力量量測技術已成為提升加工品質與系統穩定性之關鍵要素。切削力不僅是判斷刀具磨耗與分析加工力學的重要依據，亦廣泛應用於顫振抑制、表面品質控制及製程參數最佳化。另一方面，預壓力（如主軸軸承預壓與工件夾持力）的精確控制，對於維持機構剛性、延長零組件壽命與確保加工穩定性，亦具關鍵性影響。本文將分析各類力量量測技術之性能特性與機上整合所面臨之挑戰，並探討量測數據於工具機動態行為分析與製程監控中的應用潛力，進而提出未來技術發展趨勢與研究方向。

作者:林煒祥、李日傑、張仲敏、林孟秋側向刀具五軸運動控制技術

五軸工具機有行程極限與機構干涉的問題，通常會設計治具或透過拆分加工程式的方式來避免干涉與過行程，但面對多樣少量的零件加工，就會需要時常做調整。因此本文介紹側向控制技術將側向頭刀具的資訊整合進五軸的運動學中，可以使用相同的加工程式，自動做偏移，不需額外設計治具與重新撰寫程式，就能解決機構干涉與過行程的問題，並透過五軸工具機搭配工業技術研究院M100 控制器，進行加工成果展示。

作者:陳佳盟蟄伏後奮起-2024臺灣工具機展望與契機

延續2022年下半年市況，包括俄烏戰爭長期化、通貨膨脹帶動貨幣緊縮化、與中國大陸需求走弱化等因素，2023年仍持續影響全球各行各業；其中，製造業的不景氣深深影響以出口為主的臺灣工具機產業，2023年1~8月，臺灣出口工具機金額為17.5億美元，年增率衰退12.2%。面對國際政經情勢動盪，造成工具機市場的萎縮，臺灣工具機廠商無不積極升級轉型、拓展應用藍海、布局尋找出路。本文首先回顧2022年臺灣工具機市場狀況與出口統計，接著針對臺灣工具機的三大新興應用領域(電動車、新能源、航太)與重要新興出口市場(印度)進行研析，並進一步提出看法與策略。

作者:李灃峻、高永洲銑削工具機3D數位操作模擬孿生系統之研究

在銑削加工操作流程中，經常會使用模擬軟體輔助加工，常見的加工模擬軟體功能有：產生數值控制程式碼（NC codes）、進行整機干涉檢查、輔助規劃製程等。然而一般的銑削加工模擬軟體幾乎都是獨立存在，幾乎沒有和實體工具機的CNC連線以及與實體手搖輪整合。本文聚焦在開發一般銑削加工模擬軟體較少見的功能，包括：整合實體手輪進行程式零點量測（透過尋邊和刀長量測）、整合機聯網於程式啟動（Cycle Start）時進行整機碰撞偵測、整合實體手輪建構教導式切削作動之操作模擬（可以沿刀具路徑往前或往後即時移動）、並進一步結合切削力學開發NC程式優化功能。本文將說明這些功能研究的雛型系統，建構一銑削工具機3D數位操作模擬的數位孿生系統並探討其實際之應用。

作者:林煒祥、徐士哲、林子喬、何銘浚、陳文瑞、陳進輝、孫金柱高階工具機智能加值軟體發展與應用

工具機是衡量一個國家精密機械製造業水準的重要標誌，而工具機控制器為工具機的大腦，更是其關鍵核心技術，其中五軸同動控制器並具有國防戰略價值。任何精密製造業都能在生產流程中，發現工具機的存在。但是在工具機應用與調整，現今還是非常仰賴有經驗的老師傅，以試誤法進行設定與調整。這也導致機台的加工效率與生產受到操作者經驗的影響與限制，無法發揮機台的最佳效率。而依賴經驗傳承，也讓人才培訓須花費較多的時間。因此如何將老師傅的經驗轉變成智能加值軟體，來協助業者補足經驗不足的問題，並提升加工生產效率就極為重要。本文將針對工具機智能加值軟體之發展與應用進行說明與介紹。

作者:李日傑、林煒祥、吳柏勳、麥朝創國產大型龍門五軸同動智能控制解決方案

航空產業逐年成長，放眼未來20年飛機需求量提高，預估會帶給市場6.3兆美元的商機，也帶動市場對大型龍門五軸工具機的需求，但對於龍門型五軸同動控制技術國內業者還是仰賴國外商用控制器，由於購買高階控制器功能導致整體成本提高讓市場競爭力下降，因此如何針對大型龍門五軸同動控制技術與加值軟體開發極為重要。本文針對大型龍門五軸同動控制技術與加值軟體之發展進行說明與介紹。

作者:莊瀅芯台灣工具機揮軍東南亞的近況與展望

美中貿易戰由2018下半年開始，造成全球供應鏈加速轉變的腳步，對於鄰近中國的東南亞地區，本來就以便宜的生產成本逐漸崛起，本文透過觀察台灣工具機出口至東南亞的主要國家的數據和近期各個國家在製造業相關的情形，來了解目前各個國家對於台灣工具機目前及未來的需求。在金屬加工製造業的應用產業逐漸飽和的情況下，僅有供應鏈的轉移或重組，才能帶動資本財的需求，因此掌握製造業的脈動對於工具機的發展顯得格外重要。

作者:葉立綸中國工具機市場需求的新趨勢

中國大陸在調整產業結構以及政府投資基礎建設，與大陸汽車廠商和智慧型手機廠商積極進行投資硬體設備，創造出工具機消費金額成長的結果，成為2017年全球最大的工具機消費市場。雖然中國本地製造的工具機金額比重已超過中國工具機消費金額的70%以上，但短期內於中國外資的工具機企業與中國大陸本地工具機企業無法於當地組裝與製造，以及即使中國大陸企業可以自主化製造但精度與可靠度仍無法滿足終端應用市場需求。因此臺灣的工具機企業應進一步觀察這些工具機產品的特性與加工能力，以持續鞏固現有市場的競爭優勢。

作者:莊瀅芯全球工具機發展趨勢與現況

工具機產業不斷利用硬體及軟體創新或排列組合的方式朝自動化、智慧化以及加工效能提升的大方向在前進。工具機產業除了藉由機構設計的最佳化、更精密的零組件之硬體組裝外，還可以藉由軟體如電腦輔助模擬設計與加工、誤差補償、監控加工參數等提升工具機的精度和可靠度，更可以透過物聯網（internet of things, IoT）和資訊及通訊科技（information and communication technology, ICT）等通訊系統和機械手臂來實現自動生產及生產流程可視化和方便管理的目標。在應用產業的部分來說，近年有更多廠商將航太及醫療列入未來的重點發展項目。

作者:陳嗚吉、何銘浚、林書字五軸工具機之動態同步響應分析及誤差肇因分析及性能監管

五軸工具機是滿足加工生醫、航太、電動車、風力發電等高值化產業零組件不可或缺之利器。然而，目前市面上五軸工具機配套方案不盡完善，缺乏快速且量化之分析工具，無法快速評價設備穩定性優劣。此外，設備使用歷程狀態難以追溯，不易溯源追査肇因而縮短售服時間。五軸動態同步響應分析技術，滿足工具機五軸動態同步響應之調整需求。透過軟體模組自主擷取各軸向之動態迴授速度數據，導入自動參考軸搜尋功能搜尋五軸中動態響應最差之軸向定義為參考軸，並自動產生其他4個軸向之4組對比於參考軸之迴授速度對比圖譜，提供五軸動態同步響應特性可視化工具。五軸設備性能監管技術，透過週期性暖機流程來收集機台設備之動態響應數據，經由數值統計分析與可視化方法顯示軸向伺服動態響應之變異趨勢，能警示機台是否發生動態響應變異，提醒使用者進行檢修，避免不良品的生成，並提供不同時間戳記之數據進行分析比對，來查找影響加工精度與機台動態響應的問題主因。

作者:陳佩吟、廖建智金屬異質材料結構輕量化設計新技術

現今工具機的應用範圍很廣，包括:金屬加工產業、PCB產業、半導體產業、汽車產業、航空產業、超精密加工產業等，在現代精密製造扮演了重要角色，工具機結構主要包含底座、橫樑、鞍座、主軸頭等結構件，而這些結構件則代表機台剛性與產品精度呈現的基礎條件，因此工具機結構件材料的選用取決於機台對性能的要求，本文藉由金屬與熱塑性複合材料結構設計技術開發，建立結構製程新技術，最終成品具備高剛性、高強度、低重量、低熱傳導性需求，進而達到降低工具機金屬件重量、高熱阻絕特性，降階進給驅動馬達功耗規格，最終達到降低電力能源消耗與對應碳排目標。

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