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切削加工與刀具專輯前言

摘要"

近年來全球製造業面臨產業快速變遷(如:產品和服務生命週期縮短、大量客製化需求、供應鏈重組)、勞動人口結構改變(如:高齡化、勞動力減少、少子化)等因素,於2014年起世界製造大國紛紛提出機械產業的智慧製造推動方案,德國「工業4.0」、美國「先進製造夥伴計畫」(AMP)、英國「工業2050戰略」、中國「中國製造2025」、與日本「工業4.1J啟動實驗」。在台灣,面對市場趨勢轉變、成本上漲、同業競爭激烈等壓力,傳統金屬加工業面臨從低價值的傳統產業轉型蛻變的挑戰,如何透過智慧製造與數位轉型,達成產品加值、良率提升、服務升級等目標,也成為產業轉型的關鍵課題。

切削加工是機械製造中最主要的加工方法,在金屬製品中,約有近15%的產品需藉由切削加工的方式來完成。切削加工指的是使用切削刀具把工件上多餘的材料切去,使工件獲得預定的幾何形狀、尺寸和表面品質的加工方法。過程中牽涉到三個基本要素:切削刀具、工件和切削工法,稱之為切削三大要素。因此切削加工的精進手段不外乎想方設法地從切削三要素下手,目標是希望提升工件品質、精度以及提升加工效率,使加工製品獲得更高的附加價值、達成生產成本降低,進而維持產業競爭力。本期切削加工與刀具專輯報導,透過切削三大要素的不同面向,結合智慧製造之研究探討與應用,提供讀者一些參考案例。
在切削刀具方面,《智慧刀把應用於不同刀具設計與刀具品質關係之研究》應用智慧刀把將刀具磨耗數據化,作為不等分割夾角、不同鈍化程度的刀具面對不同材料時的刀具設計之評價工具,以利優化刀具設計及刀具品質,目前初步建立研究架構與方法,未來累積更多數據資料時,評價能更為完整; 另外,刀具管理系統方面《從智慧化生產線應用及管理服務,勾勒金屬切削資源服務樣態》文中分別從四個面向探討(1)智慧生產線與機器設備發展之關係、(2)機器設備與金屬切削資源之關係、(3)生產製造命令單(客戶需求)與金屬切削資源之關係、(4)金屬切削資源服務樣態與效益,進而解析金屬切削資源管理服務對於台灣現況產業導入智慧製造布局之關鍵性與重要性。
在工件方面,《應用加工表面模擬技術於預測受數控工具機誤差源影響的加工面》由神戶大學佐藤教授團隊主筆、PMC團隊編譯,文中示範的加工表面模擬技術可以成為計算機模擬領域的虛擬機加工部分,它將成為虛實化生產中的一項核心技術,以減少生產中的「無附加價值時間」。
最後,在切削工法方面結合整體系統考量,《銑削策略與CAM自適應加工》說明CAM工法編程的銑削策略及透過CAM自適應加工帶來的優勢,考量整體加工系統,將各種工法應用透過理論解析與經驗傳承,是為編程者參考的一大利器,期待本期的四篇技術文章對切削加工與刀具應用上有所助益。

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