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工具機專輯前言

摘要"

工具機是一個百年工藝產品,並是產業界在金屬精密加工的主力,高效率、高精度與高可靠度一直是工具機廠商在技術競爭的焦點,工具廠的研發工程師過去一直費盡心思在機台的機構、結構與機電整合進行技術創新。但是近年來由於少子化、老人化與環保化的社會議題下,工具機廠商間的技術競爭進入了另一個新局-軟硬整合與智慧自動化。現在的工具機廠商不僅銷售機台,也開始提供智能化應用軟體給客戶,因為隨著五軸加工與車銑複合加工越來愈普及,加工形狀越來越複雜、數控功能與控制軸數不斷擴展,要充分發揮機床的最大效益、保證用戶以最高的工藝安全性和高效率地進行加工,就必須依靠智能化軟體的支持。

關鍵詞:工具機、五軸加工、車銑複合加工、航太、醫療、精密模具、雷射3D金屬列印、多軸複合加工機

CNC工具機在先進材料的加工應用是另一個發展趨勢,因為航太、醫療器材、能源、智慧電動車、精密模具與3C電子等產業,已經導入輕量化、高硬度和耐高溫的先進材料(如先進陶瓷、石英、複合材料與超合金)。傳統CNC工具機在加工前述先進材料時往往遭遇到加工效率低、刀具壽命短與工件品質差(如裂邊)等問題,而超音波振動輔助切削技術整合在傳統CNC工具機上已被證實可以有效提昇刀具壽命與材料去除率數倍以上,也同時降低切削力、減少工件破損機率與提昇表面粗糙度。
航太、醫療與精密模具產業的製程通常包含了切削、焊接組合、材料熱處理與表面精修拋光等,由於多次的製程和機台轉換,使得製造流程往往需要費時數週甚至數月以上。工具機廠商在近年來也開發出來所謂的Hybrid Manufacturing技術,將雷射3D金屬列印與傳統的多軸複合加工機整合在同一部機台上,使得雷射3D金屬列印和CNC幾何切削加工可以在同一部機台上作到Done-in-one的概念,我們也可以預期整合切削與3D列印的Hybrid Manufacturing工具機在未來的產業應用將越來越重要。

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