把機器「變聰明」 快速複製每個完美

加工產業製程技術日新月異,不過仍有人工操作無法駕馭的難題。比方說,航太零組件要求高度安全性與可靠度,廠商常需用整塊胚料直接加工,多數工件切削移除量逾九成,且零件形狀複雜,加工時間冗長,像是為達到複合曲面薄形結構件的要求,多數航太零組件廠商必須採購高價的五軸加工機,投入的設備成本較高,且尚需有經驗的技術人員程式設計,盡可能提升生產效率,但仍難跳脫打樣成本高昂、產能緩慢、良率不高等宿命。

圖片來源:工研院
圖片來源:工研院

 

2011年起,在工研院研究計劃的支持下,智慧機械科技中心團隊前往位於加拿大的英屬哥倫比亞大學,揭開「加工數位化」的研發序幕。工研院智慧機械科技中心智慧製造技術組組長羅佐良說,「研究主旨是將加工製程模擬化,研發過程不僅需要許多專業人才投入、量測各式機器,並建立資料庫。歷經國際團隊磨合、溝通,慢慢培養默契,終於共同研發出製程優化軟體──SpeedPro。」

SpeedPro導入切削路徑參數診斷及優化服務,搭配機台切削性能量測分析,不僅切削力穩定,能精控轉速、切深,延長刀具壽命,也能使機台主軸負載更穩定。「以往需仰賴資深工程師、老師傅經驗的加工製程,常因能力有限,無法預知機器的極限,得不斷在失敗中找答案。SpeedPro就是幫人駕馭機器,掌握生產過程中的變數,讓每個細節量化、提升產品良率。

目前加工製造業普遍使用的輔助製造軟體,往往只考慮幾何精度而忽略切削力學對加工品質的影響,通常得仰賴工程師的經驗,不斷的嘗試錯誤才能找出可用的進給率參數,且一段加工路徑只能設定一個固定的進給率,無法根據路徑的幾何特徵、刀具與工件的接觸條件設定連續變化的進給率;此外,若欲在製程中變更進給率,使用者需取得原有CAM程式,無法即時在加工機台現場調整,耗費時間及人力。

SpeedPro結合了切削動力學與最佳化方法,計算出加工路徑上每一點的最佳進給率,可避免進給率設定錯誤造成刀具、工件甚至機台的損壞,且SpeedPro能提供線上加工程式診斷機制,能於現場機台進行製程診斷及優化作業,這也是能大幅改善生產效率的重要技術。

提升切削製造技術向來是世界各國的產業發展重點,唯有強化製造業的競爭力,才能厚實國家經濟發展實力。SpeedPro優化製程軟體提供產業快速整合應用的捷徑,協助產業升級,相信不久將來,臺灣加工製造業就能傲視群雄、站上新高度。

 

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