Page 118 - 2018自動化機械暨智慧製造產業年鑑

加減速控制機能，針對連續小線段加工時在轉角 進行開模、搪孔、鑽孔與銑削，相關應用的工
處存在速度方向改變，加工速度低且容易引起機 件，控制器需具備定平面加工機能，在五軸加
台震動的問題存在，影響加工表面精度。所以路 工的應用中，常需要針對某個特定平面進行如
徑規劃時，我們在運動的起始點與終點之加速度 鑽孔、切槽…等。這部分大多為簡單的加工程
應為零，同時在運動期間其加速度曲線應為連續 序。但傳統五軸加工還是必需透過CAD/CAM來
曲線，且加加速度（Jerk）為連續的有限值，為 處理特定傾斜面的程式，實為不便。若可以讓
此使用S型曲線加減速控制模型，透過預覽單節 使用者透過簡易的人機對話式介面來定義某特
數與實際插補軌跡的幾何資訊，能夠確定軌跡的 定平面，而在此特定平面上的加工行為及程式設
轉接速度近似最佳解，從而實現路徑段之間進給 計就如同垂直於Z軸的XY平面上加工一樣容易，
速度的高速銜接，S型加減速由於在加速和減速 那加工效率定提升許多；刀具中心點平滑化控
階段均引入了加速度平滑，使得整個插補過程具 制，多軸加工在CAD/CAM命令上多為小單節加
有高度柔性，得到之速度曲線及加速度曲線較平 工程式，容易導致機台切削時產生震顫現象，
滑，沒有衝擊產生，確保加工表面平滑；同時須 亦或是路徑分部不均導致表面情況不佳，為了
具備五軸高精度前加減速控制功能，在對路徑做 解決此問題Fanuc控制器發展出「奈米平滑機能
加減速規劃時，考慮軌跡路徑進行加減速參數調 （NANO SOMMTHING）」，針對旋轉軸位置
整，對切線速度、法線速度、向心速度等作速度 作微量補償，產生平滑的控制點路徑且縮短加工
規劃，確保插補後的命令是依照指定輪廓產生， 時間，路徑依據刀具姿勢作變化而更佳平滑，達
讓在加工薄件航太件時不致破損或變形。 到高速高精度功能。而在Mitsubishi此機能稱為
「超高平滑表面控制（SSS）」，首先進行單節
在五軸加工的應用中，常需要針對某個特 預讀，接著判斷指令路徑的形狀，針對大範圍路
定平面進行如鑽孔、切槽…等。這部分大多為 徑做最適當的速度規劃，實現高品質的加工。此
簡單的加工程序。但傳統五軸加工還是必需透 外Siemens的「路徑整形機能（COMPCAD）」
過CAD/CAM來處理特定傾斜面的程式，實為不 也具備相同功能，能即時進行線上單節壓縮，
便。若可以讓使用者透過簡易的人機對話式介 使程式單節移動更平滑，並固定路徑曲率使機台
面來定義某特定平面，而在此特定平面上的加 能在穩定的速度、加速度下運行，使加工表面品
工行為及程式設計就如同垂直於Z軸的XY平面上 質更加理想並可加工形狀更複雜之工件，提高生
加工一樣容易，那加工效率定提升許多。各家控 產效能；同時須具備五軸學習控制機能，加工效
制器對於定平面功能，大致上可分為幾種，如： 率的提升，一直是終端使用者最在意的事，如何
（1）由拉角定平面（2）RPY定平面（3）三點 在加工相同工件時，減少加工時間又可提升加工
定平面（4）兩向量定平面（5）投影角定平面 品質，透過五軸學習控制機能，以多軸加工命令
（6）刀軸定平面，進行傾斜面導引加工。 式疊代學習控制演算法，為一串列式疊代學習架
構，可針對加工命令進行重複學習，確保學習後
於汽車產業亦多使用多軸加工機進行相關周 的加工精度能夠提升，在加工重複工件時，減少
邊的生產，從引擎系統、傳動系統、轉向系統、
剎車系統、車身系統…等製程，皆需對相關零件

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