產線製程診斷及優化技術

摘要：工研院所開發SPEEDPro製程優化軟體，結合切削動力學與最佳化方法，可協助人們更精確地駕馭工具機。SPEEDPro會根據不同工件的材質、形狀，計算出加工路徑上每點的刀具與工件受力狀況，規劃出最佳化的製程參數，達到保護高價零組件及發揮製造設備最大產能的目的。關程序與介紹國際標準定義的機器人性能測試準則。並展示工研院絕對精度提升成果與應用相關測試技術之機器人測試實驗室。

Abstract: ITRI's SPEEDPro machining optimization software combines cutting dynamics and optimization methods to help users control the machine tool more accurately. Taking into account the workpiece’s material and geometric features, SPEEDPro can calculate the cutting force along each point of the tool path, thereby providing an optimum machining process. This helps ensure the safety of expensive components and also maximizes the machine's productivity. 

關鍵詞：優化策略模組、離線解譯模組、整線製程資訊擷取及優化機制

Keywords：Module of Optimized Strategy, Module of Off-Line Interpreter, Machining Process Information Mining and Optimization for Production Line

前言
航空工業對能夠預測性能之措施，如切削力、主軸扭矩和功率需求的虛擬模擬器之需求與日俱增。有許多幾何特徵之精密零件製程，造成加工過程中對刀具/主軸負載參數影響，並需要動態參數的自動調整，以充分利用工具機能力。所有工具機之商業模擬都聚焦於刀具路徑之幾何檢驗，以消除衝突和局部過切問題。儘管這些檢查是重要的，但僅保證刀具路徑的幾何正確性，而非加工過程之安全保證。在航空市場，材料和零部件價格昂貴，且數量較少，沒有零件報廢或刀具過載等錯誤之餘地。有了智慧工具機，可預測加工安全性和提高性能，盡可能消除代價高昂之錯誤浪費並提升生產效率。

SPEEDPro軟體介紹
1. SPEEDPro開發原由
加工時間及加工成本為金屬加工業的競爭力關鍵因子，如何選取適合的加工參數降低時間、成本為其重要議題 。切削進給率優化技術雖發展已久，市面上也有相關應用軟體，但台灣廠商導入並不普遍，除學習困難外，廠商舊有的CAD/CAM系統亦存在無法支援現有的應用軟體，如圖1。

因此，工研院智慧機械中心開發的SPEEDPro，與CNC控制器緊密結合，解決刀具路徑支援不足的問題，並加入優化建議，大幅降低導入的難度。