【李家同】為台灣加油打氣專欄_(101)工業基礎技術計畫─切削顫振監測跟迴避技術

張貼者:2017年4月6日 下午10:14台灣精密工程學會   [ 已更新 2017年4月6日 下午10:16 ]

    在過去,假設我們要做出一把菜刀,就需要用人工來打造這把菜刀;現在我們多半要用工具機來做這件事。可是當工具機在做切削的時候會有震動的可能,這種震動是因為工具機本身有一個所謂自然的共振頻率,如果在切削的時候一不小心正好碰到自然共振頻率,工具機就會發生震動,那怕稀微的震動都會影響切削結果的精度。所以如何避免這種狀況發生,乃是一件非常重要的事情,否則我們永遠沒有辦法得到精密的元件。

    傳統的方法有點像醫生聽診,也就是說技術員會決定一個工具機主軸的轉速,然後聽工具機所發出的聲音。一個有經驗的技術員可以判斷這個轉速適不適合,這樣當然可以避免震動,可是完全靠技術員的經驗也不是一件非常科學化的事情。

    我們的工程師發明了一種新的方法,他們將工具機轉動時所產生的聲音透過麥克風送到電腦,電腦的軟體立刻將聲音加以分析,找到這個聲音所含有的各種頻率。這個軟體會判斷這些頻率中有沒有一個是不正常的,如果有的話就表示工具機會產生震動。軟體還可以找出工具機主軸的正確轉速,這個資料送回工具機以後,工具機會根據這個資料來改變主軸的轉速。這種方法使得工具機的轉速都不會因此而產生震動。

    這個技術的核心理論是信號分析。分析聲音的頻率和數學有很大關係的,當然也和演算法有很大關係。因為有了工業基礎技術計畫,我們的工程師可以做這類很有價值的研究,相信大家一定瞭解,如果沒有這種研究,我們的精密工業絕對沒有機會更上一層樓。我們應該感謝政府有這種往下紮根的想法,也應該支持優秀工程師的努力,給他們足夠的鼓勵。

    最後,希望大家瞭解,切削是一個非常古老的玩意兒,可是要做得非常好又不容易。值得我們高興的是,我們有很多工程師很認真地注意切削技術。的確切削技術不是什麼耀眼的技術,可是我們國家卻又非常依靠這種技術,國家有這種肯實幹苦幹的工程師乃是國家之福也。

 

李家同

清華大學、靜宜大學、暨南大學榮譽教授 

博幼社會福利基金會董事長

 劃撥帳號:22482053

(300)新竹市光復路清華大學資訊工程系 

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