中正大学智能切齿机助攻台厂抢订单

2019/10/03 - DIGITIMES企划

以往各界谈论智能机械时，总是聚焦在工具机，但还有其他更有利可图的创新突破点、值得台湾耕耘，齿轮机便是一例，而国立中正大学前瞻制造系统顶尖研究中心发展的「F280六轴同动螺旋伞齿轮加工机」就是绝佳范例。

中正大学前瞻制造系统顶尖研究中心主任刘德骐说，该中心长期专注研发先进传动科技与精密齿轮生产设备，两年多前以「智能制造虚实系统整合技术--五轴数控重切削戟齿轮加工机开发」为题目，申请科技部新型态产学研链结计划获准，于今(2019)年4月执行完毕，产出F280切齿机研发成果。

刘德骐表示，该校研究机密机械至今已长达25年，研发能量从期初的元件，逐步扩展为控制软件、控制系统直到整机。几年前有感于齿轮机这门老技术，长期掌握在德、美大厂手上，台厂须付出昂贵代价取得相关软硬件，但展望今后电动车成为大势所趋，从过去的引擎驱动转为马达驱动，然而传动系统中有许多齿轮恐发出莫大噪音，需以高啮合精度的齿轮来消弭噪音；因此台湾欲布局电动车商机，必须培养高精密齿轮机的发展能力，不宜继续仰人鼻息，故选定以齿轮机做为创新研发题目。

以往业主欲产生G-code、引导CNC工具机执行切削，可直接套用许多商用软件，难度不高；反观能针对齿轮机产出G-code的商用软件却付诸阙如，因此业主只能委托齿轮机厂商定制化开发切削软件，不仅所费不赀、且需等待一年才能取得成品。然而这些技术若掌握在国人之手，情况就大不相同。

以中正大学发展的「伞轮机加工专用软件」而论，最大可支持280mm工件外径、0~60度旋转角、6~180个齿轮数，及1:1到1:10的传动比，用户可根据自身需求，在支持范围内灵活下参数，即能达到缺省切削目标。有的车铣复合机厂商宣称自己的产品很厉害，可利用工具机加工概念切出齿输，但切完一个齿输可能耗费1小时，采用齿轮机则5分钟内可搞定。

值得一提，中正大学校长冯展华人称「齿轮王」，掌握许多独到技术，可利用误差补偿方法巧妙提升齿面啮合密度，因此经量测F280切齿机展现的切削精度与欧美大厂不相上下，且整体花费成本至少便宜一半，等待取货的时间也从一年减为半年。

「五轴数控重切削戟齿轮加工机开发计划」团队当中的财团法人代表工研院、精密机械研究发展中心，已根据研发成果设立前瞻传动科技公司，未来除致力推广F280切齿机外、亦将开发S280磨轮机，形成完整解决方案，协助台厂快速打造高精密齿轮、抢占电动车蓬勃商机。


图说：中正大学前瞻制造系统顶尖研究中心主任刘德骐强调，台湾拥有世界一流的工厂管理系统，故从开始制作齿轮机、直至出货的周期，保守估计压缩在半年内，较欧美大厂的生产周期减少一半以上。