前言

近年来复合加工机的发展迅速，将不同加工技术集中在一台机台上，实现多工序加工与管理、简化生产流程，明显减少加工周期及成本、提高精度、缩短交期。加上复合加工机具备操作性便利、确保加工制程精度及可靠度、预测机台寿命、少量多样智能化、大量生产制程分析、机台省能源、占地面积小等优点，发展复合加工机已成为工具机制造商倾力追求的目标。

虽然我国工具机在发展高速主轴、高速进给系统，甚至复合加工技术已有突破，但实际加工效能往往还是不如国外大厂。国外大厂经由学界深入的探讨与分析原因后，已纷纷利用控制器与软件技术，使机台具备有智能化的学习控制功能。以复合加工机的领导厂商日本Mazak公司为例，智能化程度最高，运用也最广，由于机台控制轴复杂且有非对称性的旋转工件，因此主动式主轴平衡技术与防碰撞监控技术成为必要的关键。

防碰撞技术

机台因高速化、复合化，所以机械干涉的可能性，和干涉造成的损失都会增加，但为了降低机台冲突所造成的损失，采用低速率加工，却会造成产能大幅降低。要如何降低使用者操作上的负担，大幅提升工作产能，便得藉由手动操作模式来移动轴向，同时从NC画面上的3D模拟进行机械干涉检查，当产生碰撞立即停止轴向。以日本控制器大厂FANUC为例，搭载在新世代控制器30/31i系列的3D干涉检测机能，其机能内建于控制器本身、支持多种物件名称设定、简单的输入设定方式，且包含可支持至4个路径及五轴同动机台。

机能运用

台中精机在2006年承接政府科专案开发车铣复合加工机，在当时产学界一片不看好的声浪下执行，参考了多家国外厂商的技术指标，其中就包含了防碰撞监控机能的开发。而国内厂商对智能化指标其实相当陌生，因此需要控制器厂商支持配合开发。

关于防碰撞监控机能，可分为实时NC监控和CAM程序路径模拟两项，后者已有配合厂商制作，因此机台特色重点就在实时防碰撞监控。实时NC监控有分为 OPEN与标准内建CNC两种，因当时考量成本、困难度及实时性，而选择了标准内建的防碰撞监控开发。藉由FANUC提供的机能， 加上专属于台中精机Vturn-X200车铣复合加工机的触控屏幕，创造出相当具有特色的操作模式。使用者可从触控屏幕上得知机台任何的讯息，包含实时碰撞物件显示、动态防碰撞距离变更、工件、夹爪及刀具外型尺寸设定流程等。

其中手动操作模式下采用互动对话，触控屏幕主动显示讯息提醒使用者机械干涉已相当接近(6mm)。使用者可按下解除「轴向停止」的方式，消除心理上害怕机台碰撞的负担，再配合画面上的图形，让使用者了解实时碰撞的位置。

公司于2009年台湾TIMTOS展发表Vturn-X200车铣复合加工机，就是以标准内建CNC模式展示防碰撞监控机能。

然而在2011年台湾TIMTOS展，Vturn-X200车铣复合加工机进一步与工研院机械所合作展示OPEN CNC模式。当时采用HSSB光纤联机方式作实时防碰撞监控，包含机台图形显示、人机接口操作、动态切削及干涉碰撞检出等功能。采用此模式可在刀具、工件、机台结构等，绘制出更加精细的外型及尺寸，而现在已进入测试验证阶段，可望在不久的将来广泛使用，但基于成本考量，并无列为Vturn-X200车铣复合加工机的选购项目。

结论

市场随著电子信息产业的发达，智能化工具机技术已经在业界实用化，国内外多家厂商纷纷将智能化技术运用于主轴、磨床、塘孔、钻孔攻牙、五轴、车铣等专用加工机上，然而在这技术中，以热补偿、刀具适应性监控为共通议题，次要为学习控制、切削震动、切削条件、主轴轴承、动平衡等，多轴复合加工机注重防碰撞、自动化生产排程等，由此可证明智能化工具机可有效提升加工效能、精度稳定度与可靠度。

国内厂商可藉由智能化的应用，提高机台的附加价值与操作维修的便利性，以及集成关键零组件技术，结合国内雄厚的信息及电子产业实力，智能化工具机将会是未来产业的重要改变。而台中精机Vturn-X200车铣复合加工机正是着重智能化技术的应用，双系统、三主轴及九个控制轴的复杂机型，其标准内建的防碰撞监控机能更为使用者建立安全保护的机制，大大降低机台冲突所造成的损失。