現代製造技術的發展,高精度與高效率的加工需求增長,五軸工具機在航空航天、汽車製造等領域應用廣泛。然而高精度加工也帶來了複雜的誤差控制挑戰,直接影響成品品質及機台壽命,故五軸工具機的誤差量測成為重要研究課題。其中幾何誤差源於機床製造與組裝中的非理想幾何偏差,如軸向、角度、直線度等誤差,對加工品質影響顯著且會累積,故其量測與補償至關重要。
因應工具機數位與綠色雙軸轉型,國內業者大都結合歐系與日系工控大廠進行數位分身加值整合,然受限其封閉數位雙生平台而自主研發加值不易。工研院開發開放式網宇實體五軸工具機數位雙生平台,內建多廠牌數控模擬器、五軸工具機3D運動模擬暨碰撞干涉檢查、AI主軸熱變位預測、AI參數調校伺服、機電一體化傳動與結構動態等多種數位雙生模型,並進行實體五軸工具機標準通訊聯網與同步運動優化,使虛擬工具機更貼近真實機台運作情形,達成更準確工件預測結果。
本研究針對國產五軸工具機進行精度量測,涵蓋線性軸六自由度、旋轉軸定位、循圓測試、空間對角線及刀尖同動精度。結果顯示,多數機台符合ISO 10791標準,部分達到允收值一半。旋轉軸誤差與幾何精度、旋轉中心及電控參數相關,建議透過補償與調整優化精度,提升加工品質。