产业专题-工具机技术趋势

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1、V王智威＞_、前言工具機爲機械之母'是帶動工業發展最重要的元件之一'隨著科技發展日新月異'工具機之技術亦跟著不斷捉升'從傳統之車床、銃床到複合化工具機'機械產業不斷朝高速化、複合化及精密化發展。我國爲全球工具機第六大生產國，惟產品等級仍偏向中低階產品，技術水準及產品單價均落後日、德等先進國家許多。在大陸、韓國等地不斷進行企業整倂及政府政策領導下，未來我工具機產業面臨之挑戰勢必更加嚴峻。本篇文章即在探討目前工具機技術槪況及發展趨勢，期盼台灣政府及相關廠爾能抓住產業脈動，加強技術硏發，以提升整體工具機產品品級及競爭力。二、全球工具機技術發展趨勢＞高速化、複合化與精密化爲全球工具

2、機主要發展趨勢目前國際工具機大廠的發展技術在於追求整體加工效能及精度之提升，主要趨勢可分爲高速化、複合化與精密化'高速化是爲了追求更好的表面加工速度及效率'包含主軸的高速化、進給系統的高速化及高剛性結構等方向發展，複合化則是追求在一次裝夾的加工過程中完成所有工序'相較以往在製程轉換上所花費的時問與精度損失'加工效能將可明顯提升。精密化則是針對光電、通訊、生醫等產業元件進行高精度、微型化之加工，使工具機提供更全面性之服務o＞複合化加工機最具成長潛力'預估2008年全球產値將超過新台幣1,100億元在這樣的趨勢下'工具機由傳統車/銚床逐漸提升至CNC綜合加工機、線性馬達高速加工

3、機、複合化加工機及超精密微型加工機。其中'複合化工具機爲目前市場上成長最快速之產品，技術亦不斷提升'根據ModernMachineShop統計，2004年全球複合化工具機出貨約4,000台，產値約新台幣400億元，2008年將捉昇至1,100億元以上，2004-2008年CAGR達28.78%。而工硏院IEK則預估2007年全球車銃複合機山貨可達7,000台，總產値達新台幣726億元‘2003-2007年。人6只達11.66%。資料來源：工硏院機械所、調硏處整理三、複合化工具機發展槪況所謂複合化工区機即是爲了實現複雜形狀工件的加工'使在一台工具機上能完成複數工序和複數工種的

4、加工(DoneInOne)。複合工具機功能範圍隨著時代變化而變化，過去曾把綜合加工機稱爲複合工具機，惟一般的綜合加工機不能超出某種切削加工範圍。現代的複合工具機是更進一步複合化的開發'如在車削中心上裝載有回轉刀具的銃削功能'或在綜合加工機上有車削功能'最近又出現了不同原理加工方法的集約如錨射加工和切削加工的複合等'進一步提高工具機複合化程度。日前其主耍產品又可分爲車銃複合機及五軸加工機兩大類。1•車銃複合機：＞基本槪念：結合車銃床等功能於一台工具機，可降低誤差、提高精度及使用效能車銃複合機顧名思義即是將車床及銃床等功能集合於同一工具機台上，整合X/Y/Z/W/B/C軸之多軸

5、化控制技術，可完成車削、銃削、鑽孔、攻牙、斜面加工、複雜曲面加工等多元化加工特徵。車銃複合加工機普遍運用於少量多樣且精密之工件製造'以及新式零組件之硏發及試產，其加工技術以外徑車削、外徑鑽孔、內徑車削、端面（即平面）車削及端面鑽孔爲多。间短缩复合加工（工序集约）传统的盖方式安装工序顺序走遍所有机器穆动立铁加工穆动刀貝准备穆动i刀貝准备从揍单生产到交货的时阿较长卧铁加工刀貝准备■■新式加工方式将4个分别不同的工序（功能）集约到一台机爲上复合加工机INTEGREX工从接单生产到交货的时间较短ONE資料來源：Mazak公司網站＞市場狀況：槪念起源於歐洲'主要技術則掌握在日系大廠手

6、中'市佔率超過70%車銃複合化加工槪念起源於歐洲，徳國DMG（Deckel、Maho、Gildmeister）^團及奧地利之WFLMillturn§前市佔率約8%及6%，而日系廠商日前市佔率則超過70%，主要技術掌握在Mazak、MoriSeiki、Okuma等大廠手屮。由於車銃複合工具機不僅是在硬體上追求高穩定性的結構特性'複雜的加工型態亦導致控制器的操作更爲複雜，日系工具機大廠掌握廣大的硏發資源，開發屬於車銃複合工具機之專用控制器，有效簡化複合化工具機在操作上的困難與不便，爲其技術發展之關鍵優勢。＞產品價格：價格高於多台工具機之總合，惟考量效益後仍具發展優勢目前市場上購

7、買一台綜合加工機及一台車床價格約新台幣400萬元，而一台功能相當之車銃複合機要價至少600-700萬元，成本上不具優勢。惟對使用者而言，可節省機台及堆料面積之使用、多種工序同峙進行可縮短製程峙間、減少重複安裝誤差及調校誤差提高精度品質、減少夾治具之使用降低成本以及減少人力等'其效益已超過機台價格之差異。而生產者則可提高產品ASP，並透過售後服務增加附加價値，因此在發展上仍具優勢。＞技術發展：（1）主流產品爲具B軸旋轉機能之銃削主軸、自動換刀系統及具Y軸軸向偏移之機台口前市場上各廠商之車銃複合機架構不甚相同'其中能將