Abstract
摘 要隨著科技整合的進步，數值控制工具機性能由低速進給提昇到高速進給，由傳統三軸進步到四軸、五軸以及目前國內外正積極研發的多軸工具機，使得製造切削加工科技日新月異的進步。就以國內目前模具製造業來說，以傳統仿削加工模具到三軸數值工具機加工，而國內目前已經進步利用五軸工具機來加工，五軸工具大部份用在切削渦輪葉片等外形複雜的專屬機。而鞋模的製作也因鞋型的變化多端而造成有些製模廠也想以五軸加工機來製作鞋模。本論文著重之重點在於工具機高速進給，建立一套分析工具機在高速進給所造成定位誤差以及速度與加速度分析方法。所建立的分析模型是以工作台的幾何空間尺寸利用尤拉座標轉換成線型滑軌之剛性來分析整體的受力狀況與運動方程式，套用NewMark-β有限數值分析，使空間狀態轉換成以含時間為主之分析狀態，但礙於所建立之剛性矩陣為非線性，無法直接求解位移、速度與加速度，所以利用牛頓拉佛森法去解NewMark所建立之方程式，進而解出其速度與加度和位移項，以模擬五軸工具機進給時位移、速度以及加速度項。另外為了有效降低工作台之重量增加整體之剛性，將工作台省略掉，並利用有限元素分析軟體分析自然頻率比原先工作分析和實驗比對降低許多，這是一個相當好的方法，希望此項建舉對於工具機高速盡給有效減低工作台之慣性力量，增加整機加工剛性有很大助益。