散熱片鋁擠分流模：依論文圖面重建的擠型模，以及銑削在哪裡讓給放電加工¶
鋁擠型散熱片的分流模 (porthole die) 是擠型模具廠的日常工作：一顆 Ø180 mm、分上下兩片的鋼模，兩個分流孔由分流橋隔開，一個焊合室 (welding chamber)、一個沉槽 (pocket)，以及一個有十二片鰭片、最薄 1.51 mm 的模孔。Truong、Hsu、Tong 與 Sheu 的論文（Metals 2020）以仿真設計了這樣一顆模具，實際做出來，並在一台 930 噸的擠型機上擠出合乎公差的散熱片型材。論文發表的是圖面和少數幾個尺寸，沒有 CAD 模型，也沒有加工流程。一個 AI 代理 (agent) 依圖面重建了上下兩片模，決定哪些由模具廠銑削、哪些留給線切割，寫出四次裝夾、八支 Fanuc 程式，並透過 Web API 在 HiNC 中播放。HiNC 的第一次播放就抓到代理自己的程式沿著粗加工壁面走快移；修正之後，四次裝夾以 0.25 mm 播放、沒有任何警報，上模與沉槽的銑削面都落在模型的 ±0.15 mm 以內，分流孔粗加工用到的主軸功率不到連續額定的五分之一。這些數字也畫出了模具廠憑經驗畫的那條線：十二片鰭片後方的空刀 (relief)，要一支 Ø3 長頸刀花七小時、把刀彎掉十分之一毫米，而且有大約 2 % 的空刀面構不到，所以這部分交給放電加工。
本頁的一切都是仿真：沒有任何模具在真實機台上切削過。本頁的模具是代理依論文圖面建的模型，不是作者的 CAD。下面每個難題都寫明它的風險、怎麼浮現、如何解決，以及證明解法成立的證據。建好的專案是代理的工作素材，不對外發佈。
上模在 HiNC 的畫布上，擷取於粗加工播放途中：熱縮刀把上的 Ø16 端銑刀已下到分流孔 1 的一半，毛胚畫的是當下切出的樣子。畫面擷取自 HiNC 3.2.43。
案例¶
論文以文字與圖面交代了模具的用途與結構：
- 散熱片型材，95.95 × 20.2 mm，底座 4.04 mm，中央塊 23.13 mm，一側六片 2.57 mm 的鰭片，另一側三片 1.51 mm 的鰭片、一片 8.32 mm 的鰭片與一片外側鰭片，四個鰭片面上有 0.2 mm 的波紋（Fig. 1）；
- 模具，「an upper and a lower part, with a height and a diameter of 90 and 180 mm」（分上下兩部分，高 90 mm、直徑 180 mm），H13 鋼，盛錠筒 130 mm（Sec. 2、Table 2）；
- 初始配置（Fig. 2）與四個修正步驟：分流孔 2 縮小 3 mm、修改沉槽、調整工作帶 (bearing) 長度、分流橋倒角（Figs. 6–12、Table 3），最後得到 Fig. 21 的建議模具，也就是實際製作並擠型的那一顆；
- 分流橋寬 18 mm，後端尖 10 mm、尖角 50°，4 × 25° 倒角，13 mm 的焊合室，分流孔 7° 的斜度，圓角 R63、R60 與 R8，以及每一段的工作帶長度（Fig. 10）。
沒有交代的：兩片模各自的高度、分流孔的長邊與內側圓角、以數字表示的沉槽輪廓、出料側階梯的平面形狀、工作帶後方空刀的偏移量、右側鰭片的間距，以及模具是怎麼加工的。
代理建了什麼¶
模具廠做這種模具，工序大致如下；代理決定其中哪些要仿真：
| 工序 | 做法 | 本案 |
|---|---|---|
| 車削 | 車床 | 不仿真：毛胚一開始就是車好的外形，包括上模的止口、下模的承口與外徑段差 |
| 上模：分流孔、焊合室、分流橋 | 綜合加工機 | 仿真：從接合面粗加工並精加工整個分流孔（貫穿 45 mm 的模板）與焊合室；翻面後加工分流橋頂部的 4 × 25° 倒角 |
| 下模：沉槽（第二段焊合室） | 綜合加工機 | 仿真：深 5 mm 的弓形沉槽 |
| 下模：背面的空刀 | 綜合加工機或放電加工 | 仿真：出料側第二階（深 10）與依型材輪廓的出料側第一階，深到留下每一段的工作帶長度 |
| 模孔與工作帶 | 線切割 | 不仿真，也不拿銑削來代替；0.2 mm 的波紋也在工作帶上 |
| 熱處理、氮化、拋光 | — | 不仿真；FDAC 是預硬鋼（約 HRC 40），直接以這個硬度銑削 |
代理從論文讀出來的模具，從擠型機那一側看。分流孔的外側壁朝下模張開 7°，所以底部輪廓（虛線）落在入口輪廓（實線）的外側。
同一顆模具穿過分流橋與每一片鰭片剖開：兩片各 45 mm 的模，分流孔的外側壁與分流橋頂部的倒角朝相反方向張開，接合面以下是沉槽、工作帶與出料側的兩階。
每個值都標明出處：讀取（論文寫明的）、量測（依圖面比例從圖上量得）、推得，或自選（代理的決定）。
| 項目 | 值 | |
|---|---|---|
| 哪一顆模具 | Fig. 21 的建議模具（Table 3 步驟 4），也就是實際製作並擠型的那一顆 | 讀取 |
| 模板 | 上模與下模，中心處各 45 mm，止口 Ø158 × 5，上模頂部台階 Ø170 × 15 | 量測（Fig. 12） |
| 分流孔 | 長邊朝分流橋以 0.1206 的斜率收窄，外端底部 R63 與 R60，外側壁 7° 斜度，外側圓角 R8，內側圓角 R5 | 讀取、量測、自選（R5） |
| 分流橋 | 寬 18，後端尖 10、50°，頂部倒角 4 × 25°（讀成橫向 4 mm、與鉛直夾 25°，兩個倒角面夾 50°），後端尖在兩片模接合面上方 8 mm | 讀取、推得 |
| 焊合室 | 從後端尖到工作帶入口 13 mm：上模 8、沉槽 5 | 讀取、推得 |
| 沉槽 | Fig. 8 修改後的弓形輪廓，深 5，圓角 ≥ 2.2 | 量測、自選 |
| 鰭片 | 左側：六片 2.57 mm 鰭片，節距 6.068（間隙 3.498）；右側：間隙 3.74、4.59、4.59、4.18 與 3.89 | 推得、量測（Fig. 1a） |
| 圖面比例 | Fig. 21a 2.699 px/mm（Ø180 的圓）、Fig. 12 8.43 px/mm（90 mm 的高度）、Fig. 1a 4.669 px/mm（95.95 mm 的型材） | 推得 |
| 工作帶 | 線切割，不銑削；其長度（1.2–24 mm，Fig. 10）由後方空刀的深度決定 | 讀取 |
| 出料側第一階 | 型材輪廓外擴 1.0 mm（2.57 mm 鰭片處 0.75、底座下方 1.7），分成 16 個深度區，每區留下該段的工作帶長度 | 自選、推得 |
| 出料側第二階 | 底部 105.6 × 29.8，深 10，拔模角 4° | 量測、自選 |
| 材料 | 以 FDAC（預硬的 SKD61 系，約 HRC 40）代替論文的 H13；使用 HiNC 的 FDAC.default 材料與切削參數 |
自選 |
| 機台 | HiNC 的三軸骨架 Empty-wXYOZSt，行程 800 / 500 / 500，快移 24 m/min |
自選 |
| 主軸 | 通用 BT40，12,000 min⁻¹，1,500 min⁻¹ 以上連續 11 kW、短時 15 kW | 自選 |
| 夾具 | 一塊底板、一個墊高環與三爪夾在 Ø180 上；上模入料面朝下時，墊高環內徑 Ø134，讓貫穿的分流孔（入口最大到 R57.5）懸在空中 | 自選 |
| 控制器 | Fanuc；重置後把 G54 設到程式原點 | 自選 |
| 程式原點 | 每次裝夾都在刀具碰到的那一面、模具的軸線上 | 自選 |
有兩個檢查可以判斷圖面讀得對不對。論文給出分流孔的面積 1960 與 1702 mm²；模型的入口面積是 1927 與 1663 mm²（−1.7 %、−2.3 %）。擠壓比 10.73 配上 130 mm 的盛錠筒，推得型材面積 1237 mm²；模型的是 1260 mm²（+1.9 %）。
| 裝夾 | 刀具 | 伸出量 | 刀把 | 轉速、進給 | 加工內容 |
|---|---|---|---|---|---|
| 上模，接合面朝上 | T1 D16 R1，四刃，刃長 32 | 55 | 熱縮 BT40，鼻端 Ø33 | 2,400 min⁻¹，670 mm/min，ap 0.8，ae ≤ 8 | 分流孔與焊合室粗加工 |
| T2 D8，四刃，頸部 Ø7.6 × 58 | 58 | 熱縮，Ø21 | 4,800，760，壁面留料 0.3 | 所有壁面與後端尖的端面 | |
| 上模，入料面朝上 | T3 D6，四刃 | 20 | 熱縮，Ø21 | 5,800，700，每層 0.1 | 分流橋頂部的兩道 4 × 25° 倒角 |
| 下模，入口面朝上 | T4 D10，四刃 | 25 | 熱縮，Ø24 | 3,500，700，ap 1.0 | 沉槽粗加工 |
| T5 D4，三刃，頸部 Ø3.8 × 14 | 15 | 熱縮，Ø21 | 7,200，430 | 沉槽殘料、底面與壁面 | |
| 下模，出口面朝上 | T4 D10，四刃 | 25 | 熱縮，Ø24 | 3,500，700，ap 1.0 | 出料側第二階的粗加工與精加工 |
| T6 D6，四刃，長頸 Ø5.7 × 36 | 45 | 熱縮，Ø21 | 4,800，380，ap 0.3 | 出料側第一階中 D6 放得進去的部分：中央塊、厚鰭片、底座下方的長條 | |
| T7 D3，兩刃，頸部 Ø2.8 × 40 | 45 | 熱縮，Ø21 | 8,000，300，ap 0.1 | 出料側第一階在十一條鰭片槽裡的部分 |
上模的精加工：兩個分流孔都已貫穿，分流橋後端尖的端面在兩者之間。擷取於播放途中，HiNC 3.2.43。
所有刀具都是通用的 TiAlN 塗層實心碳化鎢刀（自選）。程式由代理自己的 CAM 寫出：等高粗加工配斜坡進刀、等高精加工、給長頸刀的殘料加工，並檢查刀具上每一段比刃徑寬的部分與毛胚的距離；最近的是 T7 的刀把，在最深的槽底時距出口面 7.0 mm。
代理怎麼管理這件工作¶
- 第一次播放之前先定通過標準。 各項標準（執行乾淨與刀把間隙、分流孔粗加工的功率與時間、長頸 D3 的撓曲以及何時該把鰭片空刀交給放電加工的規則、以 0.25 mm 比對模具與模型，並把鰭片尖端的工作帶列為事先聲明的例外）都在第一次播放之前寫好並提交；之後對某條標準讀法的變更，都記在它旁邊，沒有任何標準被改寫。
- 先粗後細。 每次裝夾在 0.25 mm 的驗收之前，都先以 1 mm（空刀用 0.5 mm）播放過；D3 的負載則是在一塊只剩兩條槽的精簡毛胚上以 0.03125 mm 讀取。
- 先用自己的檢查，再給 HiNC 播。 HiNC 第一次播放之後，代理為自己的程式寫了一個高度場重播（穿過毛胚的快移、距毛胚 0.3 mm 以內的快移、最深的軸向吃刀），之後每一次播放前都拿它跑過每一支程式。
- 共用的伺服器。 播放在一台與其他十個產品案例共用的 32 執行緒伺服器上、在私有的實例裡進行；驗收排隊等候共用鎖，一次只讓一個整案播放執行。
- 人在哪裡介入。 產品擁有者在找到這個案例的當天，就把它從備案移進產品案例。沒有第二個代理重建這個案例或審查它的主張。
第一次播放之前提交的標準：
| # | 標準 |
|---|---|
| A1 | 每支程式都跑到最後一行，並且碰到毛胚 |
| A2 | NC 診斷、工步診斷與 NC 操作裡沒有警告、錯誤或碰撞（刀具、刀柄與刀把對夾具、機台與工件） |
| A3 | 代理自己的檢查：在每個進給點，刀具上每一段比刃徑寬的部分，在其半徑範圍內都至少高出毛胚 5 mm；比刃徑細的部分走在刀具自己切開的空間裡 |
| B1 | 分流孔粗加工 T1：每一步的主軸功率與扭矩都不超過連續額定（11 kW）的 0.8 |
| B2 | T1 的刀具應力不超過降伏的 0.5 |
| B3 | T1 的仿真時間在代理估計（刀路長 ÷ 進給）的 ±15 % 以內 |
| C1 | 鰭片槽裡的 D3：刀尖撓曲的第 99 百分位數不超過 30 µm，峰值不超過 50 µm |
| C2 | D3 的刀柄（Ø6，刀尖上方 40 mm）與刀把鼻端不碰毛胚 |
| C3 | D3 的刀具應力不超過降伏的 0.5 |
| C4 | 事先定好的規則：若鰭片空刀在通過 C1–C3 的負載下需要超過 4 小時，報告就建議改用雕模放電，並把銑削程式留作評估過的替代方案 |
| D1 | 銑削面上至少 99 % 的點落在設計的 ±0.15 mm 以內，全部落在 ±0.30 mm 以內 |
| D2 | 事先聲明、另外計算的例外：空刀在鰭片尖端的那一小區比 D3 窄，停在鰭片兩側的深度，工作帶最多比圖面長 0.8 mm |
| D3 | 沒有任何一點切進設計超過 0.15 mm，例外區也算在內 |
| E | 每支程式：主軸功率與扭矩不超過連續額定的 1.0，刀具應力不超過降伏的 1.0 |
| F | 每支程式與每片模的仿真時間，和代理的估計並列 |
難題¶
一篇論文裡的兩顆模具¶
情況。 論文先設計一顆初始模具（Fig. 2），再分四步修正；兩者的圖並排出現。風險。 若照 Fig. 2 建，本案加工的會是作者自己證明會讓型材彎曲的那顆模具。怎麼發現： 建模之前讀 Section 4 與 Table 3 時。解法。 本案建的是 Fig. 21 的建議模具（步驟 4），也就是實際製作並擠型的那一顆；SOURCE.md 寫明了這一點。證據。 模型帶有分流孔 2 的 R60 與 3 mm 偏移、修改後的沉槽、調整過的工作帶，以及倒角的分流橋。
圖面只畫出、沒標註的尺寸¶
情況。 分流孔的長邊、沉槽的輪廓與右側鰭片的間距只有畫出來，沒有標尺寸。風險。 讀錯一張圖，做出來的就不是論文的模具。解法。 代理以一個有標註的尺寸（Ø180 的圓、90 mm 的高度、95.95 mm 的型材）定出每張圖的比例，其餘用量的，並在數值檔裡逐一標明出處。證據。 論文寫明、而模型可以推得的兩個值彼此吻合：分流孔入口面積 1927 / 1663 mm² 對 1960 / 1702（−1.7 %、−2.3 %），型材 1260 mm² 對擠壓比推得的 1237 mm²（+1.9 %）。
自帶兩個錯的來源筆記¶
情況。 本案自己的來源筆記，在收案時寫下「ram speed 10.73 mm/s」（擠壓桿速度 10.73 mm/s），又說 FDAC 是在淬火前加工。風險。 把錯的前提帶進製程與本頁。怎麼發現： 讀 Table 2 與挑選刀具時。解法。 10.73 是擠壓比（擠壓桿速度是 3 mm/s），而 FDAC 出廠就是預硬的，所以是在約 HRC 40 下銑削；兩行都在第一次播放之前改正了。
從一面到不了全部¶
情況。 分流孔的外側壁朝下模張開 7°，而分流橋頂部的倒角朝擠型機那一側張開。風險。 不論從哪一面加工，兩者之一都是倒勾。解法。 上模從接合面加工（分流孔貫穿、焊合室、分流橋 50° 的後端楔形），再翻面只做頂部的兩道倒角；CAM 以隨深度縮小的截面建出每次裝夾可以到達的範圍。證據。 上模的兩次裝夾播放時沒有碰撞，銑削面落在模型的 ±0.15 mm 以內（100 % 與 99.9 % 的點）。
從背面做出來的工作帶長度¶
情況。 工作帶是穿過 40 mm 模板的線切割，但它的長度沿著型材從 1.2 到 24 mm 不等（Fig. 10）。解法。 工作帶後方的空刀從出口側銑到恰好留下每一段長度的深度：代理把空刀上的每一點歸給最近的型材線段，得到 16 個深度區。
比刀具還窄的鰭片尖端¶
情況。 在每片鰭片的尖端，論文的工作帶（1.2–1.8 mm）比鰭片兩側的（2.0–2.3 mm）短，但尖端那一區比 Ø3 的刀還窄。風險。 刀具若下到尖端的深度，兩側的工作帶就會被削短。解法。 CAM 讓尖端停在兩側的深度；標準在第一次播放之前就把這點列為預期的例外（尖端工作帶最多比圖面長 0.8 mm，留給放電加工或手工）。證據。 那些尖端上的 192 個點留下 0.76–1.20 mm 的料，最多比事先說的 0.8 mm 多 0.4 mm。同一個效應後來發現比標準所寫的範圍更廣：凡是一個工作帶區比相鄰的短（所以從背面算起比較深）、又比刀具窄的地方，空刀底面都停在相鄰區的深度：左側前三片鰭片的兩側留下 1.0 mm，外側鰭片的尖端 2.2 mm。在型材輪廓以外的空刀上，這佔表面的 1.9 %。
一秒兩三步¶
情況。 第一次播放一秒只前進兩三步。怎麼發現： 從步數。解法。 物理計算與碰撞偵測開開關關的探針都一樣慢；主軸每轉一步則一秒播放 486 步。原因是在另一個案例的紀錄裡找到的：建構腳本把固定運動解析度的旋轉解析度設成 1°，這讓刀具的網格每轉一圈有 360 個面；維持預設值之後，D3 固定 0.25 mm 的步距播放快了三倍。
穿過毛胚的快移¶
情況。 HiNC 的第一次播放回報了四個 Play-RapidCut--Detected，最深 27 mm、152.8 mm³。怎麼發現： 在步的訊息裡。代理自己在高度場上重播同一支程式，卻找不到這樣的切削：層與層之間的快移橫越，讓刀具的刃口貼著粗加工壁面走、完全沒有間隙，而在 1 mm 的網格寬度下，壁面的殘留被 32 mm 長的刃部掃過（27 × 11 × 0.5 ≈ 150 mm³）。在真實機台上，離壁面這麼近的快移也是不好的做法。解法。 CAM 讓每個快移都離壁面 1 mm，退刀前先抬刀，並以進給退出窄的切削；一個把刀具加粗 0.3 mm 的探針檢查每一個快移。證據。 同一次裝夾重播時，沒有任何步的訊息。
兩種檢查並列；這次修正讓程式的時間增加不到 3 %：
| 代理的高度場重播 | HiNC | |
|---|---|---|
| 修正前 | 沒有穿過毛胚的快移 | 四個 Play-RapidCut--Detected，最深 27 mm、152.8 mm³ |
| 原因 | 層與層之間的快移橫越讓刀具的刃口貼著粗加工壁面走、沒有間隙；精確幾何的高度場看不出來 | 1 mm 的網格在壁面留下量化的殘留，32 mm 長的刃部沿壁掃過 11 mm：27 × 11 × 0.5 ≈ 150 mm³ |
| 那四步的讀數 | — | 主軸功率為連續額定的 3.57、力 29,000 N、刀具應力為降伏的 4.1；去掉這四步，粗加工在 1 mm 網格下的最高功率比是 0.33 |
| 修正後 | 把刀具加粗 0.3 mm 的探針找不到離壁面那麼近的快移 | 沒有穿過毛胚的快移，也沒有任何步的訊息 |
代理自己的檢查又抓到的兩個錯¶
情況。 高度場檢查在 D3 程式裡找到一道沿空刀壁面走 95 mm 的刀路，以及一次 14 mm、以進給直插進未切鋼材的下刀。風險。 白費好幾小時，以及第一次下刀就斷掉一支 Ø3 刀。解法。 殘料區域在每一道壁面上都留了 0.05 mm 的帶狀區；而以形心分組的刀路讓一條槽拿到錯的進刀高度。兩者都在 HiNC 播放之前修正，最深的軸向吃刀降到 0.2 mm。
比每層切深還粗的網格¶
情況。 在 0.5 mm 的網格寬度下，HiNC 把 D3 0.1 mm 的每層切深讀成 0.3–0.6 mm，撓曲讀成 444 µm。風險。 用高了好幾倍的負載來評斷刀具。解法。 一塊只剩兩條槽、其他程式的加工已經扣掉的精簡毛胚，以 0.03125 mm 單獨播放 D3；它的程式在 3 mm 一段的四個深度區各用一種每層切深。
兩條槽精簡毛胚的精細播放（66,007 步、仿真 47.8 分鐘、沒有任何訊息），逐段來看：
| 每層切深 | 2.57 mm 鰭片的槽（寬 4.07）：p50 / p99 / 峰值 | 1.51 mm 鰭片的槽（寬 3.51）：p50 / p99 / 峰值 | 力 p50 | 刀具應力最大值 |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 mm | 85 / 106 / 106 µm | 84 / 130 / 143 µm | 6.9 N | 0.13 |
| 0.07 mm | 57 / 88 / 106 µm | 57 / 108 / 143 µm | 4.7 N | 0.13 |
| 0.05 mm | 48 / 59 / 64 µm | 47 / 81 / 108 µm | 3.9 N | 0.10 |
| 0.035 mm | 33 / 48 / 59 µm | 30 / 63 / 86 µm | 2.6 N | 0.08 |
證據。 撓曲隨著力變化，約 12 µm/N；在 0.1 mm 時，第 99 百分位數在 2.57 mm 鰭片的槽裡是 106 µm、在 1.51 mm 鰭片的槽裡是 130 µm；在 0.035 mm 時是 48 與 63 µm；刀具應力一直低於降伏的 0.13。在這些槽裡，HiNC 回報的切深是程式每層切深的兩倍；代理沒有找到原因。
結果與效益¶
除非另有註明，都是在 HiNC 3.2.43 上以 0.25 mm 量得。
| 量測項目 | 值 | 標準 |
|---|---|---|
| 兩片模的仿真加工時間 | 10.1 h（上模 1.9 h、下模 8.3 h，其中 D3 鰭片空刀 7.0 h）；不含換刀、翻面與放電加工 | F：僅記錄 |
| 每支程式都跑完並切到料 | 八支都跑到最後一行（1,419 到 92,289 行），每支都碰到毛胚（13,408 到 381,335 步有接觸） | A1 ✓ |
| 快移切削與碰撞 | 第一次 1 mm 播放有 4 次快移切削，修正後 0 次；驗收時沒有碰撞（HiNC 檢查刀把與刀柄對毛胚）；四次裝夾的工步診斷與 NC 操作都是空的，NC 診斷只有每支程式一則 Sys-Init--FileLines |
A2 ✓ |
| 刀柄與刀把的間隙，代理自己的檢查 | 最近的是 T7 的刀把，距出口面 7.0 mm；D3 Ø6 的刀柄（刀尖上方 40 mm）一直在出料側第二階的空間裡；比刃徑細的頸部走在刀具自己切開的槽裡 | A3 ✓、C2 ✓ |
| 分流孔粗加工，T1 Ø16 | 主軸功率為 11 kW 連續額定的 0.194、扭矩 0.073（對短時額定為 0.142 與 0.053）；刀具應力為降伏的 0.141；38.73 min，代理的估計是 38.68（+0.1 %） | B1–B3 ✓ |
| 銑削面在模型 ±0.15 mm 以內 | 上模從接合面 100 %（−0.144 到 +0.100 mm）、從入料面 99.94 %（−0.27 到 +0.14）；沉槽 100 %（−0.014 到 +0.142）；下模出口側整體 96.1 %：型材輪廓以外的空刀 98.1 %，輪廓內要由線切割取走的料芯 79.6 % | D1：三次裝夾 ✓，空刀 ✗ |
| 鰭片尖端的工作帶，另外計算 | 192 個點留料 +0.76 到 +1.20 mm：鰭片尖端的工作帶比圖面長 0.8–1.2 mm | D2：另外列出 |
| 切過模型最深處 | 在沒有刀具碰過的稜邊上 −0.32、−0.29 與 −0.28 mm（車削毛胚的圓形稜邊、分流孔的銳利開口）；左側最外一片鰭片旁、工作帶區之間的台階上的空刀 −0.78 mm（未再深究）；型材輪廓內、要由線切割取走的料芯 −1.34 mm | D3 ✗ |
| 每支程式的負載 | 八支的主軸功率與扭矩都不超過連續額定的 0.2；七支的刀具應力不超過降伏的 0.35；D3 在 0.25 mm 讀到 1.22（網格比每層切深粗），精細播放時是 0.13 | E ✓（D3 以精細播放為準） |
| D3 撓曲，第 99 百分位數，每層切深 0.1 mm | 106 µm（2.57 mm 鰭片）與 130 µm（1.51 mm 鰭片），峰值 106 與 143 µm，兩條槽的精細播放 | C1 ✗（30 µm，峰值 50 µm） |
| D3 應力 | 精細播放時為降伏的 0.13（0.25 mm 時為 1.22，那時網格比每層切深粗） | C3 ✓ |
| D3 鰭片空刀時間 | 7.0 h（419.7 min）：切削 4.9 h、空中進給 2.1 h、快移 0.04 h | C4：超過 4 h，建議放電加工 |
| 在共用的 32 執行緒伺服器上的執行成本 | 播放 34、1.2、1.8 與 36 min；記憶體峰值 3.8、1.3、1.2 與 4.7 GB | — |
四次驗收播放在共用鎖下依序進行，在共用的 32 執行緒伺服器上，當時負載 60 到 90：
| 裝夾 | 步數 | 仿真時間 | 播放 | 記憶體峰值 |
|---|---|---|---|---|
| 上模，接合面朝上 | 413,415 | 1 h 42 min | 34 min | 3.8 GB |
| 上模，入料面朝上（分流橋倒角） | 67,474 | 10.2 min | 1.2 min | 1.3 GB |
| 下模，入口面朝上（沉槽） | 89,177 | 14.0 min | 1.8 min | 1.2 GB |
| 下模，出口面朝上（空刀） | 1,048,925 | 8 h 02 min | 36 min | 4.7 GB |
鰭片空刀：Ø3 刀的頸部伸到刀把下方 40 mm，刀把始終在出口面上方 7 mm 以上。擷取於播放途中，HiNC 3.2.43。
D3 的 419.7 分鐘仿真時間，由代理的高度場重播拆開；空中進給是同一條槽的同一層被還沒切的鋼隔成兩段時，刀具退出、再以 300 mm/min 下來的時間：
| D3 程式的組成 | 分鐘 |
|---|---|
| HiNC 的仿真時間，整支程式 | 419.7 |
| 切削 | 292.5 |
| 槽裡的空中進給（進出一律 300 mm/min） | 124.8 |
| 快移 | 2.4 |
給加工工程師。 在切下任何鋼材之前，HiNC 就確認了分流孔粗加工遠在刀具強度與所設通用 BT40 主軸（連續功率 11 kW）的功率範圍之內，給出每支程式的時間，並指出長頸 Ø3 刀在哪裡不再划算：鰭片空刀要七小時、每層切深 0.1 mm 時彎曲十分之一毫米，以及它構不到的工作帶區。這就是一般把鰭片空刀交給雕模放電、其餘用銑的這個選擇背後的證據。
給老師與學生。 一顆分流模在一個零件裡就說明了：為什麼模具要從兩面加工（朝相反方向張開的拔模角）、工作怎麼在銑削與線切割之間分配、工作帶長度怎麼由後方空刀的深度做出來，以及為什麼仿真網格必須比它要評斷的每層切深更細。
給正在評估這種做法的人。 從論文的圖面到兩片模通過驗收的仿真，模型、CAM 與它自己的檢查都由代理完成；HiNC 抓到代理程式帶著的一個快移缺陷，並給出畫出鰭片空刀該銑還是該放電那條線的數字。整個案例從讀論文到驗收播放，只花了一個工作時段；四次驗收播放在共用伺服器上合計 73 分鐘。
誠實的限制¶
- 模具是對圖面的一種讀法。 論文沒有模型。兩片模的高度、分流孔的內側圓角、焊合室跨過分流橋的頂緣、出料側階梯的輪廓與空刀的偏移量，都是從圖上量的或自選的；兩個面積檢查把這種讀法的誤差限制在約 2 %，而不是加工公差。
- 線切割、車削、熱處理與拋光都在仿真之外。 模孔與其工作帶、車削好的毛胚、熱處理、氮化與工作帶的拋光只有列出，沒有仿真。3 mm 刀構不到的鰭片尖端工作帶，留給放電加工或手工。
- 切削資料是通用的。 刀具、刀把與主軸都是通用的；FDAC 代替 H13，HiNC 內附的 FDAC 切削參數照原樣使用。負載是 HiNC 的模型，不是量測；沒有任何模具真的切過。
- 撓曲不是顫振。 HiNC 回報的是刀具靜態的刀尖撓曲與應力；它不預測顫振或刀具壽命，而這兩者對一支長頸 Ø3 刀的命運，影響至少一樣大。
- 驗收網格寬度下的負載。 在 0.25 mm 下，D3 的每層切深比網格細，所以那個寬度下的負載不採用；負載取自兩條槽的精細播放。HiNC 在那裡回報的切深是每層切深的兩倍，原因代理沒有找到。
- 零件是剛體。 空刀槽之間的薄舌片（左側鰭片處 2.0 mm）以剛體建模；它們在刀具下會讓開多少，在仿真之外。
- 沒有盲建，沒有審查。 沒有第二個代理依紀錄重建這個案例，或核對它的主張。
讀者可以帶到自己案例的¶
- 拿來源寫明的數字去核對對圖面的讀法。 論文給的面積或比例，從模型重算一次，就知道比例與輪廓有沒有讀對。
- 寫程式之前先問每個特徵能從哪一面到達。 朝相反方向張開的拔模角代表要兩次裝夾；以隨深度縮小的截面建出模穴，讓「到得了」成為程式本身的性質，而不是一個期望。
- 讓快移離開壁面。 沒有間隙的快移橫越，在粗網格下會被 HiNC 標成快移切削，在機台上也是不好的做法；1 mm 的間隙加上退刀前先抬刀，幾乎不花時間。
- 在仿真器之前先重播自己的程式。 一個回報快移切削、險些碰到與最深軸向吃刀的高度場重播，幾秒鐘就能抓到 CAM 的錯。
- 讓網格比要評斷的每層切深更細。 否則仿真器看到的是整層整層的料，會高估力與彎曲；把案例削成一小塊，用細網格播放。
- 別動固定步距的旋轉解析度。 它同時決定刀具網格化的細緻程度；設成 1° 時，本案的播放慢到一秒兩三步。
- 讓數字畫出銑削與放電加工之間的那條線。 長頸刀在每一種每層切深下的彎曲，以及那種每層切深要花的時數，就是模具廠拿來和一支放電電極比較的東西。
來源與授權¶
- 來源： T.-T. Truong（Hung Yen University of Technology and Education；國立高雄科技大學）、Q.-C. Hsu（國立高雄科技大學機械工程系）、V.-C. Tong（Korea Institute of Machinery and Materials）、J.-J. Sheu（國立高雄科技大學模具工程系），「A Design Approach of Porthole Die for Flow Balance in Extrusion of Complex Solid Aluminum Heatsink Profile with Large Variable Wall Thickness」，Metals 2020, 10(5), 553，doi:10.3390/met10050553。連結失效時可搜尋：
porthole die heatsink large variable wall thickness Truong Hsu Sheu、met10050553。 - 授權： CC BY 4.0。文章寫明：「© 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license.」（© 2020 作者群。授權方 MDPI，瑞士巴塞爾。本文為依創用 CC 姓名標示 (CC BY) 授權條款散布的開放取用文章。）授權依原樣提供素材，不附任何保證。
- 姓名標示： 「Die and profile geometry after T.-T. Truong, Q.-C. Hsu, V.-C. Tong, J.-J. Sheu, Metals 2020, 10, 553, doi:10.3390/met10050553, CC BY 4.0. Die model and machining set-up by Tech Coordinate's agent.」（模具與型材幾何取自 T.-T. Truong、Q.-C. Hsu、V.-C. Tong、J.-J. Sheu，Metals 2020, 10, 553，CC BY 4.0；模具模型與加工設定由 Tech Coordinate 的代理完成。）
- 與原作的差異： 文章沒有模型；三維的模具（模板高度、分流孔的內側圓角、焊合室的頂緣、出料側階梯的輪廓、空刀的偏移量）是代理對圖面的讀法，每個值都標明讀取、量測、推得或自選；FDAC 代替 H13；0.2 mm 的波紋與中央塊頂部的缺口都在線切割的工作帶上，不在銑削模型裡。本頁沒有重製論文的圖；圖片是代理模型的 HiNC 畫面，以及代理自己的腳本畫出的模型圖與執行結果圖表。
另見¶
- 散熱片鋁擠分流模的 NC 優化——HiNC 的進給優化用在這個案例上：兩片模省下 13 %，而沒有任何進給能讓鰭片空刀的 Ø3 刀維持在 30 µm 以內
- 實作案例——其他案例，以及案例頁怎麼讀
- 透過 HTTP API 進行重播驗收——邊播邊看，並依證據驗收
- 刀具幾何——刀把輪廓、頸部與伸出量