摘要：
CNC 機台的熱變形仍然是限制加工精度、能源效率與永續製造的關鍵因素之一。本研究提出一套結合即時感測熱監測與數位雙生有限元素模擬的智慧型機電整合系統，有效降低高速加工過程中的熱誤差。我們於機台熱敏感區域安裝了低成本 AD590 感測器陣列，並與石英溫度計進行實驗比對，其熱補償準確度達 90%（誤差小於 10%）。此外，研究採用多尺度整合式拓樸最佳化技術，於宏觀與微觀結構層級進行質量最小化、剛性提升與模態穩定性優化。與原始設計相比，優化後結構達成最高 13.6% 重量減輕與高達 14% 的自然頻率提升，有效抑制熱變形。經由實驗與模擬比對，在熱、靜態與動態性能方面誤差均低於 10%。本研究成果展示一套具擴展性與智慧化的 CNC 結構熱控制與輕量化設計方案，契合綠色製造與工業 4.0 自主化加工之目標，對臺灣智慧機械產業具高度應用潛力。
