工具機軸線檢測系統開發

Development of Inspection System of Axial Lines for Machine Tools

周晉維(Jin-Wei Zhou)

指導教授 ： 李炳寅

共同指導教授 ： 陳進益(Jenn-Yih Chen)

國立虎尾科技大學/工程學院/機械與電腦輔助工程系碩士班/碩士(2016年)

摘要

現在工具機逐漸從三軸轉成為五軸工具機，機台的精度會直接影響加工工件的精度與外觀等，而五軸工具機的靈活度高，相對所需要的精度要求也隨之提升。機台各軸向運動時會產生線性軸與旋轉軸的軸線誤差，但由於市售專用的檢測設備過於昂貴，因此，本研究將針對工具機開發一套低成本且易架設的檢測設備，以達到提高工具機的精度與品質，進而提升工具機製造商的競爭力。
這套系統在線性軸是利用RLE10量測線性定位精度，與Renishaw XL80檢測儀器比較，誤差為2.7 μm。在旋轉軸方面是使用雙讀頭角度定位檢測系統，與Renishaw XR20檢測儀器比較，誤差為0.000853度。旋轉軸的偏擺檢測是使用PSD與Pinpoint相仿的方式進行檢測，檢測出來的數據與Pinpoint檢測儀器做比較，水平偏擺誤差為0.0939μm/mm；垂直偏擺誤差為0.05657μm/mm。

關鍵字

工具機 ； 精度量測 ； 線性軸誤差 ； 偏擺誤差

並列摘要

The development of five-axis machine tools evolved from the three-axis. Accuracy of machine tools will directly affect the accuracy, performance, and appearance of products. The flexibility of five-axis machine tools is higher and so the requirement for accuracy needs to improve. The motion of each axis of the machine tools has axial errors. Owing to the specialty inspection systems are very expensive, we developed an inspection system which had the low cost and convenient manipulation to improve accuracy and quality of machine tools.
This proposed inspection system used the RLE10 to measure the positioning accuracy of linear axes. Compared with Renishaw XL80 laser Interferometer, the positioning error was 2.7 μm. The dual read heads were utilized for inspecting the positioning accuracy of rotary axes. Compared with Renishaw XR20 laser Interferometer, the angle positioning error was 0.000853 degrees. We applied the PSD to measure the run-outs of rotary axes. Compared with Pinpoint instrument, the horizontal and vertical run-outs were 0.0939μm/mm and 0.05657μm/mm, respectively.

並列關鍵字

machine tool ； accuracy measurement ； linear error ； run-out error

參考文獻

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