熱變形是影響工具機銑切精度的重大因素,本文純粹以實驗的方式,針對工具機的熱 特性作探討,提供預測熱變形的技巧,并建立補償的方法。 一臺直立式的切削中心機在冷卻系統開啟及無負載下運轉,搜集熱源上的溫度資料, 并偵測三個軸向的位移,利用回歸技巧建立位移與溫度間的數學關係式,執行線上自 動補償。 溫度的偵測是使用K 型的熱電偶作為感測元件,經由對熱特性的探討一包含切削加工 時各構件溫度變化情形的觀察,及創造熱機冷機循環時各熱源間獨立程度的界定,以 決定量測熱變形的程序及方法。主軸頭的熱位移是使用接觸式探頭偵測工件上固定位 置而獲得,而床臺的熱位移則利用雷射干涉儀加以偵測。 軟體補償是保持工件精度最方便的方法,采用的方法是將以溫度為函數的熱位移關係 式,儲存在微電腦中,在每次程式命令工具機移動到新的位置前,將溫度載入微電腦 ,微電腦立即計算刀具與工件間的相對偏位量,并將此偏位量在NC程式命令值中扣除 ,以進行補償。 工具機的熱變形可以經由偵測熱源上的溫度很精確的預估,經過補償後可使加工精度 提高百分之五十以上。
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