新聞動態

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工具機是工業之母,所有機械的生產都必須使用工具機,應用範圍廣及汽車、航太、鐵路及電子產業等;例如手機漂亮高質感的機殼,就是使用工具機直接加工,一體成型後,再經超高速研磨拋光而成;或用來製造半導體晶圓的機器,每一個零件都是用工具機加工,且所有尺寸、表面粗糙度等,都要求超高精度,才能組裝成生產晶片的機器。

台灣工具機產業以中小企業為主體,憑藉的是彈性製造及應變的能力,以擅長為客量身訂作且物美價廉見長,配合完善的衛星工廠加工體系,具有組裝產能迅速及零件取得容易且品質較其他開發中國家為佳的優勢,目前台灣工具機有七~八成供應國外市場;台灣工具機歷經多年來努力與發展,今日產值規模已達全球第七大,出口量為全球第四,工具機廠商的研發方向也自以往三軸加工機進階至今日的五軸加工與複合工具機,但同時也面韓國、中國等出口加工機器之競爭,我國工具機產業正值轉型為高值化複合式工具機的關鍵時刻。

工具機檢測和驗證方法,主要依循ISO 230、ISO 10791等規範,慣性或熱變形會造成機械結構扭曲,致使運動軸不再正交。以三軸加工機而言,影響定位準確定的誤差來源共有21項,採用傳統量測方法,如雷射干涉儀量測、自動視準儀或電子水平儀等,一次最多只能量測二項誤差,需經過分次量測不同誤差後才能完成21項誤差的量測,不但費時、費力且量測精度會因長時間量測的累積誤差和儀器架設誤差而變低。現階段,較建議的量測方式是利用自動追蹤雷射測距技術配合多線交會(multi-lateration)的方法,一次量測就將這些誤差項及其值找出來。

國家度量衡標準實驗室所建置三維尺寸量測技術係採用類似GPS定位原理的多線交會方法,配合自動追蹤雷射測距技行,可應用於工具機加工機台精度檢驗或CMM(三次元座標量測儀) 之校正,將量測標靶置於機台爪端,當機台移動位置,三維尺寸量測系統便可追蹤量測標靶,得到各移動位置精確座標,配合誤差對應轉換技術可獲得機台21項誤差的值;有了準確誤差量測值,就清楚知道如何修正,透過控制器補償機制,可協助工具機產業之加工精度提升,尤其是五軸工具機或複合型工具機,必要讓每一加工軸的移動完全由工具機控制器所掌握,才能確實進行多軸同動加工,再經由三維尺寸量測技術進行誤差補償後,可得到良好之加工精度,強化先進工具機在國際上之競爭力。

對該項技術有興趣者請洽國家度量衡標準實驗室服務電話:03-573-2243

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