随着全球经济景气反弹回温,机械业突破兆元产值在今年成为话题,而顺应航太、基础建设产业成长可期,台湾机械公会也以航太国机国造、智慧机械、美国制造等五箭,来指引未来工具机厂商可先达到千亿元产值助攻的方向。尤其因为国内外工具机发展正趋向多轴化及高效率化为主流,须有高品质零组件,才能使工具机更加多功能化与高效率化,进而提升工具机产业价值与竞争优势。
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现今大部份台湾厂商对於五轴、复合工具机的观念仍只停留在工作台上多了一具旋转/摇摆头,虽然可在出厂前经过??补,符合几何、定位精度检测,却在真正五轴加工时失误,甚至在去除??补叁数後,反而更准,可见在实际加工前,量测四/五轴精度的重要性,并将旋转轴量测角度单位定义为arc-sec。一般业界会认为国际规范ISO230-2的定位精度值比德国VDI3441小而准,也逐渐形成主流;也不能忽略几何精度的重要性,ISO230-1则对五轴误差定义为43项(三轴21项+四五轴22项),包括:三轴几何异常、三轴与四五轴相对位置异常、四五轴模组异常等。此涉及四五轴模组本身几何,与制造、组装厂商的品质管控机制,不能只靠四五轴厂商出具精度报告即可,而应确认旋转轴与三轴轴向的正确性。
否则,若将四五轴模组建立於错误基准,即可能导致三轴几何异常;三轴与四五轴相对异常,也会造成补偿过度或不足的弦波误差,应管控旋转轴品质;四五轴模组几何精度异常,或肇因於旋转模组本身转动偏摆误差,须透过品质管控机制排除。
此外,虽然目前台湾已有许多整机组装厂强调在安装四/五轴前,会先在厂内校正。大多数却只用光学尺量测A轴轴心定位精度,忽略了整机出厂後,遇到结构变形或刚性不足时,轴心准也不一定有用,容易在出货到客户端时发生问题。因此,整机组装厂应在补偿後,确认A轴0?原点有没有跑掉、90?有无偏摆?在对摇摆头补偿前,则要确认是否与工作台对准0??
若须外购四五轴组装前,对於旋转轴角度量测应有别於线性轴,应先关闭光学尺/角度编码器,取得机构原始量测值,提高重覆性;再以「一度一分割」方式,才能发现四五轴厂商以往被编码器隐藏在机构硬体内的缺陷,免得如以往出货到终端客户处才收到抱怨,对机台开发也有帮助。即便每部机器未必都能安装编码器,自主要求达到国外五轴同动机的精度等性能,也能考虑与精密机械研发中心(PMC)等法人单位合作。