发明名称 旋转主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法及装置
摘要 本发明系有关于一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法及装置,该外部主动补偿装置系独立于主轴之外且系包括有:一感测器、一延伸架、若干致动器、以及一控制模组。延伸架系延伸于一基座与一近刀具处位置之间,感测器系结合于延伸架末端且对应于刀具。致动器系装置于主轴外部与基座之间,可驱动整个主轴一起进行相对于基座的微量轴向位移运动。藉由控制模组接受该感测器所传来之刀具的轴向偏摆位移量并据以控制对致动器的微量进给量,进而促使整个主轴装置连同刀具一起进行微量的轴向补偿位移,
申请公布号 TW499345 申请公布日期 2002.08.21
申请号 TW090124016 申请日期 2001.09.28
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 王维汉;黄荣宏;陈昌铭;陈来胜
分类号 B23Q15/12 主分类号 B23Q15/12
代理机构 代理人
主权项 1.一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,该主轴具有包括一心轴、一结合于心轴前端上之切削刀具、一结合于心轴以带动其旋转之马达、以及一支撑心轴之主轴本体,该本体系结合于一切削机台之基座上,心轴的延伸方向称为轴向;该外部主动补偿装置包括有:一延伸架,其一端固定于基座上、另一端延伸至近刀具处;一感测器,其系结合于延伸架且对应于该刀具,该感测器可感测刀具相对于基座的轴向偏摆位移量;至少一致动器,装置于本体与基座之间,该致动器可驱动本体进行相对于基座的轴向位移运动;以及,一控制模组,连接于该致动器与感测器,该控制模组可接受该感测器所传来之轴向偏摆位移量并据以控制该致动器。2.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该感测器系为一非接触式感测器且系与刀具相距一适当间隙。3.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该主轴系为气浮式主轴。4.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该刀具系适用于切割硬脆材质。5.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该延伸架系直接固定在基座上而且未与本体相互固定,而使感测器与本体之间可进行轴向之微量相对位移。6.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该致动器系为微量进给装置,可驱动本体连同刀具沿轴向进行微量的线性位移。7.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,延伸架系以低热膨胀系数材质所构成。8.如申请专利范围第1项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置,其中,该感测器系感测主轴因温度改变所导致之温升热变形量加上刀具本身偏摆时所造成的刀具轴向偏摆位移量。9.一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,系以一感测器直接量测该刀具之轴向偏摆度,然后藉由一控制模组驱动一致动器去带动该主轴进行轴向相对补偿位移,而使刀具之轴向偏摆度得以减低的方法。10.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该感测器系为一非接触式感测器且系与刀具相距一适当间隙。11.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该主轴系为气浮式主轴。12.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该刀具系适用于切割硬脆材质。13.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该感测器系藉由一延伸架直接固定在基座上而且未与主轴相互固定,而使感测器与主轴之间可进行轴向之微量相对位移。14.如申请专利范围第13项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,延伸架系以低热膨胀系数材质所构成。15.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该感测器可感测主轴因温度改变所导致之温升热变形量加上刀具本身偏摆时所造成的刀具轴向偏摆位移量。16.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该致动器系为微量进给装置,可驱动主轴连同刀具沿轴向进行微量的线性位移。17.如申请专利范围第9项所述之一种主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿方法,其中,该致动器、感测器、以及控制模组均系设置于主轴外部。图式简单说明:图一系为本发明之主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置的较佳实施例剖面示意图。图二系为图一之心轴止推轴承部份的部份放大图。图三系为本发明之主轴刀具轴向偏摆之外部主动补偿装置的方块示意图。
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