研究生: |
黃嘉順 Chai-Shon Huang |
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論文名稱: |
應用接觸式探頭於五軸加工機之加工間檢測 In-Cycle Measurement on a Five-Axis NC Machining Center Using a Touch Trigger Probe |
指導教授: |
修芳仲
Fang-Jung Shiou |
口試委員: |
鄭正元
Jeng-Ywan Jeng 范光照 Kuang-Chao Fan |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2013 |
畢業學年度: | 101 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 116 |
中文關鍵詞: | 五軸CNC加工機 、OMP400接觸式探頭 、加工間檢測 |
外文關鍵詞: | 5-axis CNC machine tool, OMP400 touch trigger probe, in-cycle measurement |
相關次數: | 點閱:316 下載:13 |
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本論文主要利用OMP400觸發式探頭(touch trigger probe)整合於五軸CNC加工機上進行加工間檢測(in-cycle measurement),針對歪斜面上特徵與點資料進行探討與研究。OMP400觸發式探頭具高精度及高重複性,經過校驗過後之結果其誤差在1 μm內,可用於量測複雜之3D自由曲面、規則幾何形狀及歪斜面上幾何形狀,因此適合在五軸CNC加工機上進行綜合性量測之應用。在量測系統架構上,以個人筆記型電腦為基礎,將觸發式探頭及五軸CNC加工機進行軟硬體之整合,並將NC控制器與個人筆記型電腦整合之,而將所要加工及量測之NC程式碼經由NC控制器進行加工並檢測。本研究設計一歪斜面切削測試件做為載具,由於歪斜面切削測試件上幾何特徵在不同平面上,因此針對不同平面透過本研究開發之量測軟體進行最佳量測路徑規劃。在量測結果誤差比對分面,本研究利用三次元座標量測儀(CMM)量測相同工件,並在五軸CNC加工機上進行加工間檢測,最後進行誤差比對分析,量測歪斜面切削測試件之結果相對於CMM量測之誤差,針對四凸一凹大約在20 μm內,而ISO切削測試件為30 μm,其OMP400接觸式探頭可實際整合於五軸CNC加工機上進行加工間檢測。
This work developed a five-axis in-cycle measurement system by integrating an OMP400 touch trigger probe system with the five-axis CNC machine tools. The OMP400 touch trigger probe is equipped with a vector-based measurement function that it can be used to do the 3D in-process measurement of a workpiece with freefrom surface and regular geometric features. The accuracy of the probe was determined by the repeatable measurement of the ring gauge. The center coordinates deviation of a ring gauge was, in general, within 0.5 microns, which based on the calibration results.
The developed in-process measurement system comprises the laptop, the five-axis CNC machine controller and the RENISHAW OMP400 touch trigger probe system. A set of measuring software programmed with Visual Basic 2010 has been developed to carry out the measuring path configuration and measured data analysis. The geometric dimensional error between the In-cycle measurement and the CMM measurement was calculated by developed software. According to the experiment results, the measurement errors of the designed test workpiece was about 30 μm for regular geometric features and 20 μm for curve features by using the OMP400 probe.
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