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系統識別號 U0002-0907202011360500
中文論文名稱 工具機RMV250RT性能改善提案
英文論文名稱 A PROPOSAL FOR FUNCTION IMPROVEMENT OF MACHINE CENTER RMV250RT
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生中文姓名 譚逸宸
研究生英文姓名 YiChen Tan
學號 607370144
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2020-06-11
論文頁數 35頁
口試委員 指導教授-劉昭華
委員-張俊祥
委員-陳冠辰
中文關鍵字 刀具偏移  結構剛性  滑塊跨距  加強肋截面形狀  懸臂式主軸頭 
英文關鍵字 Tool offset  structural rigidity  slider span  reinforced rib cross-sectional shape  cantilevered spindle head 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 本報告目的是探討及改善捷力精密機械之多面加工機RMV250RT加工精度,此機台對Y軸滑座剛性要求較高,因此本文提案針對關鍵性主軸頭提出改進方案以提升性能表現,本文針對3項已知問題提出改善提案,於第2章列出所發現問題,其中問題一在循圓測試中許多樣本在負Y端有明顯誤差;問題二是在Y軸軸向雷射補償圖中,有顯著起伏波動;問題三是補償螺桿背隙後,雷射來回路徑數值出現交叉造成補償困難。報告第3章針對以上各個問題提出可能原因,並提出針對最有可能原因的應對方案。其中針對問題一所出現循圓測試的誤差,本文使用有限元素法設計一懸臂結構,並與現有以及舊有改進提案比較;針對問題二在Y軸軸向雷射補償圖中的起伏波動。本文認為使用徑向抗扭矩能力的配置能改善此問題;而問題三是雷射來回路徑數值出現交叉現象,本文建議更動傳動設計,減少額外力矩產生,並以有限元素法探討更動設計對結構強度影響。
英文摘要 The purpose of this report is to discuss and improve the processing accuracy of the multi-face processing machine RMV250RT of AKIRA-SEIKI Precision Machinery. This machine has high requirements for the rigidity of translation along the Y-axis. Therefore, improvement plans on the key spindle head is proposed to upgrade its performance. Three known problems are discussed and improvement plans are proposed. The problems founded are stated in Chapter 2. Among them, problem one is that many samples have obvious errors at the negative Y end during the circular test. Problem two is that significant fluctuations appear in the Y axis axial laser compensation map. The third problem is that after compensating for the screw backlash, the laser paths cross, which makes it difficult for further compensation. In chapter 3 of the report possible causes for the above problems are suggested and possible solutions are proposed. In response to the error of the circular test in question 1, finite element method is used to design a cantilever structure, and comparisons to the existing and an previous improvement proposals are made. For the fluctuation of the second problem in the Y-axis axial laser compensation diagram, the author suggest to use radial anti-torque capability configuration to deal with this problem. For the third problem in laser path crossing phenomenon, the author proposes to change the transmission design to reduce the generation of additional torque. The structural strength of the modified design are verified with finite element method in this article.
論文目次 目錄
實習機構簡介 1
實習內容概述 1
實習心得及自我期許 1
技術報告內容 3
第一章、概論 3
第二章、問題描述 4
第三章、可能原因及建議應對方式 10
第四章、結果與討論 32
第五章、結論 34
參考文獻 35

圖目錄
圖 1 RMV250RT結構 3
圖 2 循圓測試結果 4
圖 3 正向移動時刀具位置與Y方向位置偏移關係圖(單位:mm) 5
圖 4 負向移動時刀具位置與Y方向位置偏移關係圖(單位:mm) 5
圖 5 以上比較圖3及圖4的數列5(單位:mm) 6
圖 6 以上比較圖3及圖4的數列3(單位:mm) 6
圖 7 刀具主原點位置 7
圖 8 刀具主軸於 -40mm 位置 7
圖 9 刀具主軸於 -80mm 位置 8
圖 10 刀具沿Y軸負行程方向進行時主軸鼻端之Y方向偏移(補償後) 8
圖 11 刀具沿Y軸正行程方向進行時主軸鼻端之Y方向偏移(補償後) 9
圖 12 列舉截面形式 10
圖 13 觀測點示意圖 12
圖 14 原點相對位置抓取尺寸示意圖 13
圖 15 組合件各部件名稱1 13
圖 16 組合件各部件名稱2 13
圖 17 有限元素模型以及設定示意圖 14
圖 18 2610060A 15
圖 19 26R021 15
圖 20 結構A理想情況 16
圖 21 結構B 16
圖 22 結構B剖面 17
圖 23 結構A開孔參考 18
圖 24 鏡片布置 19
圖 25 正向(由左到右)測得誤差(單位:mm) 19
圖 26 負向(由右向左)測得誤差(單位:mm) 20
圖 27 2次測試中的雷射路徑 20
圖 28 選取的5個位移測試點 21
圖 29 行程-Y方向位移關係圖 22
圖 30 點2,點3的Y方向位移圖 22
圖 31 測試點1於各傾角下位移量 23
圖 32 測試點2於各傾角下位移量 23
圖 33 測試點1減少鎖孔影響下位移量(mm) 24
圖 34 測試點2減少鎖孔影響下位移量(mm) 24
圖 35 滑塊分布示意圖 25
圖 36 座標,轉矩示意圖 26
圖 37 原點位置 26
圖 38行程-20位置 27
圖 39行程-40位置 27
圖 40 傳動部件相關位置 29
圖 41 配合傳動部件置中於兩線軌中的結構B懸臂 29
圖 42 觀測點3示意圖 30
圖 43 鎖緊力以及施加固定式意圖 30
圖 44 採用的內部肋形式 32
表目錄
表 1 各形狀肋在觀測點1的位移量及重量(肋厚度12mm) (單位:mm) 11
表 2 各形狀肋在觀測點1的位移量及重量(肋厚度14mm) (單位:mm) 12
表 3 灰鑄鐵與合金鋼材料性質 14
表 4 馬達、主軸座、與主軸重量 14
表 5 比較各種截面性質 17
表 6 理想與實際情況的截面A數據 18
表 7 比較傳動置中後對結構強度影響 29
表 8 使用網格大小以及套用之材料系數 31
表 9 比較傳動位置更動後,對傳動鎖固處強度影響 31

參考文獻 [1]黃崇瑋,工具機性能評價,財團法人精密機械研究發展中心,2018。
[2]廖志偉,旋轉軸檢測技術探討,財團法人精密機械研究發展中心,2015。
[3]曾寿金,江吉彬,及高诚辉,基于ANSYS分析的悬臂梁结构优化设计,机电技术,2006年04期,20~22頁。
[4]高志來,邱自學,任東,崔德友,徐新鵬,橋式龍門銑床橫梁結構設計與優化,工程设计学报,2019年01期,56~64頁。
[5] 蔡永鵬,COSMOSWorks最佳應用接觸分析應用技巧,Breakout Session 2007 SolidWorks 用戶大會Vol28-2,2007。
[6]小栗富士雄及小栗達男著,劉鼎嶽及蔡曜陽審訂,標準機械設計圖表便覽,最新增訂五版,眾文出版社,2012。
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