在精密切削加工的場(chǎng)合，如何在運(yùn)轉(zhuǎn)中量測(cè)主軸的伸長(zhǎng)量，進(jìn)而補(bǔ)償及控制主軸的位置，使被加工物表面的長(zhǎng)時(shí)間加工位置有一致性，是未來(lái)工作母機(jī)及主軸的重要課題。
CNC工作母機(jī)使用主軸作切削動(dòng)作時(shí)，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的膨脹伸長(zhǎng)會(huì)造成表面切削精度變化，主要原因有二：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)隨著RPM升高而引起的離心力影響，會(huì)使刀把向下伸長(zhǎng)，另一個(gè)原因則為運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度上升引起的熱膨脹�？偫ǘ�，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的伸長(zhǎng)量是由離心力的影響加上溫度的時(shí)間差所造成的。
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際切削加工時(shí)，不同的刀把及不同的RPM所引起的離心力不同，主軸伸長(zhǎng)量也因此而不同；同時(shí)，當(dāng)?shù)毒呓佑|到工件時(shí)，不同的切削力會(huì)相對(duì)抵消離心力影響，因此主軸的伸長(zhǎng)量不是一個(gè)常數(shù)，含有「相對(duì)」因素在內(nèi)。過(guò)去有人嘗試使用溫度傳感器做主軸伸長(zhǎng)量補(bǔ)償，但效果一直不彰，無(wú)法切實(shí)掌握及收斂問(wèn)題，原因即在此。
奈米趨勢(shì)公司表示，德國(guó)Micro-Epsilon主軸位移膨脹傳感器，是專門針對(duì)此問(wèn)題而設(shè)計(jì)，小的體積（10×12×4.5mm）可置放于主軸內(nèi)，內(nèi)建位移距離傳感器及溫度傳感器，可于主軸運(yùn)轉(zhuǎn)中作動(dòng)態(tài)量測(cè)，所得的數(shù)據(jù)提供控制器作補(bǔ)償加工，進(jìn)而達(dá)到μm的控制精度。在國(guó)外，裝置此一傳感器的主軸有Smart Spindle之稱。
臺(tái)灣進(jìn)口的高速度主軸中，瑞士IBAG高速主軸正全力推廣具有此功能的主軸，而臺(tái)灣機(jī)床廠及主軸廠商中，亦有許多廠商相當(dāng)看好及重視此一功能性；據(jù)了解，匠澤機(jī)械及新虎將機(jī)械已把此一功能列入選配。
德國(guó)Micro-Epsilon同時(shí)亦有雷射傳感器及軟件程序包，可在主軸鼻端下方作非接觸動(dòng)態(tài)量測(cè)，由外部求得的伸長(zhǎng)量和內(nèi)部位移傳感器的位移訊號(hào)作比對(duì)，可幫助機(jī)床業(yè)者在導(dǎo)入位移感測(cè)時(shí)的便利性，進(jìn)而提升機(jī)床精度 |
