热补偿技术提升模具加工精度

随着机床NC化及自动化的演进，机床机台精度的稳定性要求日益严苛，特别是在3C产业蓬勃发展下，加工3C产业模具的机床对于高速长时间加工精度的要求更为殷切。  
        PMC热补偿技术 解决热变位问题  
        近几年因为模具业兴起，对热变形的要求尤其高。同时模具加工除了要求快速外，最重视的问题有：加工时间长、环境温度影响加工精度、温机时间长影响加工时效等问题。  
        当然，目前开发的热补偿功能正好针对以上所提及的问题加以解决，对模具加工厂的接受度在这两年的努力已达到要求。模具长时间加工精度主要误差来源是切削过程中结构温升热变形所产生的热误差。因此，如何降低由温升热变形引起的加工误差成为机床制造厂必须面对的重要课题，尤其高速化伴随大量热源使热变形的变化将更显著。  
        另外，针对加工大型模具时所用到的龙门型加工机其精度要求也越来越高，如何提升龙门机台的加工精度是一项重要的课题。热胀冷缩为材料的温度特性，因此，以钢或铸铁为结构的机床在加工时受各项内外热源的影响会使机床结构发生温度上的变化，其结果将影响加工后工件尺寸及形状上的偏差。因此，改善机台加工精度是达成高质量产品的关键之一。  
        一般机床热变位的主要组成成分为主轴热变位、结构热变位及进给轴热变位三项，以PMC开发的热补偿技术可解决主轴热变位及结构热变位问题，成功应用过的机型包含龙门机台、立式机台、卧式机型以及专用机的开发等。  
        设计品管搭配 提升热变位处理   
        过去的加工机对热变形的了解与影响并没有深刻的认知，但在同一时间日本、欧美等国机床大厂针对热误差补正的技术，早已发展成熟且使用在许多要求精密加工的机台上。在多年前，从热变位的量测技术开始建立对机床热变形问题的能量，虽然如今在热补偿技术已成熟，但机床厂商在概念与设计上仍有相当大的进步空间，唯有事前设计技术的提升搭配事后热补偿补其不足，这样国内的机床才有办法提升国际竞争力。  
        PMC开发热变位补偿技术，以大量使用在业界上，且具有提升精度的效果。但是，在此想进一步说明的是热补偿技术非万灵丹，需要有许多制程上的配合，其中包括设计、组装及品管等各方面来相辅相成。尤其是在现今机床正走入高速化时代，热变位问题将更加受重视，因此，建议当机台开发设计之初能将热变位问题一并考虑进去，所有的最佳温度点都能以事先植入到最佳的位置，将现有的热变位问题再降至更低程度。  
        温补系统若遇到机台老旧经维修更换零件或组件后，会有机台特性改变造成模型不同而让精度产生变化，这是现阶段热变位补偿技术必须克服的问题点。使用过程中亦需要机台使用者配合操作规范，如避免受太阳局部热源的影响等。从研发至目前落实到产业界历经11年才有今日的成果。目前合作过龙门型热变位补偿的厂商有：亚崴、协鸿、松颖、新颖、乔福、高明、新卫、乔崴进、永进、福裕等机床大厂，截至目前为止加装此项功能于龙门机台上的约200台，而C型机台也有近 200台装有热变位补偿卡，此技术已获业界认同。