专利名称：采相对坐标建构平台的加工方法
技术领域：
本发明是有关一种采相对坐标建构平台的加工方法，尤指一种应用于作为超精密度加工用的平台建构及其使用所建构出平台加工物件的方法，改变传统建构加工平台的方法，尤其是大平面尺寸的加工平台不再寻求绝对水平面要求，秉除平台以绝对水平面建构出后才可加工薄质物件具有同等Z轴深度切削加工成槽的观念，而设计出一种新的加工方法。
背景技术：
对一般于加工设备上欲加工物件时，尤其是对于电子、光学装置或高精密度模具组件等物件的超精密加工，于传统的制造及设计方法中，为采用必需先建置出一绝对水平度的加工平台，再依照此绝对水平加工平台为基准，逐一再建置X、Y、Z轴的滑轨，使得当加工主轴头于三次元空间位移时，可保持相对于绝对水平度的加工平台具有绝对水平度的严格要求，因此作为超精密度物件切削加工的精准度。
如图1所示，传统一模切机1制造为例，该模切机1构造主要设有一绝对水平要求的平台50，于平台的四周底部分别设有脚座11，该平台50于其上设有多数通气孔12，并于绝对水平度的平台50周缘设立可X轴移动的滑轨20、可Y轴移动的滑轨21及可Z轴移动的滑轨22，于Z轴滑轨22上装设有可上下游动的加工主轴头30，一切削用的刀具31装设于加工主轴头下方位置，于本图示实施例中其加工主轴头上为装设一刀具，如经由简易的变更也可为装置研磨用的磨轮、钻孔用的钻头或刨削用的刨刀等加工装置。
当欲超精密度加工一薄形物件时，是先将物件置放于平台50上，开启真空抽气设备，图无视出。使由通气孔12处产生吸附作用而固定薄形物件，以NC数值控制程序驱动加工主轴头30于薄形物件表面进行准确深度的精密切削加工，因此一精密尺寸加工其容许误差单位值极微小，故传统对于上述加工平台的建构，所持观念上为包含第一，首先建构出绝对呈水平度之加工平台。
第二，再依照此一绝对水平之平台为基准，再进行三次元空间X、Y、Z轴向的滑轨设置。
第三，于设置好X、Y、Z轴向滑轨后必需麻烦且小心翼翼地对滑轨水平度，指X、Y轴滑轨及垂直度，指Z轴滑轨，作衬垫片的补填调控校正。
第四，于建置好的各滑轨使其调整达到X、Y、Z轴三次元空间具有绝对的水平面度。
然因传统超精密加工平台制造的手段及方法，产生缺点例如1、愈大平面尺寸约1m2以上的平台，其绝对水平的要求难度愈高，因此将耗费昂贵的代价才能制造完成一绝对水平面。
2、安装上X、Y、Z轴滑轨后，对于各滑轨与绝对水平加工平台的水平度及垂直度调校工作，非常耗时且浪费工时成本。
据此，传统设制一绝对水平加工平台因而制成一加工机械时，常因此使制造成本达仟万新台币以上，而其中单纯由因制造绝对水平平台所花费的金钱比率即占去前项总成本的80％左右。
有鉴于此，本发明人为避免常用加工平台设置的缺点，期能提供一种新的观念，进而应用相对坐标值为出发点，以建构出一种简单易制造，同时加工平台制造成本低廉的方法，使得后续应用所建构的加工平台可轻易制造加工薄形物件，达到物件切削或研磨或钻孔的深度尺寸达到一致性，不受限于外在环境的影响而皆能方便营造出妥善的加工条件设计，以改善传统绝对水平设置加工平台的不便。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种采相对坐标建构平台的加工方法，避免加工平台以绝对水平面建构出后才可加工薄形物件具有同等Z轴深度切削加工成槽的观念，具有可降低此类型加工平台的制造成本。
本发明的次要目的在提供一种采相对坐标建构平台的加工方法，可省时且省工的轻易建构出加工平面，应用此加工平面完成薄形工件的表面切削或研磨加工，可获致同样具有等高深度尺寸的加工槽。
本发明的另一目的在提供一种采相对坐标建构平台的加工方法，其采用相对坐标值的观念来作为一同步平面的建构，令此一同步平面代表Z轴滑轨上加工主轴头于X轴及Y轴上的加工轨迹，因此能快速且轻易便建构出一可适作加工薄形物件的的平台。
本发明的再一目的在提供一种采相对坐标建构平台的加工方法，可达到应用建构出的平面加工薄形物件，使加工薄形物件的制造成本大大降低。
为达到上述的目的，本发明的采相对坐标建构平台的加工方法，于设计重点上是藉由相对坐标值的理念，使得于一加工平台上制设出一相同于与Z轴上加工主轴头当于X轴及Y轴上行进时的轨迹路径，使得藉由此一同步平面作为任何吸附于平面上的薄形物件能被轻易地加工出一等深度的槽。
为便于对本发明的特点及结构能有更深入的了解，兹藉具体的实施例详述于后。
图1是传统采绝对水平制成一加工平台的外观图。
图2是本发明平台面板组合的组件分解图。
图3是本发明平台切削实施的动作示意图。
图4是本发明平台切削实施的侧视示意图。
图5是本发明平台切削后的侧视示意图。
图6是本发明应用本案平台加工一薄形物件示意图，图中显示加工件设于平台上。
图7是本发明平台以真空吸力吸附固定薄形物件示意图。
图8是本发明应用平台加工切削工件侧视图。
图9是本发明应用平台加工切削工件侧视图。
图10是本发明薄形物件经切削后侧视图。
图11是本发明薄质物件经已切削后再经整平示意图。
具体实施例方式
如图1所示，为传统以绝对值理论所制设具有加工平台的加工机，其各部构造于前已详述过，于此不再重复作一叙述。
另请参图2所示，本发明所设计的采相对坐标建构平台的加工方法首先为选取一坚硬的金属板材料作为基底10a，并于金属板基底的上层设有一可加工板材10b，将可加工板材10b利用电焊设备焊接结合，或将可加工板材10b以螺件由下而上穿过基底10a锁固于金属板基底上，达到基底10a与可加工板材10b能够结合一体。于基底10a与可加工板材10b上设置可吻合的通气孔12，该通气孔12另连接于额外设置的抽真空设备。所述可加工板材可为一较薄的金属板或为一电木。
上述两板材结合一体后，接着于此结合后平台10周缘架置出X轴移动的滑轨20、Y轴移动的滑轨21及Z轴移动的滑轨22，参图6，图7所示，其中X轴、Y轴及Z轴之滑轨彼此相互构成九十度直角，举凡X轴与Y轴不呈直角也可。接着行使NC数值控制程序令Z轴滑轨22下降至一定高度情形下，使加工主轴头30夹带刀具31作切削，而刀具31切削加工于可加工板材10b表面的轨迹32需布满过可加工板材10b整体表面，使得于此被加工表面产生一相同于加工主轴头30在X轴、Y轴及Z轴三次元空间的相对坐标值。
如图4所示，图式为加工平台10于放大状态下所呈现的侧视示意图，由图可见于基底10a上层迭合有薄状的可加工板材10b，于未加工前该可加工板材10b表面具有一非真正水平的凹凸表面部13，而图式中虚拟水平基准线33是为加工主轴头30其刀具31行经X轴及Y轴时一特定高度a下水平基准线，此时初始状态下各X、Y、Z轴滑轨20，21，22架设好之后，此一虚拟水平基准线33与凹凸表面部13是为不平行的。
如图5所示，因此将加工主轴头30含其刀具31下降，使其刀具31欲在凹凸表面部13上作切削，以切削出凹凸表面部14建构出一同步平台面，此凹凸表面部14吻合于加工主轴头30于X轴、Y轴及Z轴移动的平面轨迹虚拟水平基准线33，如此造成可加工板材同步平面上任一点位置皆具有等高的加工Z轴深度，应用此同步平台面作为薄形物件的加工。
如图6～图8所示，当本发明其采用于同步平台面10建构出与加工主轴头30相对于X轴、Y轴及Z轴移动轨迹后，欲加工切削一薄形物件40使其成形出一等高深度的槽41时，参图11，于加工步骤上则可将该欲加工的薄形物件40置于本发明的加工平台10上，进一步开启真空抽气设备，图无视出，使由通气孔12处产生吸附作用而固定薄形物件40，经此一吸附作用将使得薄形物件40板体贴合于加工平台10的凹凸表面部14上，如图7所示，再以NC数值控制程序驱动加工主轴头30于薄形v40表面进行准确深度的精密切削加工。请参图9所示，当加工主轴头30由图8位置下降高度，使得刀具31进给切削加工于薄形物件40，并移动于X轴及Y轴方向之后，因此可于薄形物件40切削出一道前后端具相同深度的槽41。
请参图10、图11，当本发明应用相对坐标值的方式建构出一具有凹凸表面部14的同步平台面后，再利用此同步平台面对薄形物件40作加工，于本行业中精密尺寸加工其容许误差单位值极微小，然如图10所示的薄形物件40切削出一槽41后，则可于取下加工平台10之后将薄形物件40均匀受力整平，达到所呈现的槽41于深度b1处、b2处及b3处为具有相同的深度尺寸。
综上所述，本发明的采相对坐标建构平台的加工方法便利于建构出一加工平台，而有效地对于薄质的加工件进行切削或研磨或钻孔等性质的加工，而对于本案加工平台的建置将可极为快速且有效率地来进行，毋需受到传统一贯要求平台水平度的限制，使得整体的制造成本将可观地降低，而使竞争力大大提升，实具有产业上利用价值无疑。
权利要求
1.一种采相对坐标建构平台的加工方法，其特征是在于取一材料作为基底，并于基底的上层设有一可加工板材，将可加工板材结合于基底上，并于基底周缘设三度空间X轴、Y轴及Z轴的滑轨，同时于Z轴滑轨之上装设有一加工主轴头，令加工主轴头固定着加工设备于一特定Z轴高度，并以对可加工板材表面进行切削或研磨加工，使加工主轴头加工路径布满过可加工板材表面，于加工板材表面建构出一同步平台面，同步平台面吻合于加工主轴头于X轴、Y轴及Z轴的加工轨迹，如此造成可加工板材同步平面上任一点位置皆具有等高的加工Z轴深度，应用此同步平台面作为薄质物件的加工。
2.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中基底为一金属板。
3.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中可加工板材可为一较薄的金属板。
4.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中可加工板材可为一电木板。
5.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中X轴、Y轴及Z轴的滑轨彼此相互构成九十度直角。
6.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中加工主轴头上所设加工设备提供旋转动力，可为铣刀切削或磨轮研磨或钻头钻孔加工。
7.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中可加工板材结合于金属板基底上，其结合方式为以焊接加工黏结。
8.如权利要求1所述的采相对坐标建构平台的加工方法，其特征在于其中可加工板材结合于金属板基底上，其结合方式为螺件螺合。
全文摘要
一种采相对坐标建构平台的加工方法，为采用相对坐标值的方式建构出一加工平台面，于此加工平台面的周缘架设X、Y、Z轴的滑轨，于Z轴滑轨上装置加工主轴头及切削刀具或其它加工装置，使得依此加工主轴头刀具行走加工路径轨迹切削出一同步加工平台，利用此一方式建置的同步加工平台来作为薄形物件超精度尺寸加工，整体为一相对坐标下加工出一加工平台，具有制造成本可大为降低的功效。
文档编号B23Q1/25GK1814404SQ20051002389
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月6日 优先权日2005年2月6日
发明者宋国隆 申请人:宋国隆