TWI602635B - 複合式電腦數値控制加工機及其加工方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種電腦數值控制加工機及其加工方法,特別是關於一種具有一雷射熔覆工具頭及一雷射表面熱處理工具頭之複合式電腦數值控制加工機及其加工方法。
習用電腦數值控制加工機透過替換不同的刀具頭可以進行各種的切削加工,然而由於只能進行切削加工,在需要進行焊接(或焊補)或熱處理作業時必須使用其他工具機來操作,因此增加了加工作業的步驟及加工時間。
特別是針對使用雷射的加工方式,例如使用雷射熔覆或雷射表面熱處理加工時,則必須使用專用的雷射工具機來處理。因此,當整個金屬加工過程中有使用到這些雷射加工工具機時,需要將被加工的工件在不同的工具機中搬動、固定、加工,然後再重覆地拆卸、搬動、固定、加工,因此這樣的加工流程會使加工作業的步驟及加工所需的時間大幅的增加。
為了改進上述的缺點,有必要提供一種改良的複合式電腦數值控制加工機及其加工方法,以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種複合式電腦數值控制加工機的加工方法,使用者可於單一機台內一次完成工件的切削與雷射熔覆及/或雷射表面熱處理作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。
為達上述之目的,本發明提供一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、一雷射熔覆工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭、該雷射熔覆工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一第一切削作業,使用該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭對該加工表面進行熔覆加工;進行一第二切削作業,使用該切削工具頭對該熔覆後之加工表面進行切削加工;及進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭對該加工表面進行表面熱處理。
在本發明之一實施例中,該雷射熔覆工具頭另包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該預設溫度則減少該雷射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭
之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
在本發明之一實施例中,該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
在本發明之一實施例中,該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
為達上述之目的,本發明另提供一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、一雷射熔覆工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭及該雷射熔覆工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一切削作業,使用該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;及進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭對該加工表面進行熔覆加工;其中,該雷射熔覆工具頭包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一第一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該第一預設溫度
則減少該雷射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
在本發明之一實施例中,該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
在本發明之一實施例中,該複合式電腦數值控制加工機另包含一雷射表面熱處理工具頭,在該熔覆作業後,用以對該熔覆後之加工表面進行一表面熱處理作業。
在本發明之一實施例中,該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一第二預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該第二預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
為達上述之目的,本發明再提供一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一切削作業,使用
該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;及進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭對該加工表面進行表面熱處理。
在本發明之一實施例中,該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
本發明之另一目的在於提供一種複合式電腦數值控制加工機,使用者可於單一機台內一次完成工件的切削與雷射熔覆及/或雷射表面熱處理作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。
為達上述之目的,本發明提供一種複合式電腦數值控制加工機,其包含:至少一切削工具頭、一雷射熔覆工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭、該雷射熔覆工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;其中該切削工具頭用於對一工件之至少一加工表面進行切削加工;該雷射熔覆工具頭用於對該加工表面進行熔覆;及該雷射表面熱處理工具頭用於對該加工表面進行表面熱處理。
在本發明之一實施例中,該雷射熔覆工具頭另包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該
預設溫度則減少該雷射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
在本發明之一實施例中,該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
在本發明之一實施例中,該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
如上所述,利用本發明複合式電腦數值控制加工機及其加工方法,使用者可於單一機台內一次完成工件的切削與雷射熔覆及/或雷射表面熱處理作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。
100‧‧‧複合式電腦數值控制加工機
10‧‧‧切削工具頭
20‧‧‧雷射熔覆工具頭
21‧‧‧熱溫計
22‧‧‧攝影鏡頭
30‧‧‧雷射表面熱處理工具頭
31‧‧‧熱溫計
40‧‧‧電腦數值控制單元
50‧‧‧刀具夾頭
60‧‧‧探測工具頭
200‧‧‧工件
210‧‧‧融池
220‧‧‧融池
S11-S151‧‧‧加工步驟
S21-23‧‧‧加工步驟
S31-33‧‧‧加工步驟
第1圖:本發明第一實施例之複合式電腦數值控制加工機之構造示意圖。
第2圖:本發明第一實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。
第3A-3B圖:在本發明第一實施例中對一加工表面進行熔池亮度及外形感測之示意圖。
第4圖:本發明第二實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。
第5圖:本發明第三實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂,下文將特舉本發明較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。再者,本發明所提到的方向用語,例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本發明,而非用以限制本發明。
本發明的所稱的電腦數值控制(CNC,Computer Numerical Control)加工機可以是一種具有單一加工軸向或複數個加工軸向的CNC加工機,其具有至少一刀庫用以收納複數個加工具頭,例如一種五軸的銑削/車削CNC加工機,本發明並不加以限制,下文將詳細說明本發明的一種複合式(Hybrid)的電腦數值控制加工機之構造及其加工方法。
請同時參考第1圖及第2圖所示,第1圖是本發明第一實施例之複合式電腦數值控制加工機之構造示意圖;第2圖是本發明第一實施例之
複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。本發明的複合式電腦數值控制加工機100包含:至少一切削工具頭10、一雷射熔覆工具頭20、一雷射表面熱處理工具頭30及一電腦數值控制單元40,其中該切削工具頭10、該雷射熔覆工具頭20及該雷射表面熱處理工具頭30可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機100之一刀具夾頭50;該切削工具頭10用於對一工件200之至少一加工表面進行切削加工;該雷射熔覆工具頭20用於對該加工表面進行熔覆;及該雷射表面熱處理工具頭30用於對該加工表面進行表面熱處理。
詳細來說,該切削工具頭10可以是銑削或車削之加工刀具,屬於一種減法式的金屬加工方式;該雷射熔覆工具頭20使用的是一種雷射熔覆(Laser Cladding)的金屬加工方式,屬於一種加法式的金屬加工方式,其是以積層製造疊層增加材料的原理進行加法製程之製造,利用雷射熔融金屬粉末之方式堆疊材料,可應用於模具及航太葉片之直接製造與缺陷修補;該雷射表面熱處理工具頭30則是使用雷射光照射加工表面使局部的金屬加工表面達到金屬熱處理的效果,其具備雷射表面改質技術,以進行表面熱處理,有效提升機械元件之表面硬度或調質處理,可應用於零件之表面熱處理,提升表面硬度以抵抗磨損。其中,該雷射熔覆工具頭20及該雷射表面熱處理工具頭30可分別通過一軟管(未繪示)連接至外部的至少一雷射源內(未繪示),該軟管內設有光纖組件以傳輸雷射光線及作業所需的材料至該雷射熔覆工具頭20及該
雷射表面熱處理工具頭30。
請參考第1圖及第2圖所示,本發明第一實施例之複合式電腦數值控制加工機100之加工方法,主要包含以下步驟:S11:提供一複合式電腦數值控制加工機100,其包含至少一切削工具頭10、一雷射熔覆工具頭20、一雷射表面熱處理工具頭30及一電腦數值控制單元40,其中該切削工具頭10、該雷射熔覆工具頭20及該雷射表面熱處理工具頭30可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機100之一刀具夾頭50;S12:進行一第一切削作業,使用該切削工具頭10對一工件200之至少一加工表面進行切削加工;S13:進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭20對該加工表面進行熔覆;S14:進行一第二切削作業,使用該切削工具頭10對該熔覆後之加工表面進行切削加工;及S15:進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭30對該加工表面進行表面熱處理。
較佳地,該雷射熔覆工具頭20另包含一熱溫計21及一攝影鏡頭22,該熔覆作業S13另包含一熔池溫度感測步驟S131及一熔池亮度/外形感測步驟S132,當進行該熔覆作業S13時,先以該熱溫計21對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元40,若熔池溫度未達一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭20之功率;若熔池溫度超過該預設溫
度則減少該雷射熔覆工具頭20之功率;再以該攝影鏡頭22對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元40,若熔池亮度及外形未達一預設狀態(如圖3A所示,透過該攝影鏡頭22觀察到的熔池的外形210,虛線表示預設的熔池尺寸)則加強該雷射熔覆工具頭20之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態(如圖3B所示,透過該攝影鏡頭22觀察到的熔池的外形220,虛線表示預設的熔池尺寸)則減少該雷射熔覆工具頭20之功率。
較佳地,該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭60,該熔覆作業S13另包含一接觸式或非接觸式探測作業S133;其中,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業(步驟S134)。
較佳地,該雷射表面熱處理工具頭30另包含一熱溫計31,該表面熱處理作業S15另包含一加工表面溫度感測步驟S151,當進行該表面熱處理作業S15時,以該熱溫計31對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元40,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭30之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭30之功率。
如上所述,由於本發明第一實施例的複合式電腦數值控制加工機100同時包含該切削工具頭10、該雷射熔覆工具頭20及該雷射表
面熱處理工具頭30,因此可輪流替換地進行加工操作。例如針對一模具的局部損壞進行修補時,可先於S12的第一切削作業中將損壞處削平;再以S13的熔覆作業補足模具的體積;接著以S14的第二切削作業完成模具的修補;並且以S15的表面熱處理作業進行局部的表面熱處理。因此,透過上述加工方法,使用者可於單一機台內一次完成整個模具的局部修補,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。
另外,由於本發明第一實施例的複合式電腦數值控制加工機100的該雷射熔覆工具頭20同時包含一熱溫計21及一攝影鏡頭22,其可於熔覆作業時感測熔池溫度、亮度與外形,並提供至該電腦數值控制單元40進行回饋控制,因此可進一步地提高工件加工效率與品質。
請參考第4圖所示,第4圖是本發明第二實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。本發明第二實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法主要包含以下步驟:S21:提供一複合式電腦數值控制加工機100,其包含至少一切削工具頭10、一雷射熔覆工具頭20及一電腦數值控制單元40,其中該切削工具頭10及該雷射熔覆工具頭20可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機100之一刀具夾頭50;S22:進行一切削作業,使用該切削工具頭10對一工件200之至少一加工表面進行切削加工;S23:進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭20對該加工
表面進行熔覆。
透過上述加工方法,使用者可於單一機台內一次完成切削作業及熔覆作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。再者,使用者可依使用需求彈性地加入本發明第一實施例的加工方法中的其他步驟,以有效提高加工效率與品質。
請參考第5圖所示,第5圖是本發明第三實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法之流程圖。本發明第三實施例之複合式電腦數值控制加工機之加工方法主要包含以下步驟:S31:提供一複合式電腦數值控制加工機100,其包含至少一切削工具頭10、一雷射表面熱處理工具頭30及一電腦數值控制單元40,其中該切削工具頭10及該雷射表面熱處理工具頭30可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機100之一刀具夾頭50;S32:進行一切削作業,使用該切削工具頭10對一工件200之至少一加工表面進行切削加工;S33:進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭30對該加工表面進行表面熱處理。
透過上述加工方法,使用者可於單一機台內一次完成切削作業及熔覆作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。再者,使用者可依使用需求彈性地加入本發明第一實施例的加工方法中的其他步驟,以有效提高加工效率與品質。
藉由上述的複合式電腦數值控制加工機100及其加工方法,使用者可於單一機台內一次完成工件的切削與雷射熔覆及/或雷射表面熱處理作業,不需要將工件在不同的工具機中搬移,因此可大幅簡化加工作業的步驟及加工所需的時間。
雖然本發明已以較佳實施例揭露,然其並非用以限制本發明,任何熟習此項技藝之人士,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種更動與修飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧複合式電腦數值控制加工機
10‧‧‧切削工具頭
20‧‧‧雷射熔覆工具頭
21‧‧‧熱溫計
22‧‧‧攝影鏡頭
30‧‧‧雷射表面熱處理工具頭
31‧‧‧熱溫計
40‧‧‧電腦數值控制單元
50‧‧‧刀具夾頭
60‧‧‧探測工具頭
200‧‧‧工件
Claims (14)
- 一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、一雷射熔覆工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭、該雷射熔覆工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一第一切削作業,使用該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭對該加工表面進行熔覆加工;進行一第二切削作業,使用該切削工具頭對該熔覆後之加工表面進行切削加工;及進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭對該加工表面進行表面熱處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之加工方法,其中該雷射熔覆工具頭另包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該預設溫度則減少該雷 射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
- 如申請專利範圍第1項所述之加工方法,其中該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
- 如申請專利範圍第1項所述之加工方法,其中該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
- 一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、 一雷射熔覆工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭及該雷射熔覆工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一切削作業,使用該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;及進行一熔覆作業,使用該雷射熔覆工具頭對該加工表面進行熔覆加工;其中,該雷射熔覆工具頭包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一第一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該第一預設溫度則減少該雷射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
- 如申請專利範圍第5項所述之加工方法,其中該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
- 如申請專利範圍第5項所述之加工方法,其中該複合式電腦數值控制加工機另包含一雷射表面熱處理工具頭,在該熔覆作業後,用以對該熔覆後之加工表面進行一表面熱處理作業。
- 如申請專利範圍第7項所述之加工方法,其中該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一第二預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該第二預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
- 一種複合式電腦數值控制加工機之加工方法,該加工方法包含以下步驟:提供一複合式電腦數值控制加工機,其包含至少一切削工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可輪流替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;進行一切削作業,使用該切削工具頭對一工件之至少一加工表面進行切削加工;及進行一表面熱處理作業,使用該雷射表面熱處理工具頭對該加工表面進行表面熱處理。
- 如申請專利範圍第9項所述之加工方法,其中該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
- 一種複合式電腦數值控制加工機,其包含:至少一切削工具頭、一雷射熔覆工具頭、一雷射表面熱處理工具頭及一電腦數值控制單元,其中該切削工具頭、該雷射熔覆工具頭及該雷射表面熱處理工具頭可替換地設於該複合式電腦數值控制加工機之一刀具夾頭;其中該切削工具頭用於對一工件之至少一加工表面進行切削加工;該雷射熔覆工具頭用於對該加工表面進行熔覆;及該雷射表面熱處理工具頭用於對該加工表面進行表面熱處理。
- 如申請專利範圍第11項所述之複合式電腦數值控制加工機,其中該雷射熔覆工具頭另包含一熱溫計及一攝影鏡頭,當進行該熔覆作業時,先以該熱溫計對該加工表面進行熔池溫度感測,並將感測到的熔池溫度提供至該電腦數值控制單元,若熔池溫度未達一預設溫度則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池溫度超過該預設溫度則減少該雷射熔覆工具頭之功率;再以該攝影鏡頭對該 加工表面進行熔池亮度及外形感測,並將感測到的熔池亮度及外形提供至該電腦數值控制單元,若熔池亮度及外形未達一預設狀態則加強該雷射熔覆工具頭之功率;若熔池亮度及外形超過該預設狀態則減少該雷射熔覆工具頭之功率。
- 如申請專利範圍第11項所述之複合式電腦數值控制加工機,其中該雷射表面熱處理工具頭另包含一熱溫計,當進行該表面熱處理作業時,以該熱溫計對該加工表面進行溫度感測,並將感測到的加工表面的溫度提供至該電腦數值控制單元,若加工表面的溫度未達一預設溫度則加強該雷射表面熱處理工具頭之功率;若加工表面的溫度超過該預設溫度則減少該雷射表面熱處理工具頭之功率。
- 如申請專利範圍第11項所述之複合式電腦數值控制加工機,其中該複合式電腦數值控制加工機另包含一接觸式或非接觸式之探測工具頭,用以對該熔覆後之加工表面進行完成度感測,若該熔覆加工表面完成度已充足則進行後續作業;若該熔覆加工表面完成度不充足則再次進行該熔覆作業。
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Citations (3)
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US5345057A (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-06 | Lasag Ag | Method of cutting an aperture in a device by means of a laser beam |
TW580416B (en) * | 2002-11-28 | 2004-03-21 | Ind Tech Res Inst | Laser-assisted machining process |
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-
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- 2015-03-02 TW TW104106486A patent/TWI602635B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI232144B (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-11 | Ind Tech Res Inst | Processing method and device using pulse laser to assist in precise cutting |
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