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2020/10/13 機械新刊47期-美國 API 校正工具機的七個理由

美國API 校正工具機的七個理由

無論其工作規模，工具機生產的工業工程項目(如CNC切削中心、車床、龍門銑床等)，廣泛應用於航太、汽車、重工業、國防和造船工業，這些領域的加工項目要求的公差非常嚴格，通常在幾微米以內，因此，製造這些產品所使用的工具機，自然必須要求相對的精度等級。

美國API公司針對工具機校正研發出許多校驗設備(依據ANSI B5.54規範)，如XD雷射量測系統、無線Ballbar動態循圓測試系統、Swivel Check搖擺軸校驗系統、主軸動態測試/熱變位量測系統等，可完整的檢驗工具機幾何精度與性能，找出誤差來源及改善；尤其XD雷射量測系統可同時檢驗單軸的6個自由度(定位精度、雙軸向直度、Pitch、Yaw、Roll角度偏差)，大大減少檢驗時間，提高工作效率；而Swivel Check搖擺軸校驗系統，無須外接額外的雷射系統，就可檢驗五軸加工機的A或B軸角度分割精度，使用上非常快速方便。

鑒於多年服務業界之實務經驗，美國API認為工具機校正是必須且非常重要的，主要理由如下：
1. 驗收測試工具機驗收測試是根據OEM規定的規格量測校驗工具機，以驗證工具機精度和性能的過程，類似於Laser Tracker驗證；對於新安裝的機器(新機器約88%的時間有未對準情況)或尚未執行工作的機器做驗收測試是最理想之選擇，其目的是在進行加工之前發現可能的誤差或潛在的誤差。

2. 預防性維護保養類似於驗收測試，工具機的預防性維護保養是對工具機進行例行的定期檢驗，即使無顯示可識別的錯誤；同汽車定期更換機油，預防性維護旨在於誤差開始影響生產結果之前，識別並消除誤差源的影響，在此階段發現誤差實施適當的處理，即可節省昂貴的停機時間。

3. 驗證具有測頭檢測功能的工具機工具機應用加裝測頭進行檢測工作，可能產生額外的阿貝誤差，如探頭裝置在運動中存在誤差，則探測的結果誤差通常會合併為線性誤差數據，這樣的誤差難以診斷判別且無法區分是否為加工路徑誤差的問題，但可透過適當的校正進行線性和角度的誤差補償。

4. 了解工具機的精度限制定期對工具機校驗是在低風險狀況下測試工具機精度能力極限的一種方法，透過確實的工具機校驗(甚至修正補償)可確認加工精度與能量，以發揮其最極限的公差和能力範圍，即可避免重複修整加工或報廢工件。

5. 提高舊機器的精度工具機與機械零件一樣，會隨著時間的流逝而減低其性能精度，且評估更換舊工具機不僅耗時且昂貴，但定期請計量服務廠商進行為期一或兩天的校驗，通常可修正誤差，一般即可使工具機持續運作良好，並延長其使用壽命。

6. 減少機器的浪費在機器誤差可掌控管理的情況下，短暫地中斷加工計畫進行修整工件，可避免工件全面報廢問題，但這只是權宜之計，因整修工件需要花時間來修復出現問題的部分且浪費材料，屬高成本作業，但定期機器校驗則可減少整個製造過程中的重工和浪費。

7. 工件尺寸更精準穩定有效率的工具機可使工作計畫準時並按照預算準確地完成，生產初始階段(從建模到首次加工)的準確性在整個過程中是非常重要的，定期校正和維護的工具機可生產出最精準的工件，進而加快了尺寸驗證、修改和組裝過程。

一般來說，定期的工具機校驗對於確保工具機、零件以及整個計畫整體的準確性是基本的，工具機的使用者也可自行購買或準備必要的校驗設備，以排定定期校驗計畫來掌握工具機的實際精度狀態，只是如何維持熟悉的校驗技能也是需要考量的課題，所以有技術服務能力的設備代理商能夠持續提供訓練與技術服務就非常重要了。

美國API工具機校驗系統在台灣之代理為忠達貿易有限公司，忠達持續秉持專業的精神，隨時提供精密量測相關應用服務，可協助解決業界精密量測問題，若有相關校正的問題或需求，歡迎洽詢忠達貿易有限公司/忠達校正實驗室(TAF 0459)。