TW200934608A - Cutting composite processing machine having function of measuring processing depth - Google Patents

Cutting composite processing machine having function of measuring processing depth

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Description

200934608 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與切削複合加工機有關，特別是指一種具量 測加工深度功能之切削複合加工機。 、 5【先前技術】 在超精密加工的領域中，由於尺寸精度常需加工至 罄 〜50奈米，若利用傳統加工技術已無法加工出上述精度， 因此許多非傳統加工技術，例如放電加工、磨削加工、研 1〇磨加工’或是微細雷射加工等皆已大量使用於產業界。 以切削加工為例，為了讓切削出的尺寸精度越來越 ^、，切削用刀具之尺寸也必須越來越小，而切削速度亦必 須相對加快。因此有業者係將切削工作以刀具及雷射同步 進行加工，使得切削後的結構較為精細，而且加工速度也 可較快。 ⑩ 然而’由於上述切削用刀具的尺寸通常都很小，當刀 具與$射在進行切削作業時，常常會受到作業環境的限制 而不谷易量測與確認加工深度或距離，因此加工速度無法 大幅增加，加工品質也不易控制。 20【發明内容】 本發月之主要目的乃在於提供一種切削複合加工機， 可具有量測加工深度之功能。 本發明之另一目的則在於提供一種切削複合加工機， 、加工速度較快，且加工精度較高。 4 200934608 為達成前揭目的’本發明所提供之切削複合加工機， 主要包含有一刀具、一供應裝置'一第一雷射光波、一第 一雷射光波，以及一偵測控制裝置；該刀具設有一固定端、 一切削端’與至少一自該固定端貫穿至該切削端之通道； 5該供應裝置係用以供應氣體或液體至該刀具之通道内；該 第一雷射光波與該第二雷射光波係分別自該刀具之固定端 沿該通道朝該切削端射至一工件，而該偵測控制裝置係用 以接收該第二雷射光波射至該工件後而反射回之光波。藉 由上述本發明所提供之刀具與第一雷射光波進行切削，搭 10配第二雷射光波量測加工深度，本發明之加工速度不僅較 為快速’而且加工精度亦較為精準，用以達成本發明之發 明目的。 【實施方式】 15 以下’茲配合圖式列舉若干較佳實施例，藉以對本發 明之詳細結構做進一步說明，其中各圖式之簡要說明如下： 第一圖係本發明第一較佳實施例之示意圖；以及 第二圖係本發明第二較佳實施例之示意圖。 請參閱第一圖所示’係為本發明所提供具量測加工深 2〇度功能之切削複合加工機(10)，主要包含有一刀具(2〇)、一 供應裝置(30)、一第一雷射光波(4〇)、一第二雷射光波(5〇)， 以及一偵測控制裝置(6〇)。 該刀具(20)係為端銑刀，刀具(20)具有一固定端(22)、 一切削端(24)，與至少一自固定端(22)貫穿至切削端(24)之
S 200934608 中空通道(26)。固定端(22)設於加工機之一旋轉主軸（12)， 切削端(24)朝向一待切削之工件(14)。主軸(12)内具有一開 口（16)，開口（16)連通於通道卩6)。主軸(12)可帶動刀具(20) 原地旋轉並上下移動，再配合一移動台帶動工件（14)平移， 5 使加工機可利用刀具(20)切削工件(14)。 該供應裝置(30)具有一連通件(32)，連通件(32)内注有 氣體或液體，連通件(32)係設於主轴(12)，可使氣體或液體 經開口（16)流至刀具(20)之通道(26)内。 該第一雷射光波(40)係為高功率Nd:YAG雷射或是二 1〇 氧化碳雷射，第二雷射光波(50)則為低功率雷射》第一及第 二雷射光波(40、50)分別自發射器(42、52)產生並投射入主 軸（12)之開口（16)後，再經過刀具(20)之固定端(22)沿通道 (26)朝切削端(24)射至工件(14)。第一雷射光波(40)與第二雷 射光波(50)可同軸或非同軸地射至工件(14)。 15 該偵測控制裝置(60)係設於第二雷射光波(50)之發射 器(52)。控制裝置(60)用以接收第二雷射光波(5〇)射至工件 (14)後而反射回之光波’並可將該光波往返之時間換算為距 離。 經由上述結構說明’本發明所提供之切削複合加工機 20進行切削加工時’刀具(20)係受主轴(12)帶動旋轉並且接觸 於工件(14)表面，使刀具(20)可切削去除接觸表面之工件（14) 材料。刀具(20)進行切削時，供應裝置(30)所輸送的氣體或 液體由主軸(12)内部流入刀具(20)之通道(26)，並且再沿通 道(26)自切削端(24)流出，使切削時所產生的切屬可由氣體 6 200934608 或液體帶離工件(14)表面。而在刀具(2〇)進行上述切削工作 時，第一雷射光波(40)亦同時打在工件(14)表面，並且移除 光波照射區域的材料。藉由刀具(2〇)與第一雷射光波(4〇)的 雙重作用下，工件（14)表面即可較為快速地進行切削加工。 5 當刀具(20)與第一雷射光波(40)對工件(14)進行切削加 工時，第二雷射光波(5〇)亦同時射至工件(14)表面，而且第 一雷射光波(50)打在工件(14)表面後的反射光波，會再經由 刀具(20)之通道(26)投射至偵測控制裝置(6〇)，使偵測控制 裝置(60)可將第二雷射光波(50)從射出至接收反射光波的 1〇時間持續轉換為距離，藉以測出工件(14)受切削後的表面高 度’操作人員即可更為精準地量測並確認刀具(2〇)與第一雷 射光波(40)的加工深度。 藉此’利用本發明所提供之刀具(2〇)與第一雷射光波 (4〇)進行切削’再搭配第二雷射光波(5〇)持續量測加工深 I5度，本發明之加工速度不僅是較為快速，而且加工精度亦 較為精準，用以達成本發明之發明目的。 另外，如第二圖所示，係為本發明第二較佳實施例所 提供具量測加工深度功能之切削複合加工機(7〇)，其亦包含 有一刀具(71)、一供應裝置(72)、一第一雷射光波(73)、一 20第二雷射光波(74) ’以及一偵測控制裝置(75)。特點在於： 刀具(Ή)為球頭銑刀’第一雷射光波(73)及第二雷射光波(74) 之發射器（76、79)直接設於主軸(77)，使第一雷射光波(73) 及第二雷射光波(74)由主轴(77)内部直接射往刀具(71)之通 道(78)。刀具(71)及第一雷射光波(73)可進行切削工作，第 200934608 二雷射光波(74)則同步量測刀具(71)之加工深度，藉由上述 組成，本發明亦可達成同樣之發明目的。
8 200934608 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一較佳實施例之示意圖。 第二圖係本發明第二較佳實施例之示意圖。 5 【主要元件符號說明】 10切削複合加工機 12主軸 % 14工件 16開口 ❹ • 20刀具 22固定端 24切削端 26通道 10 30供應裝置 32連通件 40第一雷射光波 42發射器 50第二雷射光波 60偵測控制裝置 52發射器 70切削複合加工機 71刀具 15 72供應裝置 73第一雷射光波 ❹ 74第二雷射光波 75偵測控制裝置 76發射器 77主軸 4 78通道

Claims (1)

  1. 200934608 十、申請專利範圍： 1·一種切削複合加工機，包含有： 一刀具，具有一固定端、一切削端，與至少一自該固 定端貫穿至該切削端之通道； 一供應裝置’係用以供應氣體或液體至該刀具之通道 5 内； 一第一雷射光波與一第二雷射光波，係分別自該刀且 φ 之固定端沿該通道朝該切削端射至一工件；以及 一偵測控制裝置，係用以接收該第二雷射光波射至該 工件後而反射回之光波。 10 2·如申請專利範圍第1項所述之切削複合加工機，其中 該第一雷射光波係為高功率光波。 3. 如申請專利範圍帛i項所述之切削複合加工機，其中 該第二雷射光波係為低功率光波。 ^ 4. 如f請專利範圍第i項所述之切削複合加卫機，其中 15該第-雷射級與該第二雷射光波係同轴地射至該工件。 5. 如申請專利範圍第！項所述之切削複合加工機，其中 該第-雷射光波與該第二雷射光波係非同轴地射至該工 件。 6. 如申请專利範圍第〗項所述之切削複合加工機，其中 該刀具設於-主軸，該主轴具有—開σ，該刀具之通道連 通於該開Π ’該供應裝置賴狀氣體紐 口輸送至該通道。 7. 如申請專利範圍第i項所述之切削複合加工機，其中 該刀具設於-主軸，該第—雷射歧與該第二雷射光波之 20 200934608 發射器設於該主軸。
    11
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