高精密静平衡仪采双轴气静压万向机构之设计与制造 - 国立宜兰大学 .pdf

第十五屆全國機構與機器設計學術研討會 南台科技大學 台灣、台南 中華民國一 Ο一年十一月二日 論文編號： A-005 高精密靜平衡儀採雙軸氣靜壓萬向機構之設計與製造 1 2 劉彥廷 指導教授 ：張充鑫 1 研究生 ，國立宜蘭大學機械與機電工程學系 superleo238@.tw 2教授兼工學院院長 ，國立宜蘭大學機械與機電工程學系cschang@.tw 國科會計畫編號： NSC 100-2622-E-197-001-CC3 零件的加工問題，加工零件精度和效率高，適於批量 摘要 生產[1] 。近年來，國內機械工業也已朝著精密機械方 向發展，對精密機械加工精度也要求至微米級、次微 工業上一般作動平衡轉動慣量( 或靜平衡的測) 米級的加工精度 ，甚至將邁入奈米級的精密機械加 試、調整或校正，常採用陀螺儀或半陀螺儀來處理。 工。一般傳統機械加工機要達到微米級及次微米級的 由於國外使用 半球型雙軸動靜平衡的測試儀器，雖可 加工精度 ，最主要必須要克服摩擦與導螺 桿背隙的問 達到自動對心的效果，但會有角位移問題 。若要能 正 題，然而這二個問題則是傳統機械加工機無可避免且 確 定位則須增設擋銷來處理，如此一來將會增加摩， 又難以解決的問題。利用氣體軸承高精度 、摩擦係數 擦力，解析度較差，價格也昂貴。因此本研究在配合 低、無污染、壽命長的特性，可避免傳統機械加工機 銘家機械股份有限公司的需要 ，設計並製造出一套使 摩擦及導螺 桿背隙的問題[2] 。以往由於氣體軸承加工 用於高精密靜平衡儀之雙軸氣靜壓萬向機構組合 。該 較為困難，加工成本相當高，所以氣體軸承使用並 不 機構之解析度為 3.0g-cm 以下；誤差值也在 廣泛。目前，機械加工技術已大幅的提升，氣體軸承 ±3.0g-cm 以內。機構中採用氣靜壓式軸承，表面需 加工已不再困難，加工成本大幅降低，所以在精密加 經過鍍硬鉻或陽極硬化處理。此精密靜平衡儀為一無 工機、微細加工機及精密量測儀器等，都大量廣泛使 磨擦接觸之雙軸氣靜壓萬向機構，可使裝在床台固定 用氣體軸承，大幅地提高機械製造水準及量測儀器的 夾具組上的飛行器用的天線或雷達座 ，不論是作X 量測精度 [3,4] 。 或 Y軸方向之伺服運動時，皆可作精密的平衡校 本次研究計畫在設計並製造出一種使用於高精 正，而經平衡校正過的天線若使用於飛行器 上，則可 密靜平衡儀之雙軸氣靜壓萬向機構組合，採用事先規 做最好的監控與目標收尋，最後達成能自行有哪些信誉好的足球投注网站目標 劃以及實作測試的方法配合各種量測設備檢驗以達 的效果 。 成本計劃。研究方法是先設計氣靜壓萬向機構，機構 上包含氣靜壓軸承 、十字頭、軸承座、頸軸承、主軸 關鍵詞：動平衡 ，靜平衡 ，平衡儀及氣靜壓式軸承 。 蓋板等。機構上下面各有一個轉接板及一個承載 床 台 ，在下轉接板裝有X及 Y 方向的負載感測單元 (load