李老師教學誌: 手骨模型製作

1.因應本校99年10月教務評鑑，讓本校新購的五軸加工機展現具代表性的作品，看了2008年日本森精機的精密加工展中的人手骨模型，將大小定在直徑75mm長度150mm材料為鋁合金6061，設計能展現五軸加工機特點模型。

2.由於找不到適當的3D手骨模型，只好先由3D繪圖軟體Solid Works繪出3D模型，經過一段時間才畫出滿意的形狀(fig-1)

fig-1

3.模型下方有一個圓形基座，有一個最重要的用意是用來作為夾持的地方，我設計了一個圓形夾具(如fig-2)，圖中的土黃色是被加工的鋁合金，下面鐵灰色為夾具，共用了7個M6的螺絲，其中一個用來環狀螺緊，Fig3,4為在五軸機上夾持狀況，夾具的上蓋鑽孔加工也是在五軸機上加工(有一個側向的螺絲孔有位置定位關係)

Fig-2

Fig-3

Fig-4

4.將3D模型讀入hypermill(fig-5)，並在下方夾具最大位置畫上二個防護面，讓hypermill在計算時可以不會加工到夾具

Fig-5

5.由於此模型有太多的死角 (不容易加工) 位置，A軸(傾斜軸)最大用到110度，刀桿長度約要有150mm才夠，而且必須要正確把刀桿形狀畫入hypermill，才能正確防止不正當的碰撞，fig-6為德國tribos的彈性夾持刀桿(黃色延長桿)，以BT40-ER40-80刀桿夾持(鐵灰色)，可以減少夾持位置的直徑，以本圖為例夾持6mm刀具外徑只有10mm，大概是所有刀具中最小的

Fig-6

6.由於工件長150mm，可以夾持的地方只有圓形基座，基座厚度13mm，再加上刀桿又長，切削速度無法快，完成的形狀又細長，必須逐層粗加工並精加工，總共用了12把不同的刀桿(fig-7)，約220個工法才完整加工完畢，加工時間從第1支18小時、第2支15小時、減少到第3支11小時，並在底座上刻上校名(fig-8)

Fig-7