CNC 加工(Computer Numerical Control Machining) 是一種高精度的自動化製造技術。其核心原理是減法製造 , 也就是利用電腦程式碼(G-code)精確控制刀具,從一塊固體原料(如金屬塊或塑膠塊)中移除多餘的材料,最終雕刻出設計好的零件。
這與成型加工(加法或變形製造,即塑造材料) 是製造業的兩大核心。CNC 技術的出現,徹底改變了原型製作、模具製造乃至大批量產的精度與效率。
CNC 加工是如何運作的?
一個 CNC 加工的完整流程,是將數位設計轉化為實體物件的過程。
- 設計 (CAD): 工程師使用電腦輔助設計 (CAD) 軟體,繪製出零件的 3D 模型。
- 編程 (CAM): 電腦輔助製造 (CAM) 軟體會將 3D 模型轉換為 CNC 機台能讀懂的加工路徑和G-code(座標指令)。
- 加工 (Machining): CNC 機台(如銑床或車床)接收 G-code 指令,自動移動刀具和工件,精確地移除材料,直到成品完成。
CNC 加工的核心技術分類
CNC 加工並非單一技術,而是涵蓋多種精密加工方式的家族。在本知識庫中,我們將其分為以下幾個關鍵類別。您可以點擊進入,探索每種技術的深度指南、設計規範與應用案例。
1. CNC 銑削
定義: 透過旋轉的刀具來切削固定或移動的工件。這是最多樣化、最常見的 CNC 加工方式,能製造出複雜的 3D 曲面和特徵。
- 關鍵知識: 3 軸、4 軸與 5 軸(五軸)銑削的差異。
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2. CNC 車削
定義: 透過旋轉的工件配合固定的刀具來進行切削。主要用於製造圓形或柱狀的零件,如螺絲、軸心、法蘭。
- 關鍵知識: CNC 車床與車銑複合加工。
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3. CNC 切割技術
定義: 使用高能量源(而非傳統刀具)來切割板狀材料。
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此類別包含的關鍵技術:
- 雷射切割: 利用高功率雷射光束熔化並汽化材料,切面光潔、速度快。
- 水刀切割: 利用超高壓水柱(可混合磨料)進行切割,適用於任何材料,且不會產生熱變形。
- 電漿切割: 利用高溫電漿弧切割導電金屬,速度快,適合厚板。
4. 其他精密加工
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此類別包含的關鍵技術:
- 放電加工: 利用電火花蝕除金屬,用於製造極硬材料的模具或微小特徵。
- 研磨: 用於達到極高表面光潔度與尺寸精度的最終修整工序。
關鍵決策:我該選CNC 加工還是成型加工?
這是在產品開發中最關鍵的決策之一,它直接影響您的成本、速度與精度。
- 選擇 CNC 加工:
- 時機: 適合原型樣品、小批量生產、極高精度要求。
- 優勢: 無需開模、開發速度極快、設計變更彈性高、材料選擇幾乎無限。
- 劣勢: 單件加工時間長,大量生產時單件成本高。
- 選擇成型加工:
- 時機: 適合大批量生產。
- 優勢: 一旦模具完成,單件生產速度極快,單件成本極低。
- 劣勢: 模具費用高昂、開發週期長、設計變更困難。
我們在製程比較(特別是 成型 vs 加工 的比較文章)中有更深入的分析,幫助您在專案初期就做出正確的成本與技術決策。