CNC 是現代製造的基石
您身邊幾乎所有的產品,從手機的金屬邊框、汽車的引擎零件,到醫療用的精密植入物,都依賴 CNC 技術製造。
CNC 是電腦數值控制的縮寫。它是一種自動化的製造過程,利用電腦程式碼來精確控制機床、刀具與材料的運動。它徹底改變了製造業,使高精度、高複雜度和高效率的量產成為可能。
CNC 的核心運作原理
CNC 加工的本質是一種減法製造。其運作流程可以簡化為三個步驟:
- 設計 CAD: 工程師在電腦上使用軟體,建立產品的 3D 數位模型。
- 編程 CAM: 製造軟體會將 3D 模型轉換為一系列的刀具路徑與加工指令,生成一種稱為 G-code 的程式語言。
- 加工: G-code 被傳輸到 CNC 機床。機床的電腦會解讀這些指令,精確地指揮馬達與刀具,自動地對材料進行切削、鑽孔或研磨,直到製造出最終的零件。
所有 CNC 技術都遵循這個基本原理,但其中最核心、最基礎的兩種形式,就是車削與銑削。
核心技術一:CNC 車削
原理:工件旋轉,刀具線性移動
CNC 車削是製造圓柱形或同心圓零件的技術。
您可以將其想像成高科技的陶藝拉坯。在車削過程中,圓形的棒狀材料會被夾持在主軸上並高速旋轉。同一時間,一把固定的切削刀具會沿著材料的輪廓進行線性移動,切削掉多餘的材料。
- 使用機床: 車床
- 工件運動: 高速旋轉
- 刀具運動: 線性進給
- 適合產品: 軸心、螺絲、螺帽、銷釘、法蘭、各種圓形接頭。
核心技術二:CNC 銑削
原理:刀具旋轉,工件固定或配合移動
CNC 銑削是製造方塊形或複雜 3D 輪廓的技術。
您可以將其想像成高精度的自動雕刻。在銑削過程中,工件通常被牢固地固定在工作檯上。高速旋轉的銑刀,會依照電腦指令在多個軸向,例如 X、Y、Z 軸上移動,從工件上移除材料,加工出平面、溝槽、孔洞和複雜的曲面。
- 使用機床: 銑床
- 工件運動: 固定或配合移動(視軸數而定)
- 刀具運動: 高速旋轉並多軸向移動
- 適合產品: 模具、機器外殼、引擎缸體、電子產品散熱片、各種非對稱的精密零件。
車削與銑削的關鍵區別
- 車削 處理 旋轉的工件,製造 圓柱形 零件。
- 銑削 處理 旋轉的刀具,製造 方塊形或曲面 零件。
現代的車銑複合機,則能將這兩種功能結合在同一台設備上,實現更複雜的加工。