CNC精密零件加工
CNC精密零件加工(電腦數值控制Computer Numerical Control)是利用電腦產生數位訊號,來控制精密零件加工的設備。CNC精密零件加工設備的最大特性,是可將不同系列的切削加工動作存入控制器內,並依照程序執行多種不同的步驟。因此,只需鍵入程式編號,即可啟動指定的程序,進行CNC精密零件加工(CNC Precision Machining Parts)。
CNC精密零件加工設備優點:
生產面:提高產能、精度高、可應付複雜外形、CNC精密零件加工更具彈性。
操作面:全藉CNC電腦控制,操作者加工技術需求較低,安全性提高。
管理面:降低經營成本、有效的人力規劃、提升生產空間、建立有效的管理計劃。
操作面:全藉CNC電腦控制,操作者加工技術需求較低,安全性提高。
管理面:降低經營成本、有效的人力規劃、提升生產空間、建立有效的管理計劃。
CNC精密零件加工設備缺點:
初期投資成本高。
維護技術需求高。
成品簡單、數量低將不具經濟效益。
CNC程式設計師,較一般技術員難以培訓。
維護技術需求高。
成品簡單、數量低將不具經濟效益。
CNC程式設計師,較一般技術員難以培訓。
CNC精密零件加工流程:
電腦和CNC控制器,以並列訊號線接續,CNC控制器再與作業機台連結。將2D或3D設計圖透過CAD軟體輸入、儲存在電腦,利用CAM軟體產生G碼數控程式,CNC控制器讀入G碼後,送出命令來驅動主軸(Z軸)馬達及滑台(XY軸)馬達開始加工。
CNC精密零件加工設備構造:
數控系統CNC精密零件加工設備的核心,由電腦輸入、程式編譯運算,再發出指令至伺服系統以驅動馬達旋轉、帶動加工機構系統,並接收來自量度系統的修正信號。
伺服系統
此系統為接受數控系統的命令,來做放大及驅動,其包括伺服馬達、伺服放大器、液壓驅動器……等。
機構系統
CNC精密零件加工機的主體,如基架、基座、主軸、軸承、齒輪系、滾珠導螺杆、儲刀倉、工作臺、刀具交換器等,由伺服系統來驅動。
量度系統
又稱回饋系統(feedback system),其組件如光學尺、迴轉式脈衝產生器、線性脈衝產生器等,主要任務為量測刀具或床台移動距離,並提供給數控系統作為判斷、修正、完成等資訊。
CNC精密零件加工設備的特性:
可任意設定程式零點在CNC精密零件加工中,可以「點」為基準,此點可在工具機行程之任何位置,並可能為兩軸或三軸之基準點(程式原點)。
可同時編輯CNC精密零件加工系統,可邊加工邊編輯其它程式,以提高效率。
刀具半徑、長度補償
刀具在切削過程中會產生損耗,引起切削出的輪廓不正確,CNC精密零件加工系統,能利用程式補償功能,有效的控制刀具的中心動路。
進給率調整當進給率不適當時,CNC精密零件加工系統可在切削過程中,直接在面版上操作調整進給率。
順序號碼顯示
加工順序會在螢幕上顯示出來,易於偵錯及試車。
序號查尋
可利用查詢序號,直接找到所需的程式單節,便於編輯修改。
刀具位置之顯示
透過量測系統,取得刀具目前的座標位置,及未完成距離等資訊。
參數設定
簡單轉換數控系統的英、公制單位、精車量、禁區等參數設定。
固定循環指令
CNC精密零件加工中,常用到的車削、鑽孔、搪孔、攻螺絲等動作,內建於數控系統軟體之中,以方便程式人員操作。
伺服系統
此系統為接受數控系統的命令,來做放大及驅動,其包括伺服馬達、伺服放大器、液壓驅動器……等。
機構系統
CNC精密零件加工機的主體,如基架、基座、主軸、軸承、齒輪系、滾珠導螺杆、儲刀倉、工作臺、刀具交換器等,由伺服系統來驅動。
量度系統
又稱回饋系統(feedback system),其組件如光學尺、迴轉式脈衝產生器、線性脈衝產生器等,主要任務為量測刀具或床台移動距離,並提供給數控系統作為判斷、修正、完成等資訊。
CNC精密零件加工設備的特性:
可任意設定程式零點在CNC精密零件加工中,可以「點」為基準,此點可在工具機行程之任何位置,並可能為兩軸或三軸之基準點(程式原點)。
可同時編輯CNC精密零件加工系統,可邊加工邊編輯其它程式,以提高效率。
刀具半徑、長度補償
刀具在切削過程中會產生損耗,引起切削出的輪廓不正確,CNC精密零件加工系統,能利用程式補償功能,有效的控制刀具的中心動路。
進給率調整當進給率不適當時,CNC精密零件加工系統可在切削過程中,直接在面版上操作調整進給率。
順序號碼顯示
加工順序會在螢幕上顯示出來,易於偵錯及試車。
序號查尋
可利用查詢序號,直接找到所需的程式單節,便於編輯修改。
刀具位置之顯示
透過量測系統,取得刀具目前的座標位置,及未完成距離等資訊。
參數設定
簡單轉換數控系統的英、公制單位、精車量、禁區等參數設定。
固定循環指令
CNC精密零件加工中,常用到的車削、鑽孔、搪孔、攻螺絲等動作,內建於數控系統軟體之中,以方便程式人員操作。
何謂CNC車床加工:
CNC車床加工主要以圓型工件為主,如環、棒材等等,非近年才發明的CNC車床加工,是由車床加工逐漸演進而成。其中NC代表「數值控制」(Numerical Control),即利用數值與符號來控制機器動作;CNC則是代表「電腦數值控制」(Computer Numerical Control),利用電腦記憶及輸出入訊號來控制機器動作;而CNC車床加工,即為以電腦數值控制的車床加工技術,利用CNC車床加工控制器,來溝通電腦和車床主機,達到精確、大量地進行車床加工,避免人為能力上的疏失。
CNC車床加工的演進:
所謂的車床加工,是工件作圓周運動,刀具作直線運動的加工行為。最早的車床加工,相傳為古代人類利用繩索轉動木材,再持刀具進行車削。工業革命,大量的金屬製品廣泛需要,車床加工成了生產關鍵,後來經過蒸汽機的開發、皮帶、齒輪的應用,全齒輪式高速車床終於出現。直到現在,CNC車床加工設備逐漸取代傳統車床,生產效率倍增,零件加工精度也是大幅提昇,成了國家現代化的重要指標。
車床加工設備的種類:
普通車床或機力車床(Engine Lathe)
屬於泛用型工具機,是現今高速車床的前身,已具備車床完整的功能,只要操作者技術純熟,所需精度不高的工件皆可完成,價格也十分低廉。
自動車床(Automatic Lathe)
自動化的順序控制、送料機、出料機構,不但加工效率非常的高,且可長時間無人化運轉,適合小型零件。
立式車床(Vertical Lathe)
車床頭部採垂直擺放,工件上、下料方便,且少了積屑、變形的困擾,近年甚至發展出高自動化的倒立式車床。
桌上車床(Bench Lathe)
可在桌上使用的車床加工設備,適合量具、儀器、鐘錶等小零件加工。
工具車床(Toolroom Lathe)
構造與普通車床類似,唯額外裝置中心架 、跟刀架、筒夾與錐度附件等等之設備 ,故可生產工具 、模具零件、量規等精密產品。
CNC車床加工設備 (電腦數值控制車床Computerized Numerical Control Lathe)
早期的數值控制NC車床加工設備,需將資料打入孔帶,再由控制單元將上述資料轉成信號,促成自動的車削加工。CNC車床加工設備,則透過人員將資料鍵入電腦產生G碼,再由CNC控制器驅動機台進行精密加工。
CNC車床加工設備構造簡介:
主軸箱:主要結構包含外殼、高速精密斜角滾柱軸承、V型皮帶輪、變速齒輪組等。功用為支撐主軸、帶動夾持工件旋轉、或夾裝刀具。
底座:承戴整個CNC車床加工設備之重量及切削震動,內部則供作切削液儲存槽,並設有調整機械水平的螺栓,以供安裝之用。
床軌:CNC車床加工設備的床軌有兩道,通常X、Z軸床軌互相垂直,X軸控制工件之直徑,Z軸控制工件之長度。
刀具裝置系統:CNC車床加工設備刀具,夾裝刀塔之型式很多,有四刀、六刀、八刀、十二刀等傳統類型。
CNC車床加工設備,安全注意事項:
初學者在操作CNC車床加工設備時,為避免危險,應將快速進給率應調整至0~25%左右。
不可兩人同時操作一機台。
執行程式前,請確認程式游標位置在起始點。
程式輸入至CNC車床後,請再檢查一次程式的正確性。
執行加工前,工件務必夾緊。
選擇適當的刀具、切削速度與進給率。
工件若產生偏心、或直徑較大時,請降低最高轉速與周速,以免發生危險。
不可兩人同時操作一機台。
執行程式前,請確認程式游標位置在起始點。
程式輸入至CNC車床後,請再檢查一次程式的正確性。
執行加工前,工件務必夾緊。
選擇適當的刀具、切削速度與進給率。
工件若產生偏心、或直徑較大時,請降低最高轉速與周速,以免發生危險。