CNC 加工是一種製造過程，其中預先編程的電腦軟體控制工廠工具和機械的運動。此製程可用於控制一系列複雜機械，從磨床和車床到銑床和刳鉋機。透過 CNC 加工，可以在一組提示中完成三維切割任務。
CNC 流程是「電腦數控」的縮寫，它的運作方式與手動控制的局限性形成鮮明對比，從而取代了手動控制的局限性，手動控制需要現場操作員透過槓桿、按鈕和輪子來提示和引導加工工具的命令。對於旁觀者來說，數控系統可能類似於一組常規的電腦組件，但CNC加工中使用的軟體程式和控制台將其與所有其他形式的計算區分開來。
CNC加工如何運作？
當 CNC 系統啟動時，所需的切割被編程到軟體中，並指示給相應的工具和機械，這些工具和機械執行指定的尺寸任務，就像機器人一樣。
在CNC 編程中，數位系統內的代碼產生器通常會假設機構是完美的，儘管存在錯誤的可能性，而當CNC 機床被引導同時在多個方向上進行切削時，錯誤的可能性就更大。數控系統中刀具的放置由一系列稱為零件程式的輸入來概述。
對於CNC工具機，程式是透過打孔卡輸入的。相較之下，CNC工具機的程式透過小鍵盤輸入計算機。 CNC 程式保留在電腦記憶體中。程式碼本身是由程式設計師編寫和編輯的。因此，數控系統提供了更廣泛的運算能力。最重要的是，數控系統絕不是靜態的，因為可以透過修訂的代碼將新的提示添加到預先存在的程序中。
CNC工具機編程
在 CNC 中，機器透過數位控制進行操作，其中指定軟體程式來控制物件。 CNC 加工背後的語言也稱為 G 程式碼，它的編寫是為了控制相應機器的各種行為，例如速度、進給速率和協調。
基本上，數控加工可以對工具機功能的速度和位置進行預編程，並透過軟體以重複的、可預測的周期運行它們，所有這些都不需要人類操作員的參與。由於這些功能，該工藝已被製造業的各個角落採用，在金屬和塑膠生產領域尤其重要。
首先，構思 2D 或 3D CAD 繪圖，然後將其轉換為電腦程式碼以供 CNC 系統執行。程式輸入後，操作人員進行試運行，確保編碼沒有錯誤。
開環/閉環加工系統
位置控制是透過開環或閉環系統確定的。對於前者，訊號在控制器和馬達之間沿單一方向運行。透過閉環系統，控制器能夠接收回饋，從而可以糾正錯誤。因此，閉環系統可以修正速度和位置的不規則性。
在 CNC 加工中，運動通常沿著 X 軸和 Y 軸進行。反過來，該工具透過步進器或伺服馬達進行定位和引導，從而複製 G 代碼確定的精確運動。如果力和速度都很小，則可以透過開環控制來運行該過程。對於其他一切，閉環控制對於確保工業應用（例如金屬加工）所需的速度、一致性和準確性是必要的。
CNC 加工是全自動的
在當今的 CNC 協議中，透過預先編程軟體生產零件大多是自動化的。給定零件的尺寸透過電腦輔助設計 (CAD) 軟體設定到位，然後透過電腦輔助製造 (CAM) 軟體轉換為實際的成品。
任何給定的工件都可能需要各種工具機，例如鑽頭和銑刀。為了滿足這些需求，當今的許多機器將多種不同的功能組合到一個單元中。或者，一個裝置可能由多台機器和一組機械手組成，它們將零件從一個應用程式轉移到另一個應用程序，但一切都由同一程式控制。無論採用何種設置，CNC 製程都可以實現零件生產的一致性，而手動複製即使不是不可能，也很難做到這一點。
不同類型的CNC工具機
最早的CNC工具機可以追溯到 20 世紀 40 年代，當時馬達首次被用來控制現有工具的運動。隨著技術的進步，這些機制透過模擬電腦得到了增強，並最終透過數位計算機得到增強，從而導致了數控加工的興起。
現今絕大多數數控武器庫都是完全電子化的。一些較常見的數控操作製程包括超音波焊接、打孔和雷射切割。 CNC 系統中最常使用的機器包括：
CNC銑床
數控銑床能夠運行由數字和字母提示組成的程序，引導工件跨越不同的距離。銑床所採用的程式設計可以基於 G 代碼或製造團隊開發的某種獨特語言。基本銑床由三軸系統（X、Y 和 Z）組成，但大多數較新的銑床可以容納三個附加軸。
車床
在車床上，使用可轉位刀具沿著圓形方向切削工件。借助 CNC 技術，車床可以實現高精度、高速度的切削。數控車床用於生產手動運行版本的機器無法實現的複雜設計。整體而言，CNC銑床和車床的控制功能是相似的。與前者一樣，車床可以透過 G 代碼或獨特的專有代碼進行控制。然而，大多數 CNC 車床由兩個軸組成——X 軸和 Z 軸。
等離子切割機
在等離子切割機中，用等離子炬切割材料。此工藝主要應用於金屬材料，但也可以應用於其他表面。為了產生切割金屬所需的速度和熱量，透過壓縮空氣氣體和電弧的組合產生等離子體。
放電處理機
電火花加工 (EDM)——也稱為模加工和火花加工——是一種利用電火花將工件模製成特定形狀的工藝。使用 EDM，兩個電極之間會發生電流放電，從而去除給定工件的部分。
當電極之間的空間變小時，電場變得更強，因此比電介質更強。這使得電流可以在兩個電極之間通過。因此，工件的一部分被每個電極去除。 EDM 的子類型包括：
● 線切割放電加工，利用電火花腐蝕去除導電材料的一部份。
● 沉降放電加工，將電極和工件浸泡在介電液中以形成工件。
在稱為沖洗的過程中，每個成品工件上的碎片會被液體電介質帶走，一旦兩個電極之間的電流停止，液體電介質就會出現，旨在消除任何進一步的電荷。
水刀切割機
在數控加工中，水柱是利用高壓水切割硬質材料（例如花崗岩和金屬）的工具。在某些情況下，水會與沙子或其他強磨蝕性物質混合。工廠機器零件通常透過此過程成型。
對於無法承受其他CNC工具機的熱密集型製程的材料，水刀被用作冷卻器的替代品。因此，水射流被用於一系列領域，例如航空航天和採礦業，該工藝在雕刻和切割等功能中具有強大的功能。水刀切割機也用於需要對材料進行非常複雜切割的應用，因為缺乏熱量會阻止金屬對金屬切割可能導致的材料固有屬性的任何變化。
不同類型的CNC工具機
正如大量數控工具機視訊演示所示，該系統用於對工業硬體產品的金屬零件進行高度詳細的切割。除了上述機器之外，CNC系統中使用的其他工具和組件還包括：
● 繡花機
● 木銑機
● 轉塔沖床
● 彎線機
● 泡棉切割機
● 雷射切割機
● 外圓磨床
●3D 列印機
● 玻璃刀
當需要在工件上進行不同水平和角度的複雜切割時，數控機床可以在幾分鐘內完成。只要使用正確的程式碼對機器進行編程，機器功能就會執行軟體指示的步驟。如果一切都根據設計進行編碼，那麼一旦流程完成，就會出現具有細節和技術價值的產品。
發佈時間：2022年1月1日
