CNC機台是甚麼？金屬加工就靠它！

傳統工具機的出現使得金屬製品得以大量生產，奠定台灣重工業的基礎。隨著時代演進，傳統工具機進化成由電腦控制的 CNC 機台，讓高精密度要求的航太、汽車產業有更進一步的發展空間，台灣也因為 CNC 機台的製造實力享譽全球。CNC 機台有哪些種類？可以怎麼運用？這篇文章有最詳細說明。

CNC 機台是什麼？

CNC 全名叫做電腦數值控制（Computer Numerical Control），由電腦做為控制中樞的工具機就稱作 CNC 機台。傳統工具機都需要人員全程手動操作以實現各樣金屬加工技法，CNC 機台則是由工程師對電腦輸入產品圖檔、完成產品所需刀具的順序、加工環境參數等數據後，由電腦根據以上指令自動化生產。CNC 機台大幅降低耗材與誤差，有效提高生產效率，也能完成不對稱造型的高難度加工，如今已成為製造業的主流設備。

CNC 機台的構造？

除了延續傳統工具機的標準配備，例如能加工金屬的刀具、用以固定加工物的夾具等等，CNC 機台多了電腦操作面板，能讀取產品圖檔達到低誤差的加工。先進的 CNC 機台電腦甚至包辦換刀具、放上原料取下成品、排除金屬屑等原本需要大量人力的作業，省下很多人工操作的時間。除了控制加工流程的大腦外，CNC 機台也需要肢體來協助加工。根據精密程度不同 CNC 機台也會配備不同的機械手臂或是能操控加工角度的主軸頭…種種精密設備使得 CNC 機台能打造出多樣高精度的產品。

常見的 CNC 機台？

依加工方式區別

CNC 車床

車床加工就是將金屬原料高速旋轉並在對應部位以刀具進行切削作業的加工方式，而 CNC 車床能透過電腦訊號完成以上指令，大幅降低人為疏失可能並提高產品精度與生產速度。適合用於大量車床需求的產品。

CNC 銑床

所謂銑床是將刀具高速旋轉，在靜止的金屬原料上切削的加工方式。同樣的，只要機台專門提供銑床加工並由電腦控制生產過程，就稱其為 CNC 銑床。優點同 CNC 車床，由電腦控制加工順序、進刀角度和進刀速度，讓降低產品的不良率。適合用於大量銑床需求的產品。

CNC 加工中心機

當 CNC 機台整合如車床、銑床等多種加工方式時，就能稱為 CNC 加工中心機。許多加工零件都需要經過不同種類的加工方式，這時加工中心機就能整合許多加工步驟，減少搬運工件時間、自動化更換刀具、不必在不同加工機上重新校正加工座標等，能生產複雜度高的產品。

依加工方向區別

臥式

臥式 CNC 機台的刀具通常呈水平，透過移動工件的 XYZ 軸來加工工件的垂直面。臥式有多種好處，例如加工空間較為寬敞，能加工大型工件。特定的臥式 CNC 機台甚至不必手動更換加工面，只要藉由旋轉移動工件的四個面就能高精度地加工其他的面，避免手動更換帶來的誤差。並且因為刀具是從水平面切入加工的，因此金屬屑會輕易地掉到排屑槽裡，能避免金屬屑影響刀具加工精度，從而延長刀具壽命。不過臥式 CNC 機台體積較大且成本可上看千萬，因此規模較小的工廠一般較難入手臥式 CNC 機台。

立式

相較臥式 CNC 機台的水平刀具，立式 CNC 機台主要將刀具安置在工件上方，移動工件的 XYZ 軸調整加工角度。由於機體佔用空間較小，並且機台成本大約落在七位數不等，因此立式機台也是企業採用較為頻繁的機種，但也因其體積小所以不適合大型工件的加工，較適合窄小的工件。此外，立式加工角度直觀，方便作業員在加工的過程中判斷刀具路徑適時微調參數，是立式 CNC 機台的一大優點。除了對工件有尺寸上的要求外，切削作業進行時容易積累碎屑，因此需要定期噴氣或噴冷卻液將金屬屑移除加工平面。

多軸

當工件不對稱或有不規則設計時，多軸的 CNC 機台就能實現這類高複雜的產品。除了原本的 XYZ 軸移動工件，還會在刀具上追加可動軸，讓刀具能多角度地切入產品，以確保刀具總是能垂直加工工件每個面向，同時兼具保護刀具與降低誤差的優勢。複雜度高的產品通常會歷經許多工序，採用不同的刀具，有不同的加工角度、加工速度以及深度，因此多軸 CNC 機台最適合這類高複雜度產品的最佳解決方案。

<延伸閱讀：車床加工/CNC加工是什麼？>
 

依加工方式分類

依加工方向分類

CNC 加工的常見應用

製造業

從公差要求低的家具、五金產品，到公差要求高的電子產品零件、汽車板金或建築材料，這些都屬於製造業的範疇。根據行業別不同也有不同的公差需求，但需要大量生產是這個產業的特點。因此如何降低產品不良率，並且維持穩定生產效率是製造業的最大課題，而 CNC 機台全標準化、自動化的製程就能滿足這個需求。

醫療產業

醫療產業對公差的要求也非常高，特別如人工關節、器官支架等植入性器材不僅要有嚴謹的設計，更常有量身打造的情況，因此需要以多軸 CNC 機台輔以檢驗測量成品的三次元量床才準確。豪震在設備上除了配有多台4軸、5軸 CNC 加工機以及三次元量床外，也多年提供醫療產業器材，經得起最高公差需求的檢驗。

航太產業

由於航太產業是一種高精密的產業，不論是起落架零件，或是發動機的引擎葉片，這些零件對公差的要求非常的苛刻，達到最高等級。因此比起生產的量，航太產業更重視產品的精細程度，同時這些零件為了應付多種環境會也會有複雜的設計，因此同樣需要多軸 CNC 機台與三次元量床介入，並經過一連串功能測試以及組裝，才能維持品質。豪震通過 AS 9100 和 ISO 9001 國際認證，除了能生產精度一流的產品，我們也提供表面處理、產品組裝測試與功能測試等服務，確保產品在每個環節的品質。

結論

文章看到這邊，你是否對 CNC 機台有更多理解了呢？CNC 機台種類繁多，這也意味著加工廠擁有什麼設備，會凸顯其優勢與限制，因此不應該一昧追求頂級設備，而該依自身需求評估合適的機台。除了看廠商的設備，最能說明廠商加工實力的就是他們服務的領域，而豪震長年提供醫療、航太、汽車等行業服務，我們致力於提供您最嚴謹的成品。