車床加工/銑床加工/CNC加工分別是什麼?金屬加工全解析

車床加工_CNC加工

舉凡生活中的各式金屬製品,如:書架、餐具,再到汽機車的各式零組件,甚至航太工業的各種精密零件,全都是由工具機一手打造的,這種透過動力驅動,藉由多種外力來加工機器的設備,就被稱作工具機。隨著控制與加工方式的研發與進步,工具機能做到的事也越來越多樣,例如:以切削為主的車床加工、銑床加工等,都可透過施加壓力塑形的液壓機、剪切機…,以電腦控制實現全自動化及高精度的CNC加工。

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車床加工是什麼?

車床加工是一種以靜止的刀具(又稱作車刀),對快速旋轉的工件進行切削的加工方式。為了能精準且均勻地切削,車床加工的工件多以圓柱形為主,加工過程中也會更換不同的車刀以達到不同的加工目的,例如:削薄的外徑車刀、中空部位擴大的內徑車刀、工件上切出凹槽、切斷工件的切斷刀等等,多樣的車刀擴大車床加工的可能性。

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2種常見車床加工技法:走心式和走刀式

常見的傳統車床加工的技術類型主要分為走心式和走刀式兩種:

  • 走心式:又稱瑞士型自動車床,專為加工小直徑(<42mm)高精密零件設計。運作方式為工件固定不動,刀具沿工件軸線進行切削運動。其特點包括主軸往復移動、刀具直線運動、數位控制全自動化操作,能大幅縮短生產時間,提供高剛性與穩定的加工品質,適合小型部件的高效加工。
  • 走刀式:適合重切削加工,專為直徑較大(>42mm)的工件設計。其運作方式為主軸和刀具同時移動進行切削。適合應用於航太、汽車零件及其他大型部件產品的加工。

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走心式加工 vs 走刀式加工比較

比較項目 走心式加工 走刀式加工
加工原理 工件固定,刀具運動 工件旋轉,刀具逕向運動
適用物料 細長、小型精密零件 大型、粗壯零件
加工外徑 直徑42mm以下 直徑42mm以上
加工效率 小批量生產高效率 大批量生產高效率
工件長度 可加工較長工件 不適合長工件
 

車床加工注意事項

不論採用哪種技法,為了避免工件、車刀飛出等工安意外,加工前務必將工件及車刀分別固定好,並在車刀端點與工件的中心水平對齊後才開始切削,這樣不僅能保護車刀,也能確保成品的完成度。

 

銑床加工是什麼?

相對車床加工是以靜止的刀具切削旋轉的工件,銑床加工則是以旋轉的刀具(又被稱做銑刀)對靜止的工件進行加工。銑床加工同樣配有多種刀具,能應用在不同的加工需求上,常見的銑刀有削平大面積的面銑刀、削出溝槽的端銑刀、在工件上鑽孔的中心鑽等。

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銑床加工注意事項

銑床一般以走心式為主,在切削的過程中移動工件的XYZ軸(前後、左右、高低)來進行切削作業,在進行銑床作業時,第一步同樣要先將工件和刀具固定好,接著確認工件是否比固定鉗還要高?如果工件太低,刀具會切削到固定鉗造成耗損,這時候我們會先放入墊高塊再開始作業。

 

CNC加工是什麼?

CNC是電腦數值控制(Computer Numerical Control)的簡稱。CNC加工指的就是利用電腦出色的運算能力,控制系統進行一連串加工的意思,其中也包含CNC車床、CNC銑床,與特定加工形式的車床和銑床不同,CNC加工的重點在於「控制加工流程的是不是電腦」。搭載CNC的工具機能比傳統工具機生產複雜度更高的產品,有更小的誤差以及更佳的生產策略。

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CNC加工的軸數是什麼?

我們常常聽到「四軸加工」、「五軸加工」,其實指的就是刀具的「可動軸」,可動軸的角度越多,就越能進行越精細的加工。CNC加工中最廣泛常見的加工軸數是三軸(XYZ軸)加工、多了能繞X軸旋轉的四軸加工,以及能繞X、Y軸旋轉的五軸CNC加工。

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CNC加工


CNC加工步驟

  1. 讓電腦認識工件各項數值的「繪圖」步驟。
  2. 設定刀具、切割路徑和切削量。
  3. 固定工件、安裝刀具。
  4. 確定CNC加工的工作原點。
  5. 進行切削。反覆進行步驟3到5的即可完成加工。

CNC加工步驟  

車床加工、銑床加工、CNC加工快速比較

比較項目 傳統車床加工 傳統銑床加工 CNC車床加工 CNC銑床加工
定義 以靜止的刀具切削旋轉工件 以旋轉的刀具切削靜止工件 以電腦控制車床加工程序 以電腦控制銑床加工程序
工件狀態 旋轉 靜止 旋轉 靜止
刀具狀態 靜止 旋轉 靜止 旋轉
尺寸誤差 較大 較大 較小 較小

 

車床、銑床、CNC加工可能會遇到的狀況?

狀況一、廠商設備不足

了解一家廠商能否滿足顧客的需求,第一件事就是看廠商是否配有足夠的設備。若是需要的產品量少,且設計不複雜,採用傳統的車床、銑床加工就是經濟實惠又有效率的選擇了;若是有大量生產的需求,或是產品設計較為複雜的話就適合採用CNC加工。先了解自身需求,再了解廠商設備是否齊全,才能避免時間和金錢的浪費。豪震配有多達16台的車床、銑床工具機,從高效率的三軸CNC加工,到客製能力高的五軸CNC加工全都包辦。

 

狀況二、廠商技術不足

金屬加工所涵蓋的範圍非常大,例如:給金屬上色的陽極氧化、使金屬表面平整的拋光、切割高硬度材料的線切割…沒有足夠的相關知識、技術和經驗,再好的設備也很難發揮功能。每個工廠都有它特別擅長的領域,但能多方涉略,甚至包辦所有工序的工廠就很少,是否有不能車床加工的材質?設計實績如何?能提供客製化到什麼程度?這些都是了解一家廠商技術底子的好問題。若是有多方加工的需求,豪震提供一站式服務,除了配備多種設備也精通各種加工方式,對加工材料也沒有限制,可以滿足各種設計需求。

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狀況三、成品規格與需求不符

1.廠商服務的產業對公差的需求不同

公差是指尺寸精確的程度,在國際上一共分為20個等級,其中又以航太業、國防業這類,攸關生命安全的產業對公差的要求達到最高等級,比起年資與實績,更能證明一家廠商的設備和技術底子。豪震服務航太、國防、半導體和醫療等高精度產業已長達十幾年,通過ISO 9001認證和AS9100航太品質管理認證,產品的精細程度經過多家知名企業以及國際認可。

 

2.廠商的檢測設備不足

成品與需求尺寸是否吻合,將是一個案子成敗最重要的關鍵,造成誤差的要素非常多,包括刀具誤差、夾具誤差、工具機的傳感誤差、工件的熱變形…,廠商對各種工序、加工材質的熟悉,以及設備的熟練度,都是降低誤差的真功夫,真正保證成品尺寸的是定期用高精度測量儀,也就是車床加工業界常提到的CMM(三次元量床)檢測,CMM能提供最高精度的檢測,但也非常費時,豪震有一套兼具效率和精確的作業流程,協助客戶將成品誤差降到最低。

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如何選擇車床、銑床、CNC加工?豪震科技滿足您的需求

選擇適合的加工方式應根據多方面的因素進行綜合考量。首先,工件的形狀與尺寸是關鍵因素之一,若是工件需要精細的外圓形狀或圓柱形狀,車床加工是理想的選擇;若工件具有平面或不規則形狀,銑床加工則更具優勢。其次,批量大小也會影響選擇。如果需要大量生產相同形狀的零件,車床加工的效率更高,而銑床加工則適合小批量和多樣化的生產需求。此外,工件的精度要求也非常重要。當精度要求極高或形狀複雜時,CNC加工因其自動化與高精度特性而則成為首選。

豪震科技提供五軸加工與CNC銑床加工等金屬加工服務,並致力於可持續發展。我們憑藉多年專業知識與經驗,成為全球航空航天、國防、半導體、醫療、汽車與能源產業的長期合作夥伴。作為AS9100和ISO 9001認證的製造商,我們提供最高品質的加工服務,從產品設計、原型製作到機械加工,滿足最嚴苛的品質要求。

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結論

相信在我們的介紹過後,你對車床加工、銑床加工以及CNC加工有更多的了解。也明白在加工時可能面臨的挑戰以及如何尋找適合的廠商。只要先充分了解自身對產品加工上的需求,並衡量手中的預算,再來檢視廠商是否能滿足需求,就能有效地避免時間和金錢的浪費了,如有加工需求請聯絡我們

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