微機電技術

1. 微機電技術 CNC加工平台介紹 學生 : 蔡凱呈 學生 : 楊宗龍 學生: 羅亞翔 指導老師:陳毓良

2. 前言 CNC是什麼?簡單來說就是電腦數值控制加工機械 就是一般傳統機具的高科技板本。 傳統的加工需仰賴加工者的技術與經驗來克服加工上的困難。 CNC仰賴的是電腦CAM的軟體與程式攥寫的能力剩下的還是要仰賴CNC操作的經驗去調整機台加工參數與刀具補正等。

3. 目錄 • 一.CNC車床介紹與選用原則 4 • 二.CNC磨床介紹與基本知識 9 • 三.數控車床編程應該怎樣確定進給量和切削量 14 • 四.CNC優缺點比較 15 • 五.結論 18 • 六.資料來源 19

4. 一.CNC車床介紹與選用原則 CNC車床又稱數控車床，即計算機數字控制車床，是目前國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，約佔數控機床總數的25%。 是機械製造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優點的工作母機。 它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。

5. 1.前期準備 確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，合理選用數控車床的前提條件滿足典型零件的工藝要求。 典型零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加工範圍和精度要求。根據尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數控車床的控制精度。 根據可靠性來選擇，可靠性是提高產品質量和生產效率的保證。可靠性是指機床在規定條件下執行其功能時，長時間穩定運行而無故障時間長，即使出了故障，短時間內能恢復，重新投入使用。 平均故障間隔時間：記為MTBF（Mean Time Between Failures) 平均修復時間：記為MTTR，描述產品由故障狀態轉為工作狀態時修理時間的分佈，它衡量產品的維修性

6. 2.車床附件及刀具選購 機床隨機附件、備件及其供應能力、刀具，對已投產數控車床、車削中心來說是十分重要的。

7. 3.注重控制系統的同一性 生產廠家一般選擇同一廠商的產品，至少應選購同一廠商的控制系統，這給維修工作帶來極大的便利。 教學單位，由於需要學生見多識廣，選用不同的系統，配備各種仿真軟件是明智的選擇。 將路徑碼送至CNC控制器,然後由CNC控制器送出命令驅動主軸(Z)馬達及滑台(XY)開始加工

8. 4.根據性能價格比來選擇 做到功能、精度不閒置、不浪費，不要選擇和自己的需要無關的功能。 需要時， 機床可配備全封閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。 5.機床的防護

9. 二.CNC磨床介紹與基本知識 磨床是甚麼?磨床是使用高速旋轉的磨輪對工件作精密切削加工，且能快速生產的工具機，操作時 ，砂輪的迴轉數每分鐘都在幾千轉以上。而CNC磨床即係將電腦數值控制的技術應用於磨床上的工具機

10. 1.磨床簡介 磨削方式方面可分為外圓磨削、內圓磨削、無心磨削、平面磨削、成形磨削、齒輪磨削、螺紋磨削、工具磨削、普通磨床的曲面磨削等。與之相應的數控磨削方法隨著數控技術的發展在磨削加工中越來越占有重要的地位。數控磨床能力在普通磨床上有著不能加工的一些特殊零件（如特殊曲線的軸類零件，有三個以上坐標要求的異型零件、模具等），因此它適應的加工零件范圍廣。為了發揮數控磨床的最大經濟效益，可以優先考慮待會講解的加工對象。

11. 2.磨床六個加工基本常識 （一）重復性投產的零件: 磨床的工序準備工時占有較高的比例。工藝分析準備、編制程序、零件首件調整試切等，這些綜合工時的總和往往是零件單件加工工時的幾十倍到上百倍，所以一種零件在數控磨床上試制成功再重復投產時，生產周期大大減少，花費也少，能取得更好的經濟效益。 （二）要求重點保證加工質量又能高效生產的中、小批量關鍵零件: 數控磨床能在計算機控制下實現高精度、高質量、高效率的磨削加工。它和普通磨床比，能排除復雜加工的長工藝流程中許多人為的干擾因素，加工零件精度一致性和互換性好，加工效率高，能節省許多專用工藝裝備，具有很強的柔性制造能力和獲得較好的經濟效益。

12. （三）零件的加工批量應大于經普通車床濟批量:（三）零件的加工批量應大于經普通車床濟批量: 數控磨床在非數控磨床加工中、小批量零件時，由于各種原因，純切削時間只占實際工時的10％—30％。在磨削加工中心這一類多工序集中的數控磨床上加工時，這個比例有可能上升到70％～80％，但準備調整工時又往往要長的多，所以零件批量太小時就會變得不經濟。 （四）加工的零件應符合能充分發揮數控磨床多工序集中加工的工藝特點: 數控磨床加工零件時砂輪切削工件的情況與對應的非數控磨床是完全一樣的，但它可進行一些有加工精度要求的復合加工，，如在磨削范圍方面，普通磨床主要用于磨削圓柱面、圓數控車床錐面或階梯軸肩的端面普通車床磨削，數控外圓磨床除此外，還可磨削圓環面（包括凸及面和凹只面），以及以上各種形式的復雜的組合表面。

13. （五）零件綜合加工能力的平衡: 作為單臺數控磨床，它很難完成一個零件的全部加工內容，需要和其他設備的加工工序轉接配合，因而有生產節拍和車間生產能力平衡的要求。所以要考慮充分發揮數控磨床加工特點，數控車床又要合理地在別的加工設備上安排配套平衡工序。 （六）一些特殊零件加工的考慮: 有一些零件雖然加工批量很小，普通車床但形狀復雜、質量高，要求互換性好，這在非數控磨床上無法達到上述要求，只能安排到數控磨床上加工，例如拋物線、擺線凸輪以及特殊型面的反射鏡鏡面等。

14. 三.數控車床編程應該怎樣確定進給量和切削量三.數控車床編程應該怎樣確定進給量和切削量 數控車床編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量的時候，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機械加工質量和產量。 影響切削條件的因素有：機床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預期壽命及最大生產率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數量；機床的壽命。 上述諸因素中以切削速度、切削深度、切削進給率為主要因素。切削速度快慢直接影響切削效率。若切削速度過小，則切削時間會加長，刀具無法發揮其功能；若切削速度太快，雖然可以縮短切削時間，但是刀具容易產生高熱，影響刀具的壽命。

15. 四.CNC優缺點比較 與傳統工具機、大量生產專用機相比，CNC工具機較適合少量或中量高品質精密零件生產，也較能適應多樣不同產品的生產。 功能的優點： • 高精確度。高品質。 • 資料易儲存修改。如果程式設計良好，可以通用於不同時間地點的工具機，生產相同的產品。不需重新設計。 • 可自動換刀、送料等，自動程度更高。 • 「適應控制」維持工具機於最佳生產條件。 • 較長的刀具壽命。

16. 生產製造之優點： • 增加工作時間提高機器使用率（下班無人看管仍可工作） • 高效率、高品質、高良率。在成品外形複雜精細時尤其明顯。 • 減少夾具、治具。因此減少前置成本與準備時間。 • 加工多樣化。在少量多樣的生產模式下可減少單位成本。 人事管理上的優點： • 減少勞力人事成本。一操作員可同時操作數台機器。 • 加工時間、單位成本易控制掌握，因此可有效掌握生產計劃，並且能減少呆料。 • 操作簡便。一旦程式設計完成，操作就減少對高技術操作人員依賴。 • 免除操作者誤差，提高良率。

17. 缺點： • CNC工具機初期購置成本高。 • 程式人員須有加工、操作等知識。 • 設備精密複雜，維護與保養成本高。 • 依賴程式設計師、機械維修專業人員。此類人員訓練較一般技術員困難。

18. 五.結論 CNC數控車床固然有些缺點，但其實都影響不了它在市場必要性。 且再過幾年，等CNC技術在更加完美之後，傳統車床可能將完全被淘汰掉。 屈時CNC程式的攥寫將更深澳複雜，但基本的CNC程式應會更普及化。

19. 六.資料來源 • http://tw.bysources.com/themes/hcp/news/news_show.php?recno=1900&sup_no=124026 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1508032705425 • http://www.uwecnc.com.tw/cnc9.html • http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A9%9F%E5%BA%8A • http://teacher.ksvs.kh.edu.tw/~hjj/lathe1.htm • http://www.google.com.tw

20. 放映結束 謝謝大家