當工業4.0遇上精密工業自動化(上)
什麼是精密工業?
精密工業涉及的產業相當廣泛,例如 3C 電子、醫療、汽車、航太、國防等產業。由於這些產業對產品細節的要求十分嚴格,也因此提高了加工與製造的技術門檻。以精密工業中的金屬加工為例,現今普遍的作法是藉由 CNC 工具機(註)的輔助,以電腦操控工具機,將各種原料精準地削切出訂製的形狀與尺寸。
傳統以人力操作機器的加工方式相當仰賴操作者是否能精確執行,也因此產生許多變數。然而,透過電腦程式控制的 CNC 工具機,會根據電腦程式自動執行各種繁複加工動作,在操作精確度上趨近完美,達到提高良率、維持品質穩定的理想目標。此外, CNC 工具機也提高了在製程彈性與效率(例如:重新編寫程式便能重建指令)。
CNC 是電腦數值控制(Computer Numerical Control)的簡稱,也就是藉由電腦操控。一台使用 CNC 技術的工具機,會根據事先寫入的電腦程式操控工具機自動進行加工,無需人力介入便可完成製程,成品具有高度的精準性,相當適合用在精密零件加工。



精密工業自動化與 CNC 工具機
CNC 工具機為精密工業帶來了一波自動化製造的浪潮,經由內嵌的微型電腦,人們透過編寫程式來操控工具機,使其自動執行各種加工步驟。至此,自動化製造的條件已然成熟,人工操作機器進行加工製造一事已成為過去式,也因此節省下許多人力成本。
除了節省人力之外,CNC 工具機還具有以下優點:
經由電腦程式控制,CNC工具機可以完美執行各種複雜的加工程序,製造出的零件兼具高精細度與高品質(銑削零件的公差接近+/- 0.0005,車削零件的公差接近+/- 0.0001)。
相比需要大量人工手動操作的傳統工具機,CNC 工具機只需經由電腦程式控制便能完成一樣的工作,不僅節省人力(一人可同時操作數台機器),所需工作時間也縮短許多,大幅提升生產效率。
一台 CNC 工具機可以同時整合各種不同的加工刀具。因為是透過電腦程式控制,資料相對容易儲存與修改,可以根據客戶需求打造各種訂製零件。
鈦、不銹鋼、工具鋼、結構鋼、銅合金、鋁合金等金屬原料都適用。
在產品製造過程中,打樣與測試是相當關鍵的環節,設計者得以藉此辨認潛在的設計瑕疵、即時調整與修改,避免造成無可挽回的錯誤,付出高昂代價。現在,只需修改電腦輔助設計軟體(CAD),CNC 工具機便能快速重新打樣。
CNC 工具機如何運作?

CNC 工具機具有極高的準確度與精準度,也能大幅提升產能。究竟,CNC 工具機如何運作?

舉凡需要削切金屬的產業都會用到 CNC 工具機,CNC 工具機的種類也相當多元,常見的有車床(lathe)、銑床(milling machine)、磨床(grinding machine)、鑽床(drilling machine)等。接下來,我們將介紹更多關於 CNC 工具機的小知識,並解析在工業4.0的潮流下,CNC 工具機如何推動精密工業的自動化,請保持關注!

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