NC車床

1. 主要功能與特徵

使金屬加工獲得急遽進步的NC工具機出現於1950年代。它讓過去需要經由人類親手執行的操作得以透過電腦自動進行數值控制(Numerically Control=NC)。因為它後來又發展成「內建電腦的NC工具機」,所以有時也會使用CNC工具機這個名稱。
其中NC車床最早是由日本的大學在1950年代後半所開發。之後,在既有的車床上附加伺服結構的產品開始普及,NC車床便達成了今日所見的飛躍性進化。

所謂車床指的是旋轉圓柱狀的加工材料,讓車刀(刀具)去接觸材料,削去不需要的部分的工具機。除了使用右單刃車刀執行的基本車削加工以外,它也能執行鑽孔、搪孔、溝加工、切削螺紋等加工。
相對於車床,NC車床的特徵是能以數值控制為基礎,依照事先設定的步驟來分別使用高達數十種的車刀自動執行加工。而且它不只能透過寬、長與高的座標軸來高精度地控制切削等作業的加工位置,還能依照加工物的材質或目標形狀來控制轉速或刀具的進給速度,任意地執行加工。

2. 主要種類

使用車床執行加工時,除了基本的右單刃車刀以外,也能分別運用切斷車刀或搪孔車刀來製造出各式各樣的形狀。如果不需要更換就能連續使用複數的車刀,這樣不只能提升加工的效率,還能預防改變加工物方向或改裝不同車刀後可能導致加工精度降低的情形。

因此,在NC車床中成為主流的,便是在稱為轉塔的旋轉裝置上安裝複數車刀,透過旋轉轉塔來實現運用不同車刀執行加工的類型。這樣一來,就能將加工物固定在夾頭(安裝裝置)上不動,在一道程序完成後連續執行其他的程序。
此外,多軸自動車床具備多個主軸,可以同時執行不同的加工,生產效率高便是它的特徵。另一方面,單軸自動車床則適合連續執行單一的加工。它具備自動設置加工物的自動裝載機,可以大量加工形狀相同的物體。 除了上述的機種以外,還有支援大型加工物的平面車床與立式車床、加工鐵道車輛車輪的車輪車床等特殊的機種。

3. 發展

目前NC車床的電腦控制已有相當程度的發展,提到NC車床就等同於CNC車床。出於講求生產效率的觀點,現在搭載多個主軸及轉塔,夾持(固定加工物)一次就能同時對多個部位執行加工的機種相當普及。
另一方面,至於加工精度,支援次微米級的高精度車床則經常被用於電子設備相關的精密加工上。此外,甚至還出現了具備附屬功能,連運入或運出加工物、洗淨與量測等作業都能自動執行的機種,對於提升製造效率有非常大的幫助。

NC車床的主要結構
NC車床的主要結構
A
以主軸旋轉
B
夾頭
C
加工物
D
車刀
E
車削
F
主軸(旋轉主軸)
以夾頭固定加工物
G
控制盤
H
轉塔(刀架)
固定多把車刀

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