CNC數控技術的智慧化之路
要認識CNC,那就必須從NC開始。NC是「Numerical Control」的縮寫,中文翻譯為數值控制,因為是Numerical,清楚表明是使用數值來控制機械和設備的作動,並透過一些簡單的數位控制元件來達成,例如計數器和溫度計等。它的出現,就是為了取代手動控制的方式。 所以在NC數值控制的時代,是採用數值來控制,並非是目前的數位化概念。此時,也已經開始使用初步的電腦計算機工具,用來編程與設計切削工具機的路徑,會利用字母(Letter)、數字(Number)及符號(Symbol)等數值資料,編寫成加工指令,用來控制機器的運轉與動作,這些指令就被稱為加工程式或數控程式(NC Program)。 從NC到CNC 電腦帶來自動化變革 NC數值控制的起源約是在1940年代的美國,當時由於美國空軍要生產直升機螺旋槳,需要大量的精密加工。於是委託民間機械工程師進行相關的研發。到了1949年,麻省理工學院接受美國空軍的委託,開始研究數值控制,並與當時的Parsons公司合作,全力發展輪廓切削銑床的技術。沒多久,第一台數值控制工作母機就問世了(1950年代)。 而有了在切削銑床的成功經驗,數值控制技術也開始被廣泛的運用在其他的金屬加工領域,同時技術也不斷的被改良。 進入1970年代,半導體技術迅速的發展,計算機(個人電腦)也開始大規模進入消費者與商業市場,新型態的微控制處理晶片更被運用到NC機台中,至此,工具機的功能也更加的強大,各種多軸加工機台也陸續誕生,應用的加工領域也更加寬廣,於是CNC(Computer Numerical Control)的概念逐漸生成。 圖1 : 圖為1962年時一部美國NC工具機台,此時並沒有現在的電腦控制單元。(source: wimb.net) 到了CNC的時代,加工製造的流程已經有所不同。由於電腦的運用,加工設計的流程已轉為更全面的數位化形式,它透過電腦先將指令與加工作動編輯完成,之後再傳送到自動化工具機進行加工。現行多數的工具機都已採用CNC機制,且電腦不僅在設計端就介入,同時也扮演整合控制與生產的角色。 而隨著電腦技術與應用的持續進步,更複雜的工件設計與製作也得以實現,尤其是CAD與CAM的應用,更進一步強化了CNC工具機整體的生產製造能力。這些軟體不僅可以進行工件的設計,也能運算各種加工過程中的移...