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日本 大隈CNC 車床 2#

 

CNC車床 100T 刀塔12支

 

 

LR-10 日本 大隈牌

 

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工具機的基本組件

工具機的基本組件包括以下組件：

• 頭座：可提供驅動與進給刀具或是旋轉工件的動力。內含主軸、變速齒輪系統等。
• 機柱：提供垂直的支撐。某些機器的機柱也提供頭座上下移動的能力。
• 工作檯：支持固定加工中的工件。某些機器如鋸床，其工作檯也提供進給工件的能力。
• 鞍座、床檯（基座）、滑道等：支撐其他組件，有時提供進給自由度。

工具機又可以各組合單元分類。例如水平鏜床、鑽床等機器又可分為檯式、落地式、龍門式、多機頭式等。^[1]

[編輯] 驅動裝置

工具機的動力可由電動機提供。電動機可分為直流馬達與交流馬達。傳統上直流馬達有功率輸出大，加減速反應靈敏順暢、溫度低等優點。但直流馬達具有電刷等易損壞零件。整流時產生之火花可能導致火災，最高速率因此受限。易損壞零件也提高故障率。

交流馬達不需電刷。加上近年來功率、加減速反應與溫度等問題改進，已取代直流馬達成為主流。 ^[2]

目前最先進的技術是直線電機直接驅動工具機的直線軸運動，不需要旋轉電機經絲杠或者齒輪齒條等傳動機構間接驅動。

[編輯] 工件夾持法

待加工的工件可用許多方法夾持。

• 以兩領針支持工件：以機器頭座與尾座各一頂針夾住工件。適合用於夾持長形工件進行旋轉，能承受較大的切削力量。
• 心軸：以頭座伸出的心軸，穿過圓柱形工件軸心已有的洞。
• 面板：以夾具將工件固定在工具機的一面板上。適用於平板、不規則形的工件。
• 夾頭：以類似爪子的組件抓住工件。

^[1]

[編輯] 工具機安全

除了操作員安全訓練之外，工具機上也有數種設計維護安全，例如在工具機外裝置防護閘門防止異物伸入；裝置光電偵測器以在異物伸入時發動緊急停止；將控制裝置設定為雙手按鈕等等。 ^[1]

[編輯] 傳統金屬切削機

工具機用於精密切削金屬以生產其他機器的金屬零件。其架構必需有足夠的剛性，適當的形狀，易於操作，易於除去金屬碎屑，夠安全，夠穩定，夠準確與夠精確。^[1]

在工具機上待加工的金屬稱為「工件」，用來切削工件的工具稱為刀具。工具機提供動力造成工件與刀具的相對運動，並且精確控制此相對運動，去除工件上不要的部分。某些機器如車床是轉動工件，進給刀具。也有機器如鏜床，轉動刀具，進給工作檯以移動工件。

傳統式機器的切削和進給運動

機器	切削運動	進給運動	操作種類
車床	工件旋轉	刀具及滑軌	圓筒表面、鑽孔、鏜孔、鉸孔以及面切削
鏜床	刀具旋轉	工作檯	鑽孔、鏜孔、鉸孔以及面切削
龍門鉋床	工作檯往復運動	刀具	鉋平面
牛頭鉋床	刀具往復運動	工作檯	鉋平面
水平銑床（臥式銑床）	刀具旋轉	工作檯	平面、齒輪、突輪、鑽孔、鏜孔、鉸孔以及面切削
水平鏜床	刀具旋轉	刀具	平面
圓筒磨床	刀具（磨輪）旋轉	工作檯、工具	圓筒表面研磨
鑽床	刀具旋轉	刀具	鑽孔、鏜孔、鉸孔、面切削以及切螺紋
鋸床	刀具	刀具、工件	鋸斷
拉床	刀具	刀具	內表面與外表面

^[1]

[編輯] 電腦數值控制（CNC）工作母機

工作母機不但可由人工直接操作，也可加入自動控制。

數值控制（Numerical control,NC）工具機以及更先進的電腦數值控制（computer numerical control,CNC）工具機已成為工業中及重要的部分。

[編輯] NC與CNC之歷史

數值控制工作母機的概念起源於1940年代美國。生產直升機螺旋槳時，需要大量的精密加工。當時美國空軍委託機械工程師，滿足此一需求。1947年，John T. Parsons開始使用電腦計算工具機的切削路徑。1949年麻省理工學院接受美國空軍委託，開始根據Parsons公司的概念研究數值控制。

1950年代，第一台數值控制工作母機問世；機械廠為了美國空軍的需求在數位控制系統投入大量努力，特別集中在輪廓切削銑床方面。Parsons公司與麻省理工學院合作，結合數值控制系統與辛辛那提公司的銑床，研發出第一台NC工作母機。1958年，Kearney & Trecker公司成功開發出具自動刀具交換裝置的加工中心機。麻省理工學院也開發出APT（Automatic Programming tools）。1959年，日本富士通公司為數值控制做出兩大突破：發明油壓脈衝馬達與代數演算方式脈衝補間迴路。這加快了數值控制的進步。

從1960年到2000年之間，數值控制系統擴展應用到其他金屬加工機，數值控制工作母機也被應用到其他行業。微處理器被應用到數值控制上，大幅提昇功能，此類系統即稱為電腦數值控制（CNC）。這段期間也出現了快速、多軸的新式工具機。日本成功打破傳統工具機主軸形式，以類似蜘蛛腳的裝置移動工具機主軸，並且以高速控制器控制，是為快速、多軸的工具機。

 

Mac Turn50 日本 大隈牌

 

 

 

 

BT-8CR  日本 東芝牌

 

 

 

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