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2021/10/28
《CNC加工指南 一》什麼是車床加工？基礎概念懶人包
什麼是CNC加工？這是一種減材製造技術，通過使用各種切削工具，從削除金屬、木工等實體材料塊來製造零件。DiMan特別為CNC加工技術開設一系列的知識教程，讓你輕鬆掌握CNC不卡關！
CNC加工的基礎原理
與同樣是數位製造裡的增材製造(3D列印)或射出成型技術相比，CNC加工的製造技術有著根本上的不同。CNC加工是一種數位化製造技術，可直接從CAD檔案中，生產具優質物理性能的高精度零件，另外，由於CNC的自動化程度之高，使得人力、時間與效能都大大提高，因此對於一次性定製零件和中批量生產方面，都非常具價格的競爭力。
幾乎所有材料都能進行CNC加工，最常見的例子是金屬(鋁合金和鋼合金、黃銅等)和塑料(ABS、Delrin、尼龍等)，而泡沫、複合材料和木材也能進行加工。
基本的CNC加工過程可分成3個步驟︰首先，工程師設計零件的CAD模型；然後由機械師將CAD檔案轉換為G代碼(CNC程序)，並設置機器；最後，CNC系統就能在幾乎沒有監督的情況下執行所有加工操作，削除材料並生產零件。
那麼，以削除材料的機制作為CNC加工技術，又有什麼優勢、缺點、和設計限制？以下將進一步說明。
CNC加工的優點
- 零件具高精度、公差小
- 優秀的材料性能
- 快速運轉，節省工作時間
- 可一次性定製零件和模型
- 中小型的生產規模也非常合適
CNC加工的缺點
- 啟動成本相對較高
- 複雜幾何圖形的成本較高
- 刀具削除和工件夾持會有所限制
CNC加工的應用
多年來，CNC加工一直在不同的行業被廣泛應用，以下的例子都說明了專業人士是如何利用CNC加工的優勢，在不同的數位製造領域獲得最佳結果，或者，這些例子都能成為你手上項目的靈感！
航太工程
CNC加工是極少數適合製造航太應用零件的製造技術之一，而航太工程也是最早使用CNC加工的行業之一，這不僅是因為CNC零件有著出色的精度和材料性能，還因為加工後的零件能進行大量的表面處理。
汽車
汽車行業非常需要高性能的定製零件，CNC加工在這方面完全勝任。世上第一輛飛行汽車在開發階段，就使用了CNC加工技術來製造模型及關鍵零件。
產品設計與開發
CNC加工能夠快速製造尺寸精度高的定製金屬零件，成為生產功能模型的最佳選擇，這在設計和開發的後期階段都起了至關重要的作用。
例如，DAQRI的設計團隊使用CNC加工來製作專業的AR硬件模型，因為這是最具成本競爭力的技術——生產極具細緻設計的定製金屬零件，並能以小規模的方式生產。
電子製造
CNC加工在電子製造行業有許多的應用，從PCB的模型製作到外殼製造，都用到了CNC加工技術。例如，TPAC使用CNC加工製造電子感應系統的外殼，在這種情況下，散熱和絕緣體是主要的設計要求，因此，CNC加工的陽極氧化鋁成為一次性定製外殼的最佳選擇。
工業製造
工業行業最常應用到CNC加工技術，例如，射出成型中的模具通常是由CNC加工而成的。例如，Precious Plastic為發展中國家開發了一種系統，只要使用低成本的手動射出機和定製的CNC加工模具，就可以把廢塑料變成iPhone手機殼！
體育用品和賽車設備
高性能體育和賽車運動製造商常常通過減輕重量來提高產品的性能，這方面與航太需要的輕量級零件非常相似。例如，一家瑞典公司CAKE設計和開發了第一輛越野電動摩托車，為了達到預期的品質和耐用性，摩托車的每一個零件都是用CNC定製的，可見CNC在數位製造中的重要性。
常有人把3D列印和CNC加工作比較，因為兩者在本質上都是製造模型、零件，這兩種技術各有優缺點、也各有適合製造的零件，而數位製造的領域之深廣，不管身在哪個行業，專業人士們都在尋求最適合的技術和工具，因為只有最適合，才是最好的技術與應用。
關於3D列印的技術教學，請點擊︰
《3D列印養成術 一》什麼是3D列印？必修基礎大補帖！
《3D列印養成術 二》3D列印的七大技術原理與優缺點
《3D列印養成術 三》5大列印材料大比併、應用知識最終補帖！
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