元智機械系電⼦報
第4期 2022-06-01
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教學園地 : 110-1學期「數值控制加工」課程

       鑒於全球自動化生產與工業4.0的興起,為了讓學生與工業4.0接軌,秉持學術理論與實務研發並行,機械系技術專員徐瑞培管理機械工廠多年,並於109-1學期起在機械系開設「數值控制加工」課程。元智機械系在民國110年獲得教育部工具機教學設備更新計畫補助四仟萬,系上增加了雷射積層製造機、光纖雷射金屬切割機、五軸CNC線切割放電加工機、多樣化的電腦數值控制(Computer Numerical Control, CNC)設備及自動化生產加工機,徐專員希望藉由這門課讓學生們更熟悉CNC的技術,培育學生撰寫程式與操作工具機的能力,提升CNC加工技術層次。

 

數值控制加工淺談
       數值控制加工技術可應用的範圍相當廣泛,包括汽車零配業、模具業、製造加工業等產業,此技術具有高產量、高效率及高精度等優點,是現代工業自動化的核心技術。數值控制加工技術的核心原理是先用CAD軟體如AutoCAD或SolidWorks等繪圖軟體建出工件的2D或3D模型,再出圖轉檔輸入至電腦輔助製造(Computer Aided Manufacturing, CAM)軟體,選定好CNC加工機設定切削等參數,接著安排加工順序,並運用模擬分析確認是否有誤,經由CAM軟體轉換為加工路徑,最後將切削路徑的數控編碼傳輸到工具機裡進行自動化加工處理。

 

規劃「智慧製造自動化產線」教學區
       徐專員將「數控CNC」、「機器人」及「視覺檢測及派工系統」串連成一個自智慧製造自動化產線的教學區,透過此自動化的生產流程,學生能將加工的理論知識與工具機的實務操作融會貫通,跟上現今數位化加工與物聯網的整合潮流。他表示:「因應加工產業人力短缺及少量多樣之趨勢,傳產加工業應與時俱進。」

智慧製造自動化產線

 

CNC專題「齒輪模具放電加工」 
       數值控制加工課程中,徐專員介紹CNC三軸車銑複合機、三軸CNC銑床、五軸CNC線切割放電加工機、雕磨放電加工、板管一體機及光纖雷射切割機等先進加工機的操作方式及工作原理。其中非傳統加工中放電加工機中有五軸線切割機與雕磨放電加工在模具業佔很重要角色,通常以銅電極用放電加工法來製作模具,利用五軸線割機加工時必須將切割線徑與材料的成形收縮率考慮在內。利用線切割機製作成電極後,進行雕磨放電加工得到齒輪模具。為了讓同學們能更熟悉線五軸切割機與雕磨放電加工機台的操作方式與工作原理,所以本課程安排了「齒輪模具放電加工」專題製作。

 

       徐專員介紹一件由3A王敏軒及3B許愷芹同學完成的應用作品,同學們回饋表示:「課程專題主題為型腔槽板,使用CAM(Surfcam)軟體產生加工路徑,透過實際操作CNC銑床加工完成專題,學到完整理論與實務基礎,產生對CNC加工的興趣。因此課餘時間在徐老師的指導下完成「齒輪模具放電加工」,使用新的機器來完成作品是令人印象深刻的體驗。未來希望能利用五軸CNC線切割機嘗試製作傘形齒輪,發揮機台功能建立五軸加工的技術。」

同學3B許愷芹(左)及3A王敏軒(右)操作五軸線切割機

 

齒輪模具放電加工相關作品

 

 

     

 

 

 

 

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