電腦數值控制(CNC)促進如今各種產品的製造發展。包括銑床、車床、刳刨機、磨床和雷射器等常見的數控工具機,都能藉由透過微電腦與軟體來自動控制與生產,並通過數控系統進一步實現自動化。CNC也可用來控制焊接、電子裝配和繞絲機等加工工具。
擁有高精確度、高生產效率和節能特性的數控工具機在業內越來越普及。據《財富商業洞察》報導,全球數控工具機市場預計將從2022年的868.3億美元增長到2029年的1407.8億美元,年均複合成長率(CAGR)達7.1%。
近年來工具機產業的高速發展,更進一步提高了CNC的精度和準確性。透過先進的軟體和演算法持續最佳化加工過程並減少誤差,同時提高效率。軟體程式能夠即時分析加工過程,並根據需要進行調整,確保成品符合預期規格。舉例來說,透過軟體自動調整進給率和切削速度,達到最佳的加工效果或調整切削刀具路徑,來減少刀具磨損,延長刀具壽命。
數控工具機軟體的未來發展
現代工業工具機朝向複雜結構和精確控制方向發展,以高品質標準和協定為發展目標,對先進的數控軟體的需求也隨之提高。最常見的數控軟體是CAD/CAM集成技術。CAD電腦輔助設計,有助於創建2D和3D無縫設計流程(seamless design)。多數設計師使用這種軟體並仰賴它的效率與準確度。而CAM電腦輔助製造,則能夠通過遵循程式編碼的指令,在切割、鑽孔或銑削等製造過程中提高精度。多年來,CAM套裝軟體已經大大提高了金屬加工工具的效率、準確性和研發流程。另一個值得注意的軟體是CNC模擬器(CNC simulation),具有規劃和驗證數控加工的能力,應用包括CAD/CAM軟體環境中的所有組件。因此,加工商開始能夠預測加工的未來,並持續最佳化單位製造時間、流程和資源管控。
目前提供先進數控軟體的著名企業有:
Autodesk歐特克公司的Fusion 360是最著名的免費數控軟體之一,用於專業產品和設計製造。它同時具有3D的CAD/CAM功能。歐特克的電腦輔助製造軟體能理想地應用在銑削和雷射技術領域,結合設計與製造技術,執行如車削、車銑、探測和零件檢測、2.5軸銑削、3軸銑削和4、5軸同步銑削等製程。
EnRoute是另一款易於使用的數控軟體,用於紋理鑲板、切割、創意設計以及金屬和鋁加工等製造工藝,非常適合使用在刀剪、水刀、等離子切割機、數控刳刨機軟體和雷射器。EnRoute能逼真的模擬並讓使用者探查可能干擾設計製造的錯誤。加工商常用不同模型來測試製程。此外,這個軟體具有精確的編輯工具,可以在自由繪製時應用這些工具來增強模型外觀。
Hexagon海克斯康的CNC模擬軟體解決方案,使用工具機數位雙胞胎在虛擬環境中測試和驗證CNC機床的G代碼,並允許製造商在生產前驗證CAD/CAM程式,避免碰撞造成的損失並排除工具機的異常行為。通過模擬驗證程式還可以在製程中預留機器加工時間,進而最大限度地減少核心設備的停機時間。
CNC軟體應用的未來與展望
使用正確的數控軟體可以讓工業製造商瞭解各種獲利趨勢,進而制定營運策略。隨著汽車、醫療、航太和半導體產業等大規模生產的應用持續走向複雜化,對高精度數控工具機的需求也持續提高。如何熟知並選用正確的軟體工具,不僅能夠讓製造商良好的控制他們的設備,更能凸顯他們比競爭對手更具市場競爭優勢。
資料來源:《財富商業洞察》Fortune Business Insights/歐特克公司Autodesk/恩智浦公司EnRoute/海克斯康Hexagon
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