彭秀量 研究員
中山科學研究院
講座題目:工具機使用
第七週:101/10/22 (週一)15:10~18:00
講座主持人:孔光源 老師
紀錄者:劉佳俊
紀錄者指導教授:林明俊、孔光源 老師
心得:工具機習稱「工作母機」,為製造各種機器及加工設備的機械,在整個機械工業發展中居極關鍵的地位,故有「機械之母」之稱。
工具機依其功能可分為金屬切削工具機及金屬成型工具機兩大類,前者係以碎屑、灰粉、放電融蝕、雷射等方法將金屬工件部份除去,產品包括車床(圓形加工)、鑽床(鑽孔)、銑床(平面加工)、磨床(研磨)、鉋床(大平面切削)、放電加工機等;後者則以沖壓方式使工件成型,產品包括沖床(沖壓加工)、剪床、鍛造床等。
若以是否有數值控制裝置區分,無數值控制者,稱傳統型工具機;利用數位信號操作系統控制工具機作業者,稱為數值控制(Numerical Control;NC)工具機,由於現今數值控制工具機大多利用電腦來運算控制,又稱為電腦數值控制(Computer Numerical Control;CNC)工具機,而目前生產主流則朝向附設個人電腦設備(PC-Based)之工具機發展。工具機 NC 化後,進而又發展出綜合加工機,係以單一機種適用於不同的加工需求,另為滿足目前生產流程講究速度與品質或少量多樣產品的加工需求,更進一步將自動送料、排屑系統、刀具儲存交換系統、工件交換系統與其他相關週邊設備組合,配合單機或多台同種功能或不同功能的工具機,組成彈性製造單元(Flexible Manufacturing Cell;FMC)或彈性製造系統(Flexible Manufacturing System;FMS),設定好程式,工件在一連串自動加工後,便成為所需的形狀,不須經重複的上下模和校正過程,可達到品質穩定及提高加工效率之效果。
工具機係由若干個別元件組合而成,而每個元件都有其特殊功能,這些元件包括機器頭座(headstock)、床台或基座、機柱、工作檯、鞍部、機床及基礎或滑道等。
工件的夾持方法,視工件的大小、所用機器及所用的生產速度而定。大量生產的機器,如六角車床的工件夾持方式有液壓、氣壓、電力或凸輪作用等,其操作時間可以縮短,所付出的精力也可以降低。
數控系統是工具機的大腦,數控系統市場產品競爭已由單一的性能價格比轉變到性能、可靠性、價格,服務等產品品質要素的競爭,而首要是可靠性的競爭,是用戶關注的焦點。
數控系統可靠性是指在規定的條件下和規定的時間內,數控系統產品完成規定功能的能力。或指「在規定的條件下和規定時間內數控系統產品所允許的故障數」,這是狹義的可靠性定義。如果考慮產品在整個壽命週期內完成規定功能的能力,即包含了產品的可維修性,則稱為廣義可靠性(=狹義可靠性+維修性),在一般場合,人們所說的可靠性是指廣義可靠性。
提高工具機數控系統可靠性的措施
必須在系統生命週期的各個階段都採取措施:
數控系統的設計階段:通過設計奠定系統的可靠性基礎,在設計階段必須研究如何預測和頂防各種可能發生的故障和隱患,以及確保系統產品可維修性的措施。
數控系統樣機試製:研究在有限的樣品、時間和使用費用下,通過試驗測定和驗證,找出產品薄弱環節,提出改進措施。
數控系統生產;研究生產過程中系統缺陷的處理和早期故障的排除,通過各種控制措施,保證可靠性設計目標的實現。
數控系統使用:研究系統在運行過程中的可靠性監控、診斷、預測,以及採用的售後服務和維修策略,防止系統可靠性劣化。
數控系統的可靠性管理。研究可靠性目標的實施計畫和資料回饋系統,組織實施以較少的費用、時間實現系統的可靠性目標,
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。
工具機依其功能可分為金屬切削工具機及金屬成型工具機兩大類,前者係以碎屑、灰粉、放電融蝕、雷射等方法將金屬工件部份除去,產品包括車床(圓形加工)、鑽床(鑽孔)、銑床(平面加工)、磨床(研磨)、鉋床(大平面切削)、放電加工機等;後者則以沖壓方式使工件成型,產品包括沖床(沖壓加工)、剪床、鍛造床等。
若以是否有數值控制裝置區分,無數值控制者,稱傳統型工具機;利用數位信號操作系統控制工具機作業者,稱為數值控制(Numerical Control;NC)工具機,由於現今數值控制工具機大多利用電腦來運算控制,又稱為電腦數值控制(Computer Numerical Control;CNC)工具機,而目前生產主流則朝向附設個人電腦設備(PC-Based)之工具機發展。工具機 NC 化後,進而又發展出綜合加工機,係以單一機種適用於不同的加工需求,另為滿足目前生產流程講究速度與品質或少量多樣產品的加工需求,更進一步將自動送料、排屑系統、刀具儲存交換系統、工件交換系統與其他相關週邊設備組合,配合單機或多台同種功能或不同功能的工具機,組成彈性製造單元(Flexible Manufacturing Cell;FMC)或彈性製造系統(Flexible Manufacturing System;FMS),設定好程式,工件在一連串自動加工後,便成為所需的形狀,不須經重複的上下模和校正過程,可達到品質穩定及提高加工效率之效果。
工具機係由若干個別元件組合而成,而每個元件都有其特殊功能,這些元件包括機器頭座(headstock)、床台或基座、機柱、工作檯、鞍部、機床及基礎或滑道等。
工件的夾持方法,視工件的大小、所用機器及所用的生產速度而定。大量生產的機器,如六角車床的工件夾持方式有液壓、氣壓、電力或凸輪作用等,其操作時間可以縮短,所付出的精力也可以降低。
數控系統是工具機的大腦,數控系統市場產品競爭已由單一的性能價格比轉變到性能、可靠性、價格,服務等產品品質要素的競爭,而首要是可靠性的競爭,是用戶關注的焦點。
數控系統可靠性是指在規定的條件下和規定的時間內,數控系統產品完成規定功能的能力。或指「在規定的條件下和規定時間內數控系統產品所允許的故障數」,這是狹義的可靠性定義。如果考慮產品在整個壽命週期內完成規定功能的能力,即包含了產品的可維修性,則稱為廣義可靠性(=狹義可靠性+維修性),在一般場合,人們所說的可靠性是指廣義可靠性。
提高工具機數控系統可靠性的措施
必須在系統生命週期的各個階段都採取措施:
數控系統的設計階段:通過設計奠定系統的可靠性基礎,在設計階段必須研究如何預測和頂防各種可能發生的故障和隱患,以及確保系統產品可維修性的措施。
數控系統樣機試製:研究在有限的樣品、時間和使用費用下,通過試驗測定和驗證,找出產品薄弱環節,提出改進措施。
數控系統生產;研究生產過程中系統缺陷的處理和早期故障的排除,通過各種控制措施,保證可靠性設計目標的實現。
數控系統使用:研究系統在運行過程中的可靠性監控、診斷、預測,以及採用的售後服務和維修策略,防止系統可靠性劣化。
數控系統的可靠性管理。研究可靠性目標的實施計畫和資料回饋系統,組織實施以較少的費用、時間實現系統的可靠性目標,
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。