CNC 機台，全名為電腦數值控制（Computer Numerical Control）機台，是一種利用電腦程式控制的工具機，能夠進行精密加工。 傳統工具機需要人工操作，而CNC 機台則由電腦根據預設的程式自動執行加工流程，大幅提升生產效率和精度。
📌 CNC 機台的常見類型：
| 類型 | 功能 | 適用範圍 |
|---|---|---|
| CNC 車床 | 旋轉工件、刀具移動 | 圓形零件加工 |
| CNC 銑床 | 工件固定、刀具旋轉切削 | 平面、孔位加工 |
| CNC 加工中心 | 多軸自動換刀功能 | 複雜零件、多面加工 |
| CNC 雷射切割機 | 雷射切割材料 | 金屬薄板、壓克力等 |
CNC 機台的運作原理：
- 1. 電腦程式：CNC 機台的運作，是基於事先編寫好的電腦程式，其中包含著加工路徑、刀具選擇、切削速度、進給速度等指令。
- 2. 數值控制：電腦程式將這些指令轉換成數值訊號，傳輸給機台的伺服系統，控制各個軸向的運動，實現精確的加工。
- 3. 自動化加工：透過電腦程式的控制，CNC 機台可以自動完成複雜的加工動作，例如車削、銑削、鑽孔、鏜孔等，無需人工干預。
CNC 機台的優點：
- 高精度：: 電腦控制，可達到極小的公差，確保產品的精度和一致性。
- 高效率：: 自動化加工，減少人工干預，提高生產效率。
- 高靈活性：: 程式可修改，方便快速轉換不同的加工任務，適用於多品種、小批量生產。
- 降低成本：: 減少人工成本和材料浪費，降低生產成本。
- 複雜加工：: 能夠完成傳統機台難以實現的複雜形狀和曲面加工。
🔧 CNC 運作中的重要參數：
- 主軸轉速（RPM）：刀具的轉動速度
- 進給速率（Feed Rate）：刀具的進給速度
- 切削深度（Depth of Cut）：每次切削的深度
- 冷卻液控制：防止刀具過熱與加工變形
以下本公司使用 亞崴龍門型加工中心 LP‑3021 進行金屬材料加工的說明、流程與範例 G‑code。
🏭 機台概述與材料適配
LP‑3021 主要參數（三軸型）chanpin.gongchang.com+11xyh-cnc.com+11awea.com+11：
- X / Y / Z 行程：3,000 × 2,100 × 760 mm
- 工作台尺寸：3,020 × 2,010 mm，最大載重可達 10 000 kg
- 主軸動力：22 kW（連續）、26 kW（30 分鐘）
- 主軸轉速：標準 6,000 rpm（選配直結至 8,000～12,000 rpm）
- 快速移動速率：X = 20,000 mm/min；Y / Z = 15,000 mm/min
- 精度：定位 ±0.015 mm，全程重複精度 ±0.003 mm
機台結構材質：
- 底座及龍門採用 Meehanite 鑄鐵（米漢納），經熱處理與精磨，具有極高剛性與抗振性能Scribd+9awea.com+9awea.com+9Scribd+8awea.com+8awea.com+8awea.com+6m.zgong.com+6中国制造网+6Scribd+1awea.com+1。
適加工材料：
- 鋁合金、碳鋼、不鏽鋼、工具鋼、塑膠等。一開始若使用鋁合金（如 6061-T6）測試，可獲得較快學習曲線與良好刀具壽命。
⚙️ 製程範例：加工一塊鋁合金方塊
工件規格：100 × 100 × 50 mm 鋁塊，從原始尺寸（100 × 100 × 50，留公差余量）加工至尺寸 80 × 80 × 40 mm。
刀具選擇：
- 粗切：D20mm endmill 鋁用
- 精加工：D10mm endmill
切削條件（鋁）：
- 粗切：主軸 8,000 rpm，進給 3,200 mm/min，切深 ap=5 mm，寬度 ae=10 mm
- 精切：主軸 10,000 rpm，進給 2,500 mm/min，切深 ap=1 mm，ae=0.5 mm
✍️ 範例 G‑code
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O1000 (LP-3021 鋁合金立方體加工範例)
(粗加工 - 粗略去料至外形 + 高度）
T1 M6 (20mm Endmill)
S8000 M3
G54
G0 X0 Y0 Z100
M8
G0 X50 Y50
G1 Z5 F3200
(粗加工輪廓路徑)
G1 X150 F3200
G1 Y150
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100
(精加工)
T2 M6 (10mm Endmill)
S10000 M3
G0 X50 Y50 Z100
G1 Z5 F2500
(精加輪廓）
G1 X130 Y50
G1 Y130
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100
M9
G0 X0 Y0
M30
%
解說步驟
- 設刀具與主軸：T1→T2，根據加工階段選用不同直徑端銑刀。
- 快速定位：
G0從安全高度進到工件上方。 - 粗加工：以高速直線切削，移除多餘外形。
- 精加工：使用較小刀具與精精切條件達成最終尺寸。
- 結束清刀與回原點：
M9關冷卻液、M30程式結束。
📐 注意事項與參數建議
- 工件原點可採 G54 定義在工件中心（50,50），或左下角按習慣設定。
- 主軸模式選用直結型提升鋁加工性能與表面品質。
- 機台具備自動補償、主軸溫控、負載進給調整等功能，可提升加工穩定與刀具壽命。
- 冷卻液建議啟動
M8，鋁材加工通常使用油氣霧或乳化液以助散熱與排屑。 - 若需要更複雜五面加工（如孔、五面倒角），LP‑3021 可搭配立臥交換頭庫，並透過 CAM 生成具 A/C 軸的 G‑code。
再來，以下是也對「亞崴 LP-3021 龍門加工中心」進行不鏽鋼加工的進階 G-code 範例，包含：
🎯 加工目標
以 SUS304 為材料，加工一塊尺寸 100 × 100 × 40 mm 的工件，包含：
| 加工項目 | 說明 |
|---|---|
| 鑽孔 | Ø10 mm 貫穿孔，位置 (X30, Y30) |
| 偏心孔 | Ø15 mm 孔，中心偏移至 (X70, Y30) |
| 倒角 | 上表面四邊倒角 1 mm |
| 五面加工 | 上平面、四側立面皆銑平 |
| 材料 | SUS304 不鏽鋼（難加工材料） |
| 刀具 | 高硬度鎢鋼立銑刀、特殊合金鑽頭 |
🧰 加工設定（適用於不鏽鋼）
- 刀具材質：鎢鋼（Coated Carbide，帶 TiAlN 鍍層）
- 刀具壽命考量：需使用冷卻液與穩定進給
- 加工參數建議：
- 主軸轉速：1,200～2,000 rpm
- 進給率：100～300 mm/min（依直徑/刀具而定）
- 深孔加工：採 G83 加 G73（排屑週期鑽孔）
✍️ G-code 實例（以 FANUC 為基礎）
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O2000 (SUS304 五面加工 + 鑽孔 + 倒角)
(工件：100x100x40 SUS304)
G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54
T1 M6 (Ø20 面銑刀 - 側面加工)
S1800 M3
M8
(加工上平面)
G0 X0 Y0 Z100
G0 Z5
G1 Z-1 F150
G1 X100 Y0 F250
G1 Y100
G1 X0
G1 Y0
G0 Z100
(加工右側面)
G0 X100 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100
(加工左側面)
G0 X0 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100
(加工前後側面類似...)
---
(切換 Ø10mm 鑽頭 - 鑽孔)
T2 M6
S1200 M3
G0 X30 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F120 (貫穿鑽孔，深45mm，2.5mm步進)
G80
G0 Z100
(偏心孔 Ø15mm)
T3 M6 (Ø15mm 鑽頭)
S1100 M3
G0 X70 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F100
G80
G0 Z100
---
(倒角加工，使用 45°倒角刀 Ø10mm)
T4 M6
S2000 M3
G0 X5 Y5 Z5
G1 Z-1 F120
G1 X95
G1 Y95
G1 X5
G1 Y5
G0 Z100
M9
G0 X0 Y0
M30
%
🔍 各段落說明：
| 指令 | 功能 |
|---|---|
G83 | 深孔週期鑽孔，搭配排屑設計 |
G80 | 結束週期鑽孔 |
R5 | 快速下降到安全高度 |
Q2.5 | 每次切削 2.5 mm |
Z-45 | 鑽穿 40mm 板厚 + 餘量 |
| 倒角路徑 | 可改為 G1 X... 連續四邊倒角 |
M8 | 冷卻液開啟（必要！） |
📌 刀具與安全提醒（SUS304 加工）
- 鑽頭應選用超硬合金、TiAlN 鍍層、135° 鑽角設計
- 加工深孔務必使用週期排屑指令（G83）
- 使用刀具長度補償（
G43 Hxx）與正確對刀長表（可搭配對刀儀） - 加工五面時如需轉 A/B 軸，可外接搖擺頭或 CNC 分度盤
- 鋼料加工中務必啟用冷卻液以延長刀具壽命與防止變形
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