實驗室介紹——CAD/CAM實驗室(一)
經過精彩的聖誕節跟跨年之後,2016的系學會學術首PO出來拉~
上次介紹拖航水槽大家有沒有看呢~
因為水槽是大傢伙,所以就先介紹了XD
不過這次小編就要私心一下,拿自己最感興趣的CNC銑床等東西出來講拉~
其實就小編淺淺的了解,CNC就像是「減法的3D列印機」
也就是說3D列印機是一層一層疊上去,CNC是一層一層的削下去XD
說到這裡你感興趣了嗎?
什麼!??你還是覺得無聊?
沒關係,想想看如果你畫了一張圖,給他一個薄薄的厚度,
就可以把自己喜歡的圖刻在電腦上面了耶!!
好玩吧(小編感覺到自己的電腦正在顫抖XD
好拉今天廢話這麼多,我們就馬上來看看今天的主角——CAD/CAM實驗室
看看裡面到底裝了什麼好玩的東西吧!
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ABS立體模型輸出系統:以塑膠材料,將CAD圖案快速堆疊加工成型
據小編看了參考資料的膚淺理解,這東西根本就是超高級的3D印表機!!!
ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母縮寫)是一種強度高、韌性好、易於加工成型的熱塑型高分子材料。ABS的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性;丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學腐蝕性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗衝擊強度和低溫回彈性。三種組分的比例不同,其性能也隨之變化。
應用:
1、汽車產業
汽車產業中有眾多零件是用ABS或ABS合金製造的。2000年我國就汽車用ABS的量就達到3.5萬噸。轎車中主要零部件使用ABS的如儀表板用PC/ABS作骨架,表面再复以PVC/ABS/BOVC製成的薄膜。此外,車內裝飾件大量使用了ABS,如手套箱、雜物箱總成是用耐熱ABS製成,門檻上下飾件、水箱面罩用ABS製成。
2、辦公室機器
由於ABS有高的光澤和易成型性,辦公室設備機器需要有漂亮的外觀,有良好的手感,如電話機外殼、存儲器外殼以及計算機、傳真機、複印機中都大量使用了ABS製作的零件。
3、家用電器
ABS在家電和小家電中更有著廣泛的市場,如家用傳真機、音響、VCD中大量選用ABS為原料,吸塵器中也使用了很多ABS製作的零件,廚房用具也大量使用了ABS製作的零件。
三軸微動控制機:以點針掃描方法逆向建構出實際物體之3D圖形。
就是用來對實際物品掃描後成為3D模型的逆向工程工具。用一根針掃來掃去之後,就把形狀塞到電腦裡(?)。
CNC銑床控制系統:用於大型物件的加工製作。
其實這是小編最想知道的實驗器材啊~感覺超好玩的XD
目前大多數的數控工具機為電腦數值控制工具機(CNC),由電腦扮演整合控制的角色。
在現代的電腦數值控制系統中,工件的設計高度依賴電腦輔助設計(CAD)及電腦輔助製造(CAM)等軟體。電腦輔助製造軟體解析設計模型並計算加工過程中的移動指令,透過後處理器將移動指令及其他加工過程中需使用到的輔助指令轉換成數值控制系統可以讀取的格式,之後將後處理器產生的檔案載入電腦數值控制工具機中進行工件加工。
將程式指令輸入數控系統之記憶體後,經由電腦編譯計算,透過位移控制系統,將資訊傳至驅動器以驅動馬達之過程,來切削加工所設計之零件。
CNC程式可分為主程式及副程式(子程式),凡是重覆加工的部份,可用副程式編寫,以簡化主程式的設計。
只要打開Windows作業系統裡的記事本就可編輯CNC程式碼,寫好的CNC程式則可用模擬軟體來模擬刀具路徑的正確性。
程式:
可以用來指定刀具依順序、路徑切割,是控制機器的一連串CNC指令。
在CNC記憶體中總共可儲存63個主程式及副程式(可擴充追加到125個)。
機能指令:
所謂機能指令是由位址碼(英文字母)及兩個數字所組成,具有某種意義的動作或功能,可分為七大類,即G機能(準備機能)、M機能(輔助機能)、T機能(刀具機能)、S機能(主軸轉速機能)、F機能(進給率機能)、N機能(單節編號機能)、H/D機能(刀具補正機能)。另外有X/Y/Z作為坐標定位所用。
單節:
每一步驟順序的指令稱為單節,而一系列單節構成一個程式。並且用編號辨識之。
EX:N1,G00,X200.,Z120.,T0 ; 就是一個單節的範例。
3D桌上型模型雕刻機:具四軸度加工能力,以一次加工性完成3D物件製造
就像是四個軸的CNC,比普通的CNC銑床能夠做出更複雜的作品~
桌上型模型加工機:用於2D物件雕刻加工及其電路版的製作
利用傳統的CNC銑床工作原理來製作產品與加工。不同的地方是,CNC銑床輸入的是程式碼,桌上型模型加工機則是對CAD圖做加工的動作。
桌上型模型加工機有以下幾個特色:
(1)能快速的檢查設計或試做的局部產品和模型。
(2)機械解析度0.002。可不經訓練即可簡單的操作,完成個人作品。
(3)相容於大多數的3D CAD軟體及支援工業標準的檔案格式。包括STL、IGES、DXF。
(4)有許多的刀具可使用,包括平銑刀做粗、細切削或是球刀做曲面加工。
光學防震桌:可隔絕環境震動,確保光學物件或細微元件於精密量測之穩定性,可支援量測研究。
測量微小的東西時,只要一點點的震動都可能造成測量極大的誤差(允許的誤差太小了TAT)所以就要有這張光學防震平台來把外界的振動影響降到最低,讓實驗者可以不用看著晃動的數據哭泣(想起可怕的普物實驗QAQ)。主要的原理就是透過腳墊、氣閥以及懸吊系統的設計來減低傳入的震動~
零件介紹:
腳墊:軟度及接觸面積為主要重點。
懸吊系統:配合主軸之大小,懸吊系統的氣筒長度及直,將會決定氣體在主軸與氣筒之間的流動穩定性。
氣閥內膠片:氣流通過氣閥時,橡膠的厚薄以及硬度將決定氣流穩定性及防震效果 。
氣閥桿:其主要的功用是防震桌受到外力影響時,將力量傳到氣壓結構內。長度、外形、材質都會影響防震之效果。
氣閥墊:外力傳至氣閥前,會先經過氣閥墊,若可在這期間先將一些力量過濾,其防震效果亦有相當的提升。
氣壓管徑:決定進、出氣時的氣流穩定性。
膜片:膜片主要的功用是防止氣體外洩。,若選用過硬之膜片,產生摩擦力太大,影響防震的效果,反之膜片太軟,則會有洩氣並有氣爆的可能。
衝擊軟墊:一般光學防震桌可分為腳架及平台兩部份,這兩部份的結合亦是其重點之一;大都以接觸面少為原則。
光學顯微鏡:可觀察、攝影與拍攝物件的微結構型態,可支援微型物件之量測研究
交/直流功率放大器模組:提供交直流電壓與放大之功能,可配合微致動器之驅動電路設計研究
微電腦自動充填機:可抽真空及填充特定液體,可支援微流體與3C散熱元件之研究。
之所以能支援微流體研究,是因為在製作微流體元件時,主要控制微流體的方式就是透過這樣的充填機來控制流體,真空抽取,充填灌入。
於散熱元件之中,可以做冷媒的充填抽取之用~
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這次主要介紹的是實驗室裡的器具基本知識~
不知道大家看得盡不盡興呢(遠望(睡一片
接下來兩個禮拜的期末考,大家加油吧~
不要再像小編一樣睡到不知道考試範圍啊QAQ
參考資料:
https://en.wikipedia.org/wiki/Coordinate-measuring_machine
http://content.ctld.nfu.edu.tw/server/IPTV_teaching/98content/98_0007/%E6%95%B8%E4%BD%8D%E6%95%99%E6%9D%90.ppt
https://ir.nctu.edu.tw/bitstream/11536/76863/3/557803.pdf
http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/articles/c/0/1/10/1/1298.htm
http://baike.baidu.com/view/123001.htm
http://www.jeli.com.tw/catalog/a-1.pdf
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