CNC切削筆記

CNC：刀具

CNC(computer numerical control)結構類似FDM，僅熱熔頭部分改為銼刀。因為跑模型場，也見識了數百萬元五軸加工機，只是那都可遠觀不可褻玩，對我來說瞭解入門機CNC 3018 PRO即可：

• 龍門 鋼->鋁->壓克力
• 造形上，2020(寬2cm)鋁擠壓條，可參考此滾動方式
• 主軸 水冷->風冷->玩具馬達。140W是基本款，450W則是專業版。BLDC(無刷直流)。775電機（12-36V）24V：7000r / min，36V：9000r / min
• 移動方式  Z軸 XY平面
• 控制軟體MACH3->GRBL。可以用openscad -> 使用pycam模組 -> Gcode -> GRBL -> Arduino -> CNC。
• 適用於塑料，木材，丙烯酸，PVC，PCB等軟質材料

VBLOCKS，連結，價格約36000，宣稱加工精度<0.2mm。對象為軟性物質，軟金屬(銅 鋁)進給要設很小才有機會。

其他：

• 價格一個小物件約兩千。
• 接觸公司為崇XX，鈺X
• CNC產品。
• 台南有位賣家很專業，網址。
• 以硬木來說，分成兩類，玩具馬達( 一萬 )，進階風冷主軸加龍門鋼架( 接近四萬 )連結位置。
• 專家BLOG使用機器，約台幣約十萬元。
• DIY專家筆記，他真是太猛，什麼都自己搞，而且樣樣到位。真該去做飛彈。
• Cyclone PCB Factory為基礎的BLOG位置( 賣場位置  主要料件都有了，可能是買零件包 和主軸 ) ，BLOG位置2 。
• OX CNC 看來較威猛，工作範圍也大，參考BLOG位置。商業產品 連結

CAM

Computer-aided manufacturing，主要針對多軸主機來談。CAM幾乎成為產品設計feasibility階段，不可或缺的工具，優點是可以很精準，從下面的換算中，大約都是正負3條。

• 1公分（cm） = 10毫米（mm）
• 1毫米（mm） = 100 條
• 1毫米（mm） = 10根頭髮
• 1毫米（mm） = 1000 微米（μm）

輸入資料為3D檔案，主機自動規畫路徑，製作成本一個小物件約兩、三千，價格也會因為材料不同，不鏽鋼會傷刀具，價格會增加一兩千元。缺點則是無法大量製造。接觸公司為幾X，碩X。

雷射切割

聽到雷射切割，腦中自然會浮現星際大戰中光劍畫面。實際上，光劍應該是連串雷射聚焦後產生現狀的等離子體，與現有雷射產品截然不同。雷射原理，同調性（Coherence）雷射幾乎就是點光源，就是單頻光源，故具有良好的同調性。所謂同調性是指一般光源在不同兩點所發出的光是相當混亂的，其混亂的原因乃一般光源具有多種頻率，每一種頻率代表一種光譜，故無法由任意一點去預測下一點的行為模式，而雷射因為具有高度單色性，因此可由任意一點去預測下一點的行為模式，此行為模式包括波長、方向和相位。

空間同調（Spatial Coherence），空間同調性可以楊氏實驗做說明，白光經過濾光鏡後形成一單色光，將此單色光入射於針孔中形成點光源，所發出的波為球面波，此球面波再經由一雙狹縫板，而形成兩個點光源，此兩個點光源因路徑差而在屏幕上形成建設性和破壞性干涉條紋，此干涉條紋的產生証明此光源具有空間同調性。但若白光非先經過一針孔板形成點光源而是直接入射於雙狹縫，則經過此雙狹縫的兩個點光源間特性不一致，在空間產生相干性差。因此，空間同調性要好，就須有一點光源存在，像雷射即是。

時間同調（Temporal Coherence），時間同調要好，採用單色光源即可辦到。單一頻率的光源入射到遠處時，其間的關係仍相當一致，但若一光源含有若干種頻率，則時間同調性變差。由於雷射幾乎是單色光，所以時間同調性極佳。

雷射切割因為波長不同，可分為下列幾項。

以波長區分 連結

有二極體、氣體、固體雷射等(連結)。二極體藍光雷射，只能切切瓦楞紙。CO2雷射，適合非金屬物品，如壓克力、甚至還能在餅乾上繪圖，因為結構簡單，為最常見雷射光源，例如交大應藝所，女兒國中工藝教室，科學MAKER社團。啟動時，火光四射，劈哩啪啦，空氣中充滿燒塑膠的難聞臭氣。光纖雷射，適合切割金屬。而即使同一波長，當然也會因為功率而有不同表現，區分如下(來源)。小型DVD雷射頭應用(連結 連結 連結 連結 連結)

• 1-5mW 雷射指示器(雷射筆)
• 5 mW CD-ROM 驅動器 (CD PLAER)
• 5–10 mW 驅動器 (DVD PLAYER)
• 100 mW 高速CDRW燒錄器
• 250 mW 市面16X DVD-R燒錄器
• 400 mW 市售 雙層燒錄器
• 1–20 W 一般細微雷射雕刻加工機器  大功率模組連結
• 30–100 W 小型雷射加工機器，雷射切割機，大多是採用二氧化碳雷射
• 100-300 W中型雷射加工機器
• 300–3000 W 金屬切割
• 100 kW 以上運用於軍事或科學研究與工程用途

雷射：CO2

以雷射創客CO2為例(近來由桃園搬遷至苗栗，去過兩次，DIY約四萬元)，常見模組為40W雷射管(幫浦引入低溫液體降溫，水溫維持在30C以下)，雷射管發射，傳導路徑會先經過括束(減少反射鏡的物理損耗)，45度反射鏡片引導至目標位置，經透鏡聚焦產生高溫(風壓槍產生強風維持固定切面，並用集塵器吸去可怕煙塵)，聚焦到物體上，功率低的就是雕刻，功率高的就是切割。功率決定的溫度，也因此影響了待處理的物件，例如40W CO2雷射，聚焦後僅能達到800度C，僅能處理木板和壓克力，或葉片？若要處理薄金屬片預計得到80W。連結  連結。這篇介紹鏡片的調整方式(連結)

控制系統：初階範例，雷射創客。PC軟體為corellaser(corel draw的插件?)，透過通訊線路達到驅動板，驅動板控制CO2雷射電源供應器的開、關功能。過程中無法調整強弱，因為此數值只能在每次開機時指定。

中階範例，用RAMPS控制CO2雷射，連結(自介連結)。仔細觀察雷射切割功能，無非是控制XY平面運動，並且控制CO2雷射電源供應器的開、關。這概念與3D列印相近，自然能沿用RAMPS的軟硬體架構和功能。只要將XY平面的步進馬達和限位開關連上RAMPS，並且透過RAMPS的RELAY控制雷射電源供應，應該就能達到類似效果。連結。所以只要有下面電源供應器連結和雷射管連結和對應的光路連結，應該就能達到類似功能。

MYJG-40(取自理科病毒)
雷射管的正極，接到雷射電源供應器後方一條很粗的紅色電線

接線圖(取自理科病毒)

相較於corellaser，此種方式控制方式多元，且能沿用以往3D列印累積經驗，相輔相成。

雷射：二極體雷射

例如(連結 連結)，60X50X30。10W LD+FAC(Fast-Axis Collimating Lens) 

高性能的非球面柱面透镜，其设计旨在为光束整形和激光二极管准直应用提供支持。其非球面柱面的设计和高数值孔径使它能够在维持高光束质量的同时为一整个激光二极管的输出提供统一光学准直。快速轴准直器能够在指定的光谱范围内提供高于99%的透射率，并具有一广泛系列的焦距可供选择。

雷射：光纖雷射

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