新竹市私立磐石高級中學

機械科

專題報告

自動綜合切削加工機

Computer Numeric Control

學生 隊長：張復淳

組員：陳證中

組員：曲韋中

組員：江孟霖

指導老師：張璒珂 老師

中華民國 99 年 3 月

新竹市私立磐石高中 機械科

專題報告：

自動綜合切削加工機

學生： 614003 曲韋中 ______________ (簽名)

614004 江孟霖 ______________(簽名)

614016 張復淳 ______________(簽名)

614025 陳證中 ______________(簽名)

期末專題報告合格，特予證明

指導老師：張璒珂老師 _______________

科 主 任：譚鴻彬主任 _______________

摘要

本專題製作之目的主要是為了了解自動綜合切削加工機的構造與種

類（以下省略為 CNC），並且探討 CNC在工業上的應用。以現代之工業界來

分析，CNC種類大致上能分成車床、銑床、鑽床、磨床和特殊加工機等等。

而以 CNC裡的銑床為研究之主題，並深入了解 CNC其餘之種類對工業上的

用途為次要。

從 CNC的探討能知道 CNC的動力、傳達、定位等基本功能以機械的方

式結合成工業界不可或缺的 CNC銑床，同時也了解如何用電腦上的專用軟

體連結 CNC銑床銑出工業上所需的重要零件，證實本專題製作之 CNC分析

的說明與研究。

關鍵字：CNC、動力、傳達、定位

I

目錄

摘要 ……………………………………………………………………… I

目錄 ………………………………………………………………………… II

表目錄 ……………………………………………………………………… V

圖目錄 …………………………………………………………………… VI

第一章 前言 …………………………………………………… 1

1-1 製作動機及目的 ………………………………………………… 1

1-2 方法及步驟 ……………………………………………………… 1

1-3 預期效果 ……………………………………………………… 2

第二章 理論探討 …………………………………………………… 3

2-1 CNC 總類 ………………………………………………………… 3

2-1-1 常見類型與應用 ……………………………………… 3

2-1-2 罕見類型與應用 ……………………………………… 6

2-2 CNC 軟體 ……………………………………………………… 8

2-2-1 AutoCAD ……………………………………………… 8

2-2-2 Mastercam Mill ……………………………………… 15

2-3 CNC 數值控制 …………………………………………… 20

2-3-1 介紹指令符號 ………………………………… 20

II

2-3-2 數值控制應用 …………………………………… 27

第三章 專題設計 ………………………………………………… 33

3-1 AutoCAD之繪圖 ……………………………………………… 33

3-2 Mastercam Mill之設定 ………………………………………… 39

第四章 專題實驗成果 …………………………………………… 51

4-1 CNC 之成果 ……………………………………………………… 51

4-2 CNC 之貢獻 ……………………………………………………… 54

第五章 結論與建議 …………………………………………… 55

5-1 結論 ………………………………………………………… 55

5-2建議 ……………………………………………………………… 56

參考文獻 ……………………………………………………………… 57

幕後花絮 ………………………………………………………………… 58

III

表目錄

表 2-1 臥式車床 ……………………………………………………… 3

表 2-2 立式車床 ……………………………………………………… 4

表 2-3 立式綜合加工機 ………………………………………………… 5

表 2-4 放電加工機 ……………………………………………………… 6

表 2-5 放電加工機（二）……………………………………………… 7

表 2-6 AutoCAD 指令 ……………………………………………… 15

表 2-7 1 位址字碼之意義 ………………………………………… 21

表 2-8 G 碼機能─覽表 …………………………………………… 22

表 2-9 (續) …………………………………………………… 23

表 2-10 (續) …………………………………………………………… 24

表 2-11 (續) ………………………………………………………… 25

表 2-12 (續) ………………………………………………………… 26

表 2-13 輔助機能表 …………………………………………… 27

表 2-14 刀具（一）……………………………………………………… 29

IV

圖目錄

圖 1-1 AutoCAD 之介面 ………………………………………… 2

圖 2-1 界面說明 …………………………………………………… 9

圖 2-2 修改說明 …………………………………………………… 10

圖 2-3 視圖說明 ……………………………………………………… 11

圖 2-4 塑型說明 ………………………………………………………… 12

圖 2-5 實體編輯說明 ………………………………………………… 13

圖 2-6 繪圖說明 …………………………………………………… 14

圖 2-7 Mill 的介面 …………………………………………………… 16

圖 2-8 界面介紹 ………………………………………………………… 16

圖 2-9 主功能表的介紹 ………………………………………………… 17

圖 2-10 分析 ………………………………………………………… 17

圖 2-11 繪圖(第一頁) ………………………………………………… 18

圖 2-12 繪圖(第二頁) ……………………………………………… 18

圖 2-13 檔案 …………………………………………………… 19

圖 2-14 修整 ……………………………………………………… 19

圖 2-15 轉換 ……………………………………………………… 19

圖 2-16 刪除 …………………………………………………… 20

V

圖 2-17 實體 …………………………………………………… 20

圖 2-18 刀具路徑 ……………………………………………………… 20

圖 2-19 CNC 的圖（一）……………………………………………… 29

圖 2-20 CNC 圖（二） ………………………………………………… 32

圖 3-1 AutoCAD 的捷徑 ………………………………………………… 36

圖 3-2 JPG 檔的圖 ……………………………………………………… 36

圖 3-3 100×100 的框 …………………………………………………… 37

圖 3-4 開啟圖片 ……………………………………………………… 37

圖 3-5 縮小的比例要看原圖的大小來選擇 …………………………… 38

圖 3-6 把圖放進框框內 ………………………………………………… 38

圖 3-7 聚合線 ………………………………………………………… 39

圖 3-8 選擇雲形線 ……………………………………………………… 39

圖 3-9 使用聚合線編輯前 ……………………………………………… 39

圖 3-10 使用聚合線編輯後 …………………………………………… 40

圖 3-11 原圖刪掉前 …………………………………………………… 40

圖 3-12 原圖刪掉後 ……………………………………………… 41

圖 3-13 Mastercam Mill 的捷徑 …………………………………… 42

圖 3-14 就會跑出此視窗 …………………………………………… 42

VI

如圖 3-15 選擇 8161 檔案 …………………………………………… 43

圖 3-16 每次開啟圖片都會發生相同情況，所以要注意才行 ………… 44

圖 3-17 110x110mm 的框 ……………………………………… 44

圖 3-18~19 移動至中央 ……………………………………………… 43

圖 3-20 圖案已經移至工件的中心點上 ……………………………… 46

圖 3-21 擠出成形 ……………………………………………………… 46

圖 3-22 設定刀具路徑 …………………………………………… 47

圖 3-23 選取刀具 ……………………………………………… 47

圖 3-24 修改刀具參數 …………………………………………… 48

圖 3-25 參數修改 …………………………………………… 48

圖 3-26 全選是為了把所有操作進行模擬實體切削 ………………… 49

圖 3-27 按參數設定 …………………………………………… 49

圖 3-28 設好手動設定後再按確定 ……………………………… 50

圖 3 - 2 9 為了設定形狀 …………………………………… 5 0

圖 3-30 模擬 CNC 加工出來的成品 ……………………………… 51

圖 3-31 儲存檔案 ……………………………………………… 51

圖 3-32 打勾為了編輯檔案（因為工件指令有少，要編輯）…………… 52

圖 3-33 另存成 NC 檔 ………………………………………… 52

VII

圖 3-34 儲存檔案成 CNC的 MC9檔 ……………………………………… 53

圖 4-1 隊長 – 張復淳的成品 ………………………………………… 54

圖 4-2 隊員 – 曲韋中的成品 ………………………………………… 54

圖 4-3 隊員 – 江孟霖的成品 ………………………………………… 55

圖 4-4 隊員 – 陳證中的成品 …………………………………… 55

圖 5-1 未來可能討論研究的主題 …………………………………… 59

圖 6-1 幕後花絮 …………………………………………………… 61~64

VIII

第一章 前言

1-1 製作動機與目的

製作此專題之動機，主要是為了了解現代在工業界上 CNC的應用與貢

獻，由於

許多機械工廠都是靠 CNC來製作比一般加工機還來的精密之工件或零件，

而且 CNC所需的人力比一般加工機還來的少，再加上他生產的速度也有不

錯的水準，故在工業界上 CNC較受好評。

為了更深入研究 CNC在工業界上的貢獻，於是就寫了一份有關 CNC專

題報告來了解其餘我們還不知道的領域和奧妙。

1-2 方法及步驟

為了成功用 CNC做出我們要的工件，首先用 AutoCAD繪出所需要的工

件圖，如圖 1-1所示，再來用 Mastercam Mill設定刀具的轉速或距離等等

細節，就完成了 CNC製作前的基本準備。我們並且會把每個重要步驟給寫

成文章來表達使用 CNC的方法。

1.

↑圖 1-1 AutoCAD之介面

1-3 預期效果

藉由製圖、設定、調整和製作出成品的過程，更能真正達到研究如何

製作精密的工件，讓複雜的 CNC世界更能簡化，讓世人曉得工業界上不可

或缺的 CNC有著什麼樣的奧妙。

製作本專題，學習領域包括了原料的機械材料、動力的機械原理、工

具的機械製造和設計的電腦繪圖等等，全都是機械最基本最重要的範圍，

組員們的發問及討論，使得獨立思考更加進步，希望透過專題研究的機會，

更能提升機械方面的能力。

2.

第二章 理論探討

2-1 CNC 種類

2-1-1 常見類型與應用

市面上有不少種常見的 CNC，到底 CNC有哪些種類和哪些功用，下面

的資料會把較常見的機型詳細表示其功能和用途。

↑表 2-1 臥式車床 3.

CNC臥式車床

最大旋徑 Ø380 mm X/Z軸行程 200/400 mm

最大切削徑 Ø300 mm X/Z軸進給 20/24 m/min

最大切削長

度

400/600 mm 切削進給

0.001-500

mm/rev

回轉數 45~4500 rpm 重量 4500 kg

用途

適於加工生產小、中數量、設計

複雜、要求精密度高的工件。

CNC立式車床

最大旋徑 Ø500 mm X/Z軸行程 315/400 mm

最大切削徑 Ø400 mm

X/Z軸快速進

給

30/24 m/min

最大切削長

度

300 mm 切削進給 -

回轉數 3000 rpm 重量 4700 kg

用途

特別適於加工大型不規則

、複雜、笨重之工件。

↑表 2-2 立式車床

4.

CNC立式綜合加工機

工作台面積 950/500 mm

X/Y/Z軸行

程

850/500/530

mm

工作台最大

荷重

500 kg

X/Y/Z軸快

速進給

30/30/24

m/min

工作台高度 900 mm 切削進給 10 m/min

回轉數

8000~10000

rpm

重量 5700 kg

用途

適於加工生產小、中數量、設計

複雜、要求精密度高的工件。

↑表 2-3 立式綜合加工機

5.

2-1-2 罕見類型與應用

除了常見的 CNC類型，市面上也有特殊的罕見機型，常用於加工極細

的孔或特殊硬化等等，一般常用機型辦不到的加工，罕見機型都可以完成。

線切割放電加工機

最大工作尺

寸長/寬/高

750/650/255

Mm

X/Y/Z軸行

程

450/300/250

mm

最大工件重

量

450 kg 使用線徑

Ø0.1~3(標準

Ø0.25)

驅動系統

交流伺服馬

達

最大切削斜

度

±20°/80mm(廣

角噴嘴)

U/V軸行程 100/100 mm 重量 2200 kg

用途

適於加工特殊角度的工件表面，

設計極複雜且精密要求高之工件。

↑表 2-4 放電加工機 6.

高速細孔放電加工機

工作台規格

460×210

Mm

X/Y/Z軸行

程

330/200/345

mm

最大工件重

量

100 kg 電源電壓

200 (3相交

流)

最大電極長

度

400 mm

最大電源消

耗

3.5 KVA

電極銅管管

徑

Ø0.3~3.0 mm 重量 620 kg

用途

適於加工特殊尺寸的深

孔，精密要求高之工件。

↑表 2-5 放電加工機（二）

7.

2-2 CNC軟體

2-2-1 AutoCAD

AutoCAD可說是製圖界數一數二的軟體，大多數的工業、學校都會使

用 AutoCAD，他之所以被許多工業、學術單位採用，主要是他擁有能夠繪

出比儀器繪及徒手繪更精確的尺寸，及易更改、快速及易複製性等優點，

故能節省不少時間、空間及資源以增加競爭力，在現代工廠企業中是不可

缺少的軟體之ㄧ。

電腦繪圖使用方法及順序與手繪相似，開啟程式後先畫出中心線、輪

廓線等線條使外表成型，在畫出折斷線、剖面線及作倒角等動作，最後標

註尺寸後存檔即可。

8.

接下來會詳細說明 AutoCAD主要&常見的功能與應用。

AutoCAD介面說明

↑圖 2-1 界面說明

9.

工具列：修改的功能說明

↑圖 2-2 修改說明

修改的主要功能是讓畫好的線條加以更改或複製。

刪除與複製為主要基本功能，鏡射、偏移、陣列等等功能是讓線條或

圖形以不同的方式來複製，移動、旋轉、縮放也算基本的功能，修剪則為

了將多餘的一小段線段去除，報炸的功能是將一個圖型在相交的地方分解

成多條線段，他跟修剪一起共用會有不錯的修改效果，是很方便的工具。

※ 在工具列處按右鍵就可設定出修改欄

10.

工具列：視圖的功能說明

↑圖 2-3 視圖說明

視圖的功能是讓使用者能夠用其他的視角來觀看圖形。

俯視圖、仰視圖可觀看圖形的正上方和正下方，左側視圖、右側視圖

可觀看圖形的左右方，前視圖、後視圖能觀看正前方與正後方，而西南等

角可觀看俯視圖＋左側視圖＋前視圖的方向，東南等角是看俯視圖＋右側

視圖＋前視圖的方向，東北等角是看俯視圖＋右側視圖＋後視圖的方向，

最後的西北等角是看俯視圖＋左側視圖＋後視圖的方向。

11.

工具列：塑型的功能說明

↑圖 2-4 塑型說明

塑型的功能主要是以方便的方式繪畫出立體圖形。

比起畫完線條再面域最後才擠出成立體圖形的方法，塑型還來的方便

許多，不管是立體矩形、三角形、三角錐、圓錐、圓球、圓環和圓柱等等

都可以用直接拖引和輸入尺寸的方法繪畫出來，塑形的功能還有用特殊的

方法將一個面轉變成立體，像是拉出壓縮成立體圖、線條膨脹成立體圖或

是旋轉面成立體圖等等，而聯集、差集、交集的功能會在下一頁的實體編

輯來說明。 12.

工具列：實體編輯的功能說明

↑圖 2-5 實體編輯說明

實體編輯的功能是為了編輯修改立體圖。

聯集是讓兩個立體圖融合成一個立體圖，交集是讓立體圖的面積減掉

另一個相交到的立體圖的面積，差集就跟交集相反，是讓兩個立體圖相交

到的部分留下其於去除，其餘的功能像是擠出面、編輯面、刪除面、斜錐

面、複製面、著色面和薄殼等等都全是編輯立體圖的最佳工具。

13.

工具列：繪圖的功能說明

↑圖 2-6 繪圖說明

繪圖的功能是繪畫線條或多邊形等等的工具。

畫線條、矩形、多邊形、圓形、橢圓和點都是繪圖的功能，面域則是

為了讓數個相交到的線條形成一個面，這裡的線條有分線條、建構線、連

續線和曲線，線條就是可輸入尺寸的線段，建構線是可以輸入無限長的線

條之角度，連續線可以多次畫出線段成一條線，曲線則是畫出特殊的圓弧

線，以上的功能都是 AutoCAD最基本的工具了。

14.

以上內容主要是講平常使用者常用到的工具，介紹常見工具為了讓不

了解的人也能夠知道 AutoCAD的功能與應用。

因為擁有這些方便的特性，讓現代生產速度提高了不少。使用製圖程

式也算是現在工作人員必備的技能之ㄧ，以下大概介紹常用指令及使用方

法。常用指令如下:

名稱 指令 名稱 指令

畫直線 L 倒角 CHA

畫圓 C 倒圓角 F

畫弧 ARC 切除或延長 Tr

畫矩形 REC 打散 X

畫多邊形 POL 打断 BR

畫橢圓 EL 修改尺寸、

標註樣式 D

畫多段線 PL 平移 P

寫文字 T 標示水平或

豎直的尺寸 DLI

删除 E 標示倾斜

的尺寸 DAL

陣列 AR 標示角度 DAN

偏移 OF 標示直徑 DDI

旋轉 RO 標示半徑 DRA

↑表 2-6 AutoCAD指令 15.

2-2-2 Mastercam Mill 的介紹

Mastercam Mill可說是 CNC不可或缺的軟體，要用 CNC銑出工件的話，

就必頇熟析 Mastercam Mill的功能才行，以下內容會說明 Mastercam Mill

主要的內容和功能。

↑圖 2-7 Mill的介面

↑圖 2-8 界面介紹 16.

主功能表

↑圖 2-9 主功能表的介紹

以下是說明所有內容的詳細介紹

↑圖 2-10 分析

17.

↑圖 2-11 繪圖(第一頁)

↑圖 2-12 繪圖(第二頁)

18.

↑圖 2-13 檔案

↑圖 2-14 修整

↑圖 2-15 轉換 19.

↑圖 2-16 刪除

↑圖 2-17 實體

↑圖 2-18 刀具路徑 20.

2-3 CNC 數值控制

2-3-1 介紹指令符號

數值控制最重要的就是指令，CNC能夠如此精密就是因為數值控制的

指令排列才能執行精密的銑削，以下會說明指令符號的功用和應用。

↓表 2-7 1位址字碼之意義

機能 位址 意義

程式號碼 ：(ISO)/O(EIA) 程式號碼

序號 N 單節序號

準備機能 G 機能模式指令

尺寸字

X、Y、Z、A、B、C 座標軸移動指定

R 圓弧半徑、轉角 R

I、J、K 圓弧中心座標

進給機能 F 進給速度指定

主軸機能 S 主軸轉速指定

刀具機能 T 刀具號碼指定

輔助機能

M 機械側 ON/OFF控制指定

B 倒角量

螺纹導程指定 F 螺纹導程指定

21.

暫停 P、X 暫停動作

程式號碼指定 P 副程式號碼指定

重覆指定 L 副程式重覆次數

參數 P、Q、R 刀具號碼指定

↓表 2-8 G碼機能─覽表

G碼 群 功能

G00

01

快速定位

G01 直線切削

G02 圓弧切削，螺旋切削 C.W

G03 圓弧切削，螺旋切削 C.C.W

G04

00

暫停

G05 高速高精度加工循環

G09 真確停止

G10 補正值自動輸入

G11 數據設定模式消除

G15

17

極座標設定 OFF

G16 極座標設定 ON

22.

G17

02

XY平面選定

G18 ZX平面選定

G19 YZ平面選定

G20

06

英制尺寸

G21 公制尺寸

↓表 2-9 (續)

G碼 群 功能

G22

04

儲存行程極限設定 ON

G23 儲存行程極限設定 OFF

G27

00

參考點回復檢測

G28 參考點回復

G29 由參考點回復

G30 第二、第三、第四參考點回復

G31 跳略功能

G33 01 螺牙切削

G39 00 刀具半徑補正圓弧轉角

G40 07 刀具半徑補正取消

23.

G41

07

刀具半徑補正在左

G42 刀具半徑補正在右

G43

08

刀具長度補正，正方向

G44 刀具長度補正，副方向

↓表 2-10 (續)

G碼 群 功能

G45

00

刀具位置增加一個補正量

G46 刀具位置減少一個補正量

G47 刀具位置增加兩個補正量

G48 刀具位置減少兩個補正量

G49 08 刀具長度補正消除

G50

11

比例切削消除

G51 比例切削

G52

00

區域座標系統設定

G53 機械座標系統設定

G54

14

第一工作座標系統設定

G55 第二工作座標系統設定

24.

G56

14

第三工作座標系統設定

G57 第四工作座標系統設定

G58 第五工作座標系統設定

G59 第六工作座標系統設定

G60 00 同向趨近

↓表 2-11 (續)

G碼 群 功能

G61

15

真確停止模式

G62 自動轉角百分率模式

G63 攻牙模式

G64 切削模式

G65

12

非持效性巨集指令呼出

G66 持效性巨集指令呼出

G67 持效性巨集指令消除

G68

16

座標系統旋轉

G69 座標系統旋轉消除

G73 09 分段鑽孔循環

25.

G74

09

攻左牙循環

G76 精搪孔循環

G80 自動循環消除

G81 鑽孔循環

G82 沉頭鑽孔加工循環

G83 分段鑽孔循環

G84 攻右牙循環

↓表 2-12 (續)

G碼 群 功能

G85

09

搪孔循環、鉸孔循環

G86 粗搪孔循環

G87 背搪孔循環

G88 盲孔搪孔循環

G89 盲孔搪孔循環、盲孔鉸孔循環

G90

03

絕對座標指令

G91 增量座標指令

G92 絕對原點設定

26.

G94

05

每分鐘近給

G95 每轉近給

G96

13

週轉速控制

G97 週轉速控制取消

G98

10

自動循環中回到起始點

G99 自動循環中回到參考點 R

↓表 2-13 輔助機能表

M碼 機能

M00 程式停止

M01 選擇性程式停止

M03 主軸順時針旋轉 CW

M04 主軸順時針旋轉 CCW

M05 主軸停止

M06 自動換刀指令

M07 霧狀切削劑開啟

M08 切削劑開啟

M09 切削劑關閉

27.

M16 工作台交換

M19 主軸定位停止

M30 程式結束

M94 鏡像投影功能(OFF)

M95 X軸鏡像投影(ON)

M96 Y軸鏡像投影(ON)

M98 副程式呼叫指令

M99 副程式結束指令

2-3-2 數值控制應用

以下內容是說明＜2-3-1介紹指令符號＞的應用在何處，讓不了解的

人也能知

道數值控制是如何運用 CNC的，接下來會有兩個圖為我們說明的題目。

28.

↑圖 2-19 CNC的圖（一）

T 刀號 名稱 S 轉速(rpm) F 進刀(mm/min)

T1 中心鑽 1200 80

T2 Ø8.5鑽頭 600 120

T3 Ø16端銑刀 400 80

T4 Ø10螺絲攻 200 300

↑表 2-14 刀具（一）

O1(主程式)

G00 G40 G49 G82 G17; 快速定位、補正取消。

G91 G28 X0 Y0 Z0; 增量座標、參考原點設定。

T01 M06; 換成第一把刀。

G90 G54 X0 Y0; 絕對座標、第一工作座標系統設定。

29.

G43 Z10.0 H31; 刀具長度補正。

S1200 M03; 轉速 1200，主軸順時針旋轉。

/M08; 單節指令，切削劑開。

N01 G98 G81 R5.0 Z-7.0 F80; 自動循環回到起點、鑽孔循環、進刀 80。

M98 P18; 呼叫副程式。

G80 G91 G28 Z0 M05; 循環取消到原點，增量座標，主軸停止。

T02 M06; 換成第二把刀。

G90 G43 Z10.0 H32; 絕對座標指令。

S600 M03; 順時針旋 600轉。

N02 G98 G73 X0 Y0 R5.0 Z-25.0 Q8000 F120; 到起始點，分段鑽孔循環，

轉速 8000進刀 120。

M98 (P18); 呼叫副程式。

G80 G91 G28 Z0 M05; 循環取消，增量座標，主軸停止。

T03 M06; 換成第三把刀

G90 G43 Z10.0 H33; 絕對座標

S400 M03;

N03 G98 G82 X0 Y0 R5.0 Z-6.0 F80; 循環回到起點，沉頭鑽孔加工循環 進

刀 80。

30.

M98 P18; 呼叫副程式。

G80 G91 G28 Z0 M05; 循環消除，增量座標，回到參考點。

T04 M06; 換成第四把刀。

G90 G43 Z-10.0 H34; 絕對座標，刀具長度補正、正方向。

N04 G98 G84 X0 Y0 R5.0 Z-25.0 F300; 循環回到起點，攻右牙循環，進刀

300。

M98 P18; 呼叫副程式。

G80 G91 G28 X0 Y0 Z0 M05; 循環消除，增量座標，參考點回復，主軸停

止。

/M09; 冷卻劑關。

M30; 程式結束。

O2(副程式)

G91 X20.0 L4; 增量座標，向 X軸移動 20mm，重複四次。

Y20.0; 往 Y 軸移動 20mm。

X-20.0 L4; 向 X軸移動-20mm，重複四次。

Y20.0; 往 Y 軸移動 20mm。

X20.0 L4; 向 X軸移動 20mm，重複四次。

31.

Y20.0; 往 Y 軸移動 20mm。

X-20.0 L4; 向 X軸移動-20mm，重複四次。

Y20.0; 往 Y 軸移動 20mm。

X20.0 L4; 向 X軸移動 20mm，重複四次。

M99; 副程式結束。

↑圖 2-20 CNC圖（二）

32.

O3

G00 G40 G49 G80 G17； 快速定位、補正取消。

G91 G28 X0 Y0 Z0； 增量座標、參考原點設定。

T03 M06； 換成第三把刀。

G90 G54 X0 Y0； 絕對座標、第一工作座標系統設定。

S400 M03； 主軸轉速 400rpm、主軸順時針旋轉。

G43 Z5.0 H33； 刀具長度補正。

/M08； 單節指令，切削劑開。

G01 Z-10.5 F100； 直線切削 Z軸 10.5mm、進刀速率 100rpm。

G04 P500； 暫停。

G00 Z5.0； 快速定位至 Z軸 5mm處。

G91 G28 Z0 M05； 增量座標、參考原點設定。

T02 M06； 換成第二把刀。

G90 G00 G43 Z5.0 H32； 絕對座標指令。

S600 M03； 主軸轉速 600rpm主軸順時針旋轉。

X41.0； 向 X 軸移動 41mm。

G01 Z-10.0 F100； 直線切削、向 Z軸-10mm、進刀速率

100rpm。

33.

G91 Y-41.0 F150； 增量座標、往 Y軸-41mm、進刀速率

150rpm。

X-82.0； 向 X軸移動-82mm。

Y82.0； 往 Y軸移動 82mm。

X82.0； 向 X軸移動 82mm。

Y-41.0； 往 Y 軸移動-41mm。

G90 G41 X20.0 D02； 絕對座標、刀具半徑向左補正、向 X軸

移動 20mm。

N01 Y-10.0； 單節序號 01、往 Y軸移動-10mm。

N02 G02 X10.0 Y-20.0 R-10.0； 單節序號 02、順時針圓弧切削、半徑

10mm。

N03 G01 X-10.0； 單節序號 03、向 X軸移動-10mm。

N04 G02 X-20.0 Y-10.0 R-10.0； 單節序號 04、順時針圓弧切削、半徑

10mm。

N05 G01 Y10.0； 單節序號 05、往 Y軸移動 10mm。

N06 G02 X-10.0 Y20.0 R-10.0； 單節序號 06、順時針圓弧切削、半徑

10mm。

N07 X10.0； 單節序號 07、向 X軸移動 10mm。

34.

N08 G02 X20.0 Y10.0 R-10.0； 單節序號 08、順時針圓弧切削、半徑

10mm。

N09 G01 Y0； 單節序號 09、直線切削。

G00 G40 Z5.0； 快速定位、刀具半徑補正取消、向 Z軸

5mm。

G91 G28 X0 Y0 Z0； 增量座標、參考原點設定。

M09； 切削劑關閉。

M05； 主軸停止。

M30； 程式結束。

35.

第三章 專題設計

3-1 AutoCAD之繪圖

要使用 CNC製造出工件的第一個步驟，要利用 AutoCAD的功能讓想要

的樣式

以 CNC程式製造成所需的工件花樣，以下的資料會把所有步驟一一說明。

繪畫 AutoCAD的步驟

1.開啟 AutoCAD2005的程式

←圖 3-1 AutoCAD的捷徑

2.選擇想要的樣式（圖片的副檔名使用 JPG檔）

←圖 3-2 JPG檔的圖

36.

3.圖案用 AutoCAD開啟後，畫出大小 100×100的圖框

↑圖 3-3 100×100的框

4.插入→點陣式影像參考→選擇圖案，按開啟

↑圖 3-4 開啟圖片 37.

5.在「調整比例」那一項打勾，輸入縮小的比例，如：0.2~0.5

↑圖 3-5 縮小的比例要看原圖的大小來選擇

6.把圖調整至剛好的大小或框框之內即可

↑圖 3-6 把圖放進框框內 38.

7.讓 CNC切削時不會造成斷斷續續的切削，所以要採用「聚合線」

←圖 3-7 聚合線

8.當有弧度時，打指令 pedit（聚合線編輯）後會出現 9個選項

↑圖 3-8 選擇雲形線（S）

↓圖 3-9 使用聚合線編輯前

39.

↓圖 3-10 使用聚合線編輯後

9.當全部輪廓都瞄完後,再把原圖刪掉（只留輪廓的線條）

↑圖 3-11 原圖刪掉前 40.

↑圖 3-12 原圖刪掉後，完成。

10.在儲存檔案時，把檔案轉成→.DXF檔，這樣才能在 Mastercam Mill開

啟此檔

案。

以上步驟就完成 AutoCAD方面的重要設定了，接下來就需要另一個

CNC的軟體 - Mastercam Mill，此章節是為了 Mastercam Mill而設定的，

由於 AutoCAD是專用的繪圖軟體，所以畫完圖案的輪廓線條後，才能在

Mastercam Mill上設定 CNC程式。

41.

3-2 Mastercam Mill之設定

AutoCAD方面的步驟完成後，接下來就開始準備 CNC的設定了，

Mastercam Mill的功能是設定 CNC的刀具、路徑和切削量等等，對 CNC來

說 Mastercam Mill是很重要的軟體，下面的介紹會把 Mastercam Mill的

設定步驟一一說明。

設定 Mastercam Mill的步驟

1.開啟 Mastercam Mill

←圖 3-13 Mastercam Mill的捷徑

↑圖 3-14 就會跑出此視窗 42.

2.把之前在 AutoCAD裡所設定好的圖由 檔案→檔案轉換→AutoCAD 的路

徑，就會跑出小視窗，再選取你的作品

↓如圖 3-15 選擇 8161檔案

※檔案類型要改成 DXF檔，避免找不到或是抓錯檔案。

43.

3.開啟之後，會發現圖離原點很遠，這時先不把圖往原點移動

↑圖 3-16 每次開啟圖片都會發生相同情況，所以要注意才行

4.接下來要畫板子 110x110mm的正方形

↑圖 3-17 110x110mm的框 44.

※ 用 110x110的正方形，避免在銑削時去傷到虎鉗，所以在 AutoCAD繪圖

時才會用 100x100的正方形，留 10mm當作安全距離。

5.畫好後，再把圖案做＜平移＞的動作，移到框框內再加以調整

↑圖 3-18~19 移動至中央 45.

6.調整完後再把 100x100mm的正方形刪掉。

↑圖 3-20 圖案已經移至工件的中心點上

7.工件的高度是 10mm，使用＜擠出＞擠出 10mm。

↑圖 3-21 擠出成形 46.

8.設定切削及路徑，點選刀具路徑→外形洗削［要在眼珠裡加工時，用＜

挖槽＞］。

↑圖 3-22 設定刀具路徑

9.在<窗選>選擇你要切削的地方，按執行之後在刀具庫中取出 1mm的平刀

↑圖 3-23 選取刀具 47.

10.修改內容，進給率 600.0/下刀速率 300.0/提刀速率 1000.0/主軸轉速

3000.0

↑圖 3-24 修改刀具參數

11.在點<外形洗削>修改，參考高度 20mm/進給下刀位置 5mm/深度-1mm

↑圖 3-25 參數修改 48.

12.開始進行模擬切削工件，按列表中的 操作管理→全選→實體切削認證

↑圖 3-26 全選是為了把所有操作進行模擬實體切削

13.就會出現如下，在點＜參數設定＞

↑圖 3-27 按參數設定 49.

14.先設定＜手動設定＞

↑圖 3-28 設好手動設定後再按確定

15.點選工件的左下角，再點右下角

↑圖 3-29 為了設定形狀 50.

16.點好手動設定後，點 就可以開始模擬銑削

↑圖 3-30 模擬 CNC加工出來的成品

17.等模擬銑削完畢確認無誤之後，按＜執行後處理＞

↑圖 3-31 儲存檔案 51.

18.打勾那三項之後就按確定

↑圖 3-32 打勾為了編輯檔案（因為工件指令有少，要編輯）

19.在紅線的位子新增＜G54＞和＜M7＞

※G54：第一工作座標設定和 M7：噴氣

↑圖 3-33 另存成 NC檔 52.

20.儲存檔案

↑圖 3-34 儲存檔案成 CNC的 MC9檔，完成。

以上步驟就完成了 Mastercam Mill設定，接下來就可以把 MC9檔跟

NC檔送進 CNC裡銑削了。

53.

第四章 專題實驗成果

4-1 CNC之成果

AutoCAD和 Mastercam Mill兩個軟體的輔助下，之後把設定好的程

式送進 CNC裡後，終於順利的完成我們所要的工件，因為進行精切削和倒

角的程序，所以銑削的過程大約花了 28分鐘，成果如下：

100×100×10 mm的壓克力板材料所製成的 CNC成品

↑圖 4-1 隊長 - 張復淳的成品

54.

↑圖 4-2 隊員 – 曲韋中的成品

↑圖 4-3 隊員 – 江孟霖的成品

55.

↑圖 4-4 隊員 – 陳證中的成品

56.

4-2 CNC之貢獻

研究此專題的目的，為了了解工業界上 CNC的加工技術，我們發現 CNC

加工的範圍比一般傳統加工機還來的廣泛，讓現在的工業添加了許許多多

的精密加工法，以往的傳統加工機大多需要不少人力來操控，精密的程度

也不太理想，但至從 CNC的誕生，讓工業界的加工法有了大轉變，過去所

做不到的精密精準，成了 CNC的最大的優勢，只要程式與電腦的輔助就能

讓超精準的機器運作且不需要人員操控，只需要少數檢查、更換工件的員

工就能把複雜的工件製造成最精密的零件，這也是 CNC最大的優點，CNC

優秀的才能不只這些，他還有一項能力是傳統式比不上的，那就是生產的

速度，CNC極適合大量生產特殊零件，傳統式要生產特殊零件通常都不快，

但 CNC卻成功做到了這點，精密、速度、少人力是 CNC最大最優越的特點。

有了 CNC的幫助，讓極精準的零件不再是夢想，使得許多精密的機械

有了絕對的保證，對於世界上的幫助，非同小可，不管是測量器、汽車外

殼、半導體的晶片或是鋼鐵材料的切割都全由 CNC一手包辦，CNC 使工業、

電子、軍事等等有了更卓越的進步、更發達的科技。

57.

第五章 結論與建議

5-1 結論

我們利用 AutoCAD 和 Mastercam Mill設定出成品所需的工件圖，再

由 CNC來銑削出此專題的成品，學習有關 CNC更深入的知識。

團隊同心協力所寫出的專題讓我們深深了解到 CNC的貢獻與應用，我

們所製造出成品的最大結論，並非普通壓克力板的裝飾而是開導我們對 CNC

的知識，第一步驟的 AutoCAD讓我們學習如何用專業的製圖軟體繪出所需

的工件草圖，並仔細吸收有關製圖的專業知識，第二步驟的 Mastercam Mill

讓我們了解刀具的設定、銑削的路徑、適當的進給和 CNC的應用，始得專

業的原理、製造有了更上一層樓的進步，而最後步驟的 CNC銑削正是我們

研究最大的目的，讓我們體會到什麼是工業界上最精密最優越的工作母機。

此專題的製作使我們團隊有了一般人所沒有的知識與智慧，對於未來

有極大的幫助，讓我們機械的能力有了卓越的進步。

58.

5-2 建議

往後的建議打算一樣從 CNC的壓克力板下手，由一般的平面銑削轉變

成有弧度的壓克力成品，使得只有 X、Z軸的平面銑削多了 Y軸的曲面銑削，

讓我們的 CNC知識更加熟練。如圖 5-1。

↑圖 5-1 未來可能討論研究的主題

為了更透徹 CNC的世界，未來的第二建議打算研究 CNC對於世上其餘

我們還不曉得的貢獻並且更深入了解其原理，把工業、電子、軍事等等其

他未發現有關 CNC的加工法研究並說明，使得我們團隊的機械能力能再次

進步。 59.

參考文獻

http://www.easycnc.com.tw/ → 佾立機械股

份有限公司

http://www.gallop.com.tw/ → 鈺展國

際資訊網

真心感謝以上提供我們重要資訊的網站

60.

幕後花絮

1.全部組員

2.中午不睡覺……忙著趕工

61.

2.在電腦教室裡做最後的衝刺

62.

63.

64.