簡介
CNC 雕刻機是 CNC工具機套件 其刀具路徑可透過電腦數控來控制。它是一台電腦控制的機器，用於切割各種硬質材料，例如木材、複合材料、鋁、鋼、塑膠和泡沫。它是具有 CNC 變體的多種工具之一。 CNC 雕刻機在概念上與 數控銑床.
數控雕刻機有多種配置，從小型家用「桌上型」數控雕刻機到造船設施中使用的大型「龍門」數控雕刻機。儘管配置有很多種，但大多數 CNC 雕刻機都有一些特定的部件：專用 CNC 控制器、一個或多個主軸馬達、交流逆變器和工作台。
CNC 雕刻機通常有 3 軸和 5 軸 CNC 格式。
CNC雕刻機由電腦運作。座標從單獨的程式上傳到機器控制器。 CNC 雕刻機擁有者通常有 2 個軟體應用程式 - 一個用於製作設計（CAD），另一個用於將這些設計轉換為機器指令程式（CAM）。與 CNC 銑床一樣，CNC 雕刻機可以直接透過手動編程進行控制，但 CAD/CAM 為輪廓加工提供了更廣闊的可能性，可以加快編程過程，並且在某些情況下可以創建手動編程即使不是真正不可能的程序，在商業上也肯定是不切實際的。
數控雕刻機 在執行相同的重複性工作時非常有用。 CNC 雕刻機通常可以生產一致且高品質的作品，並提高工廠的生產力。
CNC 雕刻機可以減少浪費、錯誤頻率以及成品上市所需的時間。
CNC 雕刻機為製造過程提供了更大的靈活性。它可用於生產許多不同的物品，如門雕、室內外裝飾、木板、招牌、木框、木線條、樂器、家具等。此外，CNC 雕刻機透過自動化修整過程使塑膠熱成型變得更加容易。 CNC 雕刻機有助於確保零件的重複性和足夠的工廠產量。
數控
現今所知的數控技術出現於 20 世紀中葉。可以追溯到1952年的美國空軍、約翰·帕森斯和美國馬薩諸塞州劍橋麻省理工學院的名字。直到1960世紀1972年代初才應用於生產製造。真正的繁榮以 CNC 的形式出現，大約在 年，十年後隨著價格實惠的微型電腦的推出。這項令人著迷的技術的歷史和發展已在許多出版物中詳細記錄。
在製造領域，特別是在金屬加工領域，CNC技術引發了一場革命。即使在電腦成為每個公司和許多家庭的標準設備之前，配備數控系統的工具機在機械車間中也找到了自己的特殊地位。微電子技術的最新發展和電腦不斷發展，包括其對數控的影響，為一般製造業，特別是金屬加工行業帶來了重大變化。
數控的定義
多年來，在各種出版物和文章中，使用了許多描述來定義什麼是數控。許多這些定義具有相同的思想、相同的基本概念，只是使用不同的措詞。
大多數已知的定義可以總結為相對簡單的陳述：
數控可以定義為透過機器控制系統的專門編碼指令對機床進行操作。
這些指令是字母、數字和選定符號的組合，例如小數點、百分號或括號符號。所有指令均以邏輯順序和預定形式編寫。加工零件所需的所有指令的集合稱為 NC 程式、CNC 程式或零件程式。這樣的程序可以儲存以供將來使用，並且可以隨時重複使用以獲得相同的加工結果。
CNC和CNC技術
嚴格遵守術語，縮寫 NC 和 CNC 的意思有所不同。 NC 代表順序和原始數控技術，其中縮寫 CNC 代表較新的電腦數控技術，是其較舊的親戚的現代衍生產品。然而，在實踐中，CNC 是首選縮寫。為了闡明每個術語的正確用法，請查看 NC 和 CNC 系統之間的主要差異。
兩個系統執行相同的任務，即為了加工零件而操作資料。在這兩種情況下，控制系統的內部設計都包含處理資料的邏輯指令。至此，相似性結束。
NC 系統（與 CNC 系統相反）使用固定的邏輯功能，即內建並永久連接在控制單元內的邏輯功能。這些功能不能由程式設計師或機器操作員更改。由於控制邏輯的固定編寫，NC控制系統可以解釋零件程序，但不允許必須在控制之外進行任何更改，通常是在辦公室環境中。另外，NC系統要求強制使用打孔帶來輸入程式資訊。
現代 CNC 系統（而不是舊的 NC 系統）使用內部微處理器（即電腦）。此計算機包含儲存暫存器，儲存能夠操作邏輯功能的各種例程。這意味著零件程式設計師或機器操作員可以更改控製本身（在機器上）的程序，並獲得即時結果。這種靈活性是 CNC 系統的最大優勢，也可能是該技術在現代製造中廣泛應用的關鍵因素。 CNC 程式和邏輯功能作為軟體指令儲存在特殊的電腦晶片上。而不是由控制邏輯功能的硬體連接（例如電線）使用。與 NC 系統相反，CNC 系統是術語「軟連線」的同義詞。
When describing a particular subject that relates to the numerical control technology, it is customary to use either the term NC or CNC. Keep in mind that NC can also mean CNC in everyday talk, but CNC can never refer to the order technology, described here under the abbreviation of NC. The letter `C` stands for computerized, and it is not applicable to the hardwired system. All control systems manufactured today are of the CNC design. Abbreviations such as C&C or C'n'C are not correct and reflect poorly on anybody that uses them.
術語
絕對零度
這是指當所有軸位於感測器可以物理檢測到它們的點時的位置。執行原點指令後，通常會到達絕對零位置。
軸
物體圍繞其平移或旋轉的固定參考線。
滾珠絲槓
滾珠螺桿是一種將旋轉運動轉化為直線運動的機械裝置。它由一個在精密螺紋螺桿中運行的循環滾珠軸承螺母組成。
CAD
電腦輔助設計 (CAD) 是使用各種以電腦為基礎的工具來協助工程師、建築師和其他設計專業人員進行設計活動。
CAM
電腦輔助製造 (CAM) 是使用各種基於電腦的軟體工具來協助工程師和 CNC 機械師製造產品組件或進行原型設計。
數控
CNC是電腦數控的縮寫，專指讀取G代碼指令並驅動機床的電腦「控制器」。
控制器
控制系統是管理、命令、指導或調節其他設備或系統的行為的一個或一組設備。
陽光
這是刀具最低部分與工具機工作台表面之間的距離。最大日光是指從工作台到工具可以到達的最高點的距離。
鑽孔台
這些鑽頭也稱為多鑽頭，通常以 32 毫米的增量間隔排列。
進給速度
或者切削速度是切削刀具與其所操作的零件表面之間的速度差。
夾具偏移
該值表示給定夾具的參考零。它對應於所有軸上絕對零點和固定零點之間的距離。
G碼
G代碼是控制NC和CNC工具機的程式語言的通用名稱。
首页
這是編程參考點，也稱為 0,0,0，表示為絕對機器零或夾具偏移零。
線性插值和圓插值是一種從一組離散的已知資料點建構新資料點的方法。換句話說，這是程式在僅知道中心點和半徑的情況下計算整圓切割路徑的方式。
機器之家
這是機器上所有軸的預設位置。執行歸位命令時，所有驅動器都會移向預設位置，直到到達告訴它們停止的開關或感測器。
嵌套
它是指用板材高效率製造零件的過程。套料軟體使用複雜的演算法來確定如何佈置零件，以最大限度地利用可用庫存。
抵銷
是指由CAM軟體測量所得的距中心線的距離。
背負式工具
此術語用於指安裝在主軸旁的氣動工具。
後處理器
對資料進行一些最終處理的軟體，例如格式化資料以供顯示、列印或加工。
零程序
這是程式中指定的參考點0,0。在大多數情況下，它與機器零不同。
齒條和小齒輪
齒條和小齒輪是一對將旋轉運動轉換為線性運動的齒輪。
主軸
主軸是裝有工具夾持裝置的高頻馬達。
廢板
它也被稱為犧牲板，它是用作被切割材料的基底的材料。它可以由許多不同的材料製成，其中中密度纖維板和刨花板是最常見的。
刀具裝載
這是指工具切割材料時施加到工具上的壓力。
工具速度
它也被稱為主軸轉速，這是機器主軸的旋轉頻率，以每分鐘轉數（RPM）為單位。
工具
令人驚訝的是，刀具往往是CNC設備中最不為人所知的方面。鑑於它是對切割品質和切割速度影響最大的因素，操作員應該花更多時間探索這個主題。
切削工具通常有 3 種不同的材質；高速鋼、碳化物和鑽石。
高速鋼（HSS）
高速鋼 (HSS) 是這三種材料中最鋒利的，也是最便宜的，然而它的磨損速度也最快，所以只能用於非磨蝕性材料。它需要經常更換和磨礪，因此它主要用於操作員需要在內部為特殊工作切割自訂輪廓的情況。
整體硬質合金
硬質合金刀具有不同的形式：硬質合金刀頭、硬質合金刀片和整體硬質合金刀具。請記住，並非所有硬質合金都相同，因為這些工具製造商之間的晶體結構差異很大。因此，這些工具對熱、振動、衝擊和切割負荷的反應不同。一般來說，低成本的通用硬質合金刀具比高價名牌刀具磨損和碎裂的速度更快。
碳化矽晶體嵌入鈷黏合劑中形成工具。當工具被加熱時，鈷黏合劑失去了固定碳化物晶體的能力，並且變得暗淡。同時，缺少的碳化物留下的空腔會充滿被切割材料中的污染物，加劇了鈍化過程。
鑽石工具
此類工具的價格在過去幾年中有所下降。其卓越的耐磨性使其成為切割高壓層壓板或中密度纖維板等材料的理想選擇。有人聲稱它的使用壽命比硬質合金高出 100 倍。如果鑽石工具碰到嵌入的釘子或硬結，則很容易碎裂或破裂。一些製造商使用鑽石工具來粗切削磨料，然後改用硬質合金或刀片工具來進行精加工。
刀具幾何形狀
柄
刀柄是刀具中由刀柄固定的部分。它是工具中沒有加工痕跡的部分。刀柄必須保持無污染、氧化和刮傷。
切割直徑
這是工具將產生的切口的直徑或寬度。
切割長度
這是刀具的有效切削深度或刀具可以切入材料的深度。
長笛
這是工具中用來鑽出切割材料的部分。刀具上的凹槽數量對於確定切屑負載很重要。
刀具輪廓
此類別中有許多工具設定檔。主要考慮的是上切與下切螺旋、壓縮螺旋、
粗加工、精加工、低螺旋和直切削刀具。所有這些都是由一到四個凹槽組合而成。
上切螺旋將導致切屑向上飛出切口。當進行盲切或直接向下鑽孔時，這非常有用。然而，這種幾何形狀的工具會促進提升並傾向於撕裂被切割材料的頂部邊緣。
順切螺旋刀具會將切屑向下推入切口，這往往會改善零件的保持力，但在某些情況下可能會導致堵塞和過熱。該工具還會撕裂被切割材料的底部邊緣。
逆切和順切螺旋刀具均配有粗加工刃、斷屑槽或精加工刃。
壓縮螺旋是上切槽和下切槽的組合。
壓縮工具將切屑從邊緣推向材料的中心，在切割雙面層壓板或出現邊緣撕裂問題時使用。
當切割較軟的材料（例如塑膠和泡沫）時，當焊接和排屑至關重要時，請使用低螺旋或高螺旋螺旋鑽頭。
切屑負載
延長刀具壽命的最重要因素是散發刀具吸收的熱量。最快的方法是切割更多材料，而不是放慢速度。切屑比灰塵從工具中吸收更多的熱量。同樣，工具與材料的摩擦也會產生摩擦，摩擦會轉化為熱。
在尋求延長刀具壽命時需要考慮的另一個因素是保持刀具、夾頭和刀柄清潔、無沉積物或腐蝕，從而減少由不平衡刀具引起的振動。
刀具每個齒去除的材料厚度稱為切屑負載。
晶片負載運算公式如下：
切屑負載 = 進給速度 / RPM / 刃數
When the chip load is increased, tool life is increased, while decreasing the cycle time. furthermore, a broad range of chip loads will achieve a good edge finish. it is best to refer to the tool manufacturer's chip load chart to find the best number to use. recommended chip loads usually range between 0.003" and 0.03" or 0.07 mm to 0.7 mm.
配件
標籤印刷
這是一個在業界越來越受歡迎的選擇，特別是因為CNC工具機越來越融入整個業務模式。控制器可以連接到銷售或調度軟體，並且在加工零件後列印零件標籤。一些供應商使用標籤來識別剩餘材料，以便將來輕鬆檢索。
光學閱讀器
它們也稱為條碼棒，可以整合到控制器中，以便透過掃描工作計劃上的條碼來呼叫程式。此選項透過自動執行程式載入程序來節省寶貴的時間。
探棒
這些測量設備形式多樣，具有多種不同的功能。有些探頭僅測量表面 h8 以確保在 h8 敏感應用中正確對準。其他探頭可以自動掃描三維物體的表面，以便後續複製。
刀具長度感測器
刀具長度感測器的作用類似於探頭，測量日光或刀具末端與工作空間表面之間的距離，並將該數字輸入控制器的刀具參數中。這一小小的添加將使操作員免於每次更換工具時所需的漫長過程。
雷射投影儀
該類設備最早出現在家具業的CNC皮革切割機中。安裝在 CNC 工作台上方的雷射投影機投射出即將切割的部件的影像。這大大簡化了在桌子上定位毛坯的過程，以避免缺陷和其他問題。
乙烯基切割機
乙烯基刀附件在標誌行業中很常見。這是一種刀具，可以安裝在主軸上，也可以安裝在帶有自由車刀的側面，其壓力可以透過旋鈕調節。該附件允許用戶將他的 CNC 雕刻機變成繪圖儀，以製作用於噴砂的乙烯基掩模或用於卡車和標誌的乙烯基字母和徽標。
冷卻液分配器
冷氣槍或切削液噴霧器與木銑機一起使用來切割鋁或其他有色金屬。這些配件在切削刀具附近噴射冷空氣或切削液霧，以確保切削刀具在工作時保持涼爽。
雕刻機
雕刻機安裝在主軸上，由一個固定小直徑雕刻刀的浮動頭組成，雕刻刀的轉速在 20,000 至 40,000 RPM 之間。浮動頭保證即使材料厚度變化，雕刻深度也恆定。儘管獎盃製造商、制琴師和木製品店將其用於鑲嵌細工，但這種選擇最常見於標誌製作行業。
旋轉軸
沿著 x 或 y 軸設定的旋轉軸可以將銑床變成CNC車床。其中一些旋轉軸只是一個旋轉主軸，而另一些則可轉位，這意味著它們可用於雕刻複雜的零件。
浮動刀頭
浮動刀頭將使刀具與被切割材料頂面保持特定的 h8 距離。當在可能不呈現平整表面的零件頂面上切割特徵時，這一點很重要。例如，在餐桌頂部切割出 V 形槽。
等離子切割機
等離子切割機是某些機器的附加設備，允許使用者切割不同厚度的鈑金零件。
聚合工具
骨材刀具可用於直刀具無法執行的許多操作。
傳統和CNC加工
CNC加工比傳統方法有何優點？它有優越感嗎？主要好處在哪裡？如果將 CNC 和傳統加工製程進行比較，就會出現一種加工零件的一般方法：
1. 取得並研究圖紙
2.選擇最適合的加工方法
3. 確定設定方法（工件保持）
4.選擇切削刀具
5. 決定速度和進給量
6. 加工零件
兩種加工類型的基本方法是相同的。主要區別在於各種數據的輸入方式。手動進給速度為 10 英吋/分鐘 (10 英吋/分鐘) 相同
或CNC應用，但是應用的方法不是。對於冷卻劑也是如此——它可以透過轉動旋鈕、按下開關或編程特殊代碼來啟動。所有這些動作都會導致冷卻劑從噴嘴中噴出。在這兩種加工中，都需要使用者俱備一定的知識。畢竟，金屬加工，特別是金屬切削，主要是一項技能，但在很大程度上，它也是一門藝術，是一項涉及大量人員的職業。電腦數控的應用也是如此。就像任何技能、藝術或職業一樣，掌握它的每一個細節都是成功的必要條件。成為 CNC 機械師或 CNC 程式設計師需要的不僅僅是技術知識。工作經驗、直覺以及有時所謂的「直覺」是任何技能都非常需要的補充。
在傳統加工中，機器操作員用一隻手或雙手設定機器並移動每個切削刀具，以生產所需的零件。手動機床的設計提供了許多有助於零件加工過程的功能——僅舉幾例：槓桿、手柄、齒輪和刻度盤。操作員對批次中的每個零件重複相同的身體動作。然而，在這種情況下，“相同”一詞的真正意思是“相似”，而不是“相同”。人類無法始終完全相同地重複每個過程——這是機器的工作。人們無法在沒有休息的情況下一直以相同的績效水準工作。我們所有人都有一些好的時刻和一些壞的時刻。當應用於零件加工時，這些力矩的結果很難預測。每批零件之間都會存在一些差異和不一致。這些部件並不總是完全相同。保持尺寸公差和表面光潔度品質是傳統加工中最典型的問題。個別機械師可能有他們的同事。這些因素和其他因素的結合造成了很大的不一致。
數控加工消除了大部分不一致的情況。它不需要與機械加工相同的物理參與。數字上
受控加工不需要任何槓桿、轉盤或手柄，至少與傳統加工不同。一旦零件程序經過驗證，就可以多次使用，並始終返回一致的結果。這並不意味著沒有限制因素。切削刀具確實會磨損、一批中的材料毛坯與另一批中的材料毛坯不同、設置可能會有所不同等等。
數控技術的出現並不意味著所有手動機械會立即、甚至長期消亡。有時傳統的加工方法比電腦方法更可取。例如，一項簡單的一次性工作在手動機器上可能比在CNC機器上更有效地完成。某些類型的加工作業將受益於手動或半自動加工，而不是CNC加工。 CNC工具機並不是要取代所有手動機床，而只是對其進行補充。
在許多情況下，是否在CNC機床上完成某些加工的決定取決於所需零件的數量，而不是其他任何因素。儘管批量加工的零件數量始終是重要標準，但它絕不應該是唯一因素。
還應考慮零件的複雜性、公差、所需的表面光潔度品質等。
請記住，數控從未單獨加工過單一零件。數控只是一種能夠有效率、準確且一致地使用工具機的過程或方法。
數控優勢
數控的主要優點是什麼？
了解機械加工的哪些領域將從中受益以及哪些領域更適合採用傳統方式完成非常重要。認為 2 馬力的 CNC 銑床能夠勝過目前由功率高出 倍的手動銑床完成的工作是荒謬的。同樣不合理的是期望傳統工具機的切削速度和進給速度有大幅提升。如果加工和刀具條件相同，則兩種情況下的切削時間將非常接近。
CNC 使用者可以並且應該期望改進的一些主要領域：
1. 減少設定時間
2. 縮短交貨時間
3. 準確度和重複性
4.複雜形狀的輪廓
5. 簡化的工具和工件夾持
6. 一致的切割時間
7. 生產力普遍提高
每個領域僅提供潛在的改進。個人使用者將體驗到不同程度的實際改進，取決於現場製造的產品、使用的CNC工具機、設置方法、夾具的複雜性、切削刀具的品質、管理理念和工程設計、員工的經驗水平、個人態度等
減少設定時間
在許多情況下，CNC工具機的設定時間可以縮短，有時甚至可以大幅縮短。重要的是要認識到，設定是手動操作，很大程度上取決於 CNC 操作員的表現、夾具類型和機械車間的一般實踐。設定時間雖然效率低下，但卻是必要的——它是開展業務的間接成本的一部分。將設定時間保持在最短水平應該是任何機械車間主管、程式設計師和操作員的主要考慮因素之一。
由於 CNC 工具機的設計，設定時間應該不是主要問題。模組化夾具、標準工具、固定定位器、自動換刀、托盤和其他先進功能使設定時間比傳統機器的同類設定更有效率。憑藉對現代製造的良好了解，可以顯著提高生產率。
為了評估設定時間成本，一次設定下加工的零件數量也很重要。如果在一次裝夾中加工大量零件，則每個零件的裝夾成本可能非常微不足道。透過將幾個不同的操作分組到一個設定中，可以實現非常類似的減少。即使設定時間較長，與設置多台傳統機器所需的時間相比也是合理的。
縮短交貨時間
一旦編寫並驗證了零件程序，它就可以在將來再次使用，即使在短時間內也是如此。雖然第一次運行的準備時間通常較長，但任何後續運行的準備時間實際上都為零。即使零件設計的工程變更需要修改程序，通常也可以快速完成，從而縮短交貨時間。
為傳統機器設計和製造多種特殊夾具所需的較長交貨時間通常可以透過準備零件程序和使用簡化的夾具來縮短。
準確性和重複性
現代數控工具機的高精度和可重複性一直是許多使用者的主要優勢。無論零件程式儲存在磁碟上還是電腦記憶體中，甚至儲存在磁帶上（原始方法），它始終保持不變。任何程序都可以隨意更改，但一旦經過驗證，通常不需要再更改。給定的程式可以根據需要多次重複使用，而不會遺失它所包含的任何資料。誠然，程式必須遵循刀具磨損和工作溫度等可變因素，必須安全存儲，但通常需要 CNC 程式設計師或操作員的干擾很少，CNC 機床的高精度及其可重複性允許高一次又一次地生產出始終如一的優質零件。
複雜形狀的輪廓
數控車床和加工中心能夠加工各種形狀。許多 CNC 用戶購買機器只是為了能夠處理複雜的零件。航空和汽車工業的 CNC 應用就是很好的例子。對於任何三維刀具路徑生成來說，使用某種形式的電腦程式設計幾乎是強制性的。
可以製造複雜的形狀，例如模具，而無需額外花費製作追蹤模型的費用。透過按鈕、模板、木製模型和其他圖案製作工具的切換，即可實現鏡面零件。
簡化的工具和工件固定
使用專為數控應用設計的標準工具，無法消除傳統機器周圍工作台和抽屜中雜亂的標準和自製工具。多步驟工具（例如定心鑽、階梯鑽、組合工具、沉孔鑽等）被多種單獨的標準工具所取代。這些工具通常比特殊和非標準工具更便宜且更容易更換。削減成本的措施迫使許多工具供應商保持較低的成本甚至不存在。標準的現成工具通常比非標準工具更快獲得。
CNC 工具機的夾具和工件固定只有一個主要目的 - 將零件牢固地固定在同一批次中的所有零件的相同位置。專為 CNC 工作設計的夾具通常不需要夾具、導孔和其他孔定位輔助工具。
縮短時間並提高生產力
數控機床上的切削時間通常稱為循環時間，並且總是一致的。與操作員技能、經驗和個人疲勞會發生變化的傳統加工不同，數控加工是在電腦的控制下進行的。少量的手動工作僅限於設定和裝卸零件。對於大批量生產，非生產時間的高成本分散在許多零件中，使其變得不那麼重要。一致切削時間的主要好處是對於重複性作業，可以非常準確地完成生產調度和各個工具機的工作分配。
公司經常購買CNC工具機的主要原因是嚴格意義上的經濟——這是一項重大投資。此外，擁有競爭優勢始終是每位工廠經理的首要任務。數控技術為顯著提高製造生產率和提高製造零件的整體品質提供了極佳的手段。與任何手段一樣，它必須明智且有知識地使用。當越來越多的公司使用 CNC 技術時，僅僅擁有 CNC 工具機已不再具有額外的優勢。能夠取得進步的公司是那些知道如何有效地使用該技術並加以實踐以在全球經濟中保持競爭力的公司。
為了實現大幅提高生產率的目標，使用者必須了解 CNC 技術的基本原理。這些原理有多種形式，例如，理解電子電路、複雜的梯形圖、電腦邏輯、計量學、機器設計、機器原理和實務等等。每一項都需要負責人去研究、掌握。在本手冊中，重點是與 CNC 程式設計直接相關的主題，並了解最常見的 CNC 工具機、加工中心和車床（有時也稱為車削中心）。零件品質考量對於每個程式設計師和工具機操作員來說都非常重要，這一目標也反映在手冊方法以及眾多範例中。
CNC工具機的類型
數控工具機種類繁多，種類繁多。隨著技術的發展，它們的數量正在迅速增加。無法識別所有應用程式；他們會列出一長串清單。以下是 CNC 工具機所屬的一些組的簡要列表：
1. 銑床和加工中心
2. 車床和車削中心
3. 鑽孔機
4. 鏜床和成型機
5.電火花加工機
6.沖床和剪床
7.火焰切割機
8。 雕刻机
9. 水刀和雷射輪廓儀
10. 外圓磨床
11. 焊接機
12、彎管機、捲繞機、紡紗機等。
數控加工中心和車床在工業安裝數量中佔據主導地位。這兩個集團幾乎平等地分享市場。根據具體需求，某些產業可能對某一組機器有較高的需求。必須記住，車床有很多種，加工中心也有很多種。然而，立式工具機的編程過程與臥式工具機或簡單的 CNC 銑床的編程過程類似。即使在不同的工具機組之間，也存在大量的通用應用，並且編程過程通常是相同的。
銑床和加工中心
銑床上的標準軸數為 3 - X、Y 和 Z 軸。銑削系統上設定的部分是切削刀具旋轉，它可以上下移動（或進出），但它不會物理上遵循刀具路徑。
數控銑床有時稱為CNC銑床，通常是小型、簡單的機器，沒有換刀裝置或其他自動功能。它們的額定功率通常很低。在工業中，它們用於工具室工作、維護目的或小零件生產。與數控鑽頭不同，它們通常是為輪廓加工而設計的。
CNC加工中心比鑽床和銑床更受歡迎、更有效率，主要是因為它們的靈活性。使用者從 CNC 加工中心獲得的主要好處是能夠進行分組
將多種不同的操作整合到一個設定中。例如，鑽孔、鏜孔、锪孔、攻牙、锪孔和輪廓銑削可以合併到單一 CNC 程式中。此外，透過使用托盤自動換刀以最大限度地減少空閒時間、分度到零件的不同側面、使用附加軸的旋轉運動以及許多其他功能，CNC 加工中心可以配備特殊的功能，從而增強了靈活性軟體控制速度和進給、切削刀具的壽命、自動過程中測量和偏移調整以及其他提高產量和節省時間的裝置。
典型的 CNC 加工中心有兩種基本設計。有立式加工中心和臥式加工中心。這兩種類型之間的主要區別在於它們能夠有效完成的工作性質。對於垂直數控加工中心來說，最適合的工作類型是扁平的零件，要么安裝到工作台上的夾具上，要么借助虎鉗或卡盤。需要在一次設置中對 2 個或更多面進行加工的工作更適合在 CNC 水平加工中心上完成。一個很好的例子是泵殼和其他立方體形狀。一些小零件的多面加工也可在配備旋轉工作台的CNC立式加工中心上進行。
兩種設計的編程過程相同，但水平設計中添加了一個附加軸（通常是 B 軸）。此軸可以是工作台的簡單定位軸（分度軸），也可以是同步輪廓加工的全旋轉軸。
本手冊重點介紹 CNC 立式加工中心應用，其中有專門章節介紹水平設定和加工。程式方法也適用於小型數控銑床或鑽孔和/或攻絲機，但程式設計師必須承認它們的限制。
車床和車削中心
數控車床通常是具有2個軸的工具機，即垂直的X軸和水平的Z軸。車床與銑床的主要差異在於，車床的零件會繞著機器中心線旋轉。此外，切削刀具通常是固定的，安裝在滑動轉塔上。切削刀具按照編程的刀具路徑的輪廓行進。對於帶有銑削附件的CNC車床，即所謂的動力刀具，銑刀有自己的馬達並在主軸靜止時旋轉。
現代車床設計可以是水平的，也可以是直立式的。水平型比垂直型更為常見，但兩種設計對於任一組都存在。例如，臥式組的典型數控車床可設計為平床身或斜床身，為棒料類型、卡盤類型或通用類型。加上這些組合或眾多配件，就使得CNC車床成為一種極為靈活的工具機。通常，尾座、穩定架或隨動架、零件捕手、拉出手指甚至第三軸銑削附件等配件都是數控車床的常用部件。事實上，CNC車床的用途非常廣泛，因此它通常被稱為CNC車削中心。本手冊中的所有文字和程序範例均使用更傳統的術語“CNC車床”，但仍識別其所有現代功能。
CNC人員
電腦和工具機不具備智慧。他們無法思考，無法理性地評價一個電台。只有具備一定技能和知識的人才能做到這一點。在數控領域，技能通常掌握在兩個關鍵人員手中，一個負責編程，另一個負責加工。他們各自的數量和職責通常取決於公司的偏好、規模以及在那裡生產的產品。然而，每個職位都是截然不同的，儘管許多公司將這兩個職能合而為一，通常稱為 CNC 程式設計師/操作員。
CNC程序員
CNC程式設計師通常是CNC機械車間中最負責的人。此人通常對工廠數控技術的成功負責。同樣，此人應對與 CNC 操作相關的問題負責。
儘管職責可能有所不同，但程式設計師也負責與 CNC 工具機的有效使用相關的各種任務。事實上，此人通常負責所有 CNC 操作的生產和品質。
Many CNC programmers are experienced machinists, who have had a practical, hands-on experience as machine tool operations they know how to read technical drawings and they can comprehend the engineering intent behind the design. This practical experience is the foundation for the ability to ‘machine' a part in an office environment. A good CNC programmer must be able to visualize all the tool motions and recognize all restricting factories that may be involved. The programmer must be able to collect, analyze process and logically integrate all the collected data into a signal, cohesive program. In simple terms, the CNC programmer must be able to decide upon the best manufacturing methodology in all respects.
除了加工技能外，CNC 程式設計師還必須了解數學原理，主要是方程式的應用、弧和角度的解。同樣重要的是三角學知識。即使使用電腦編程，手動編程方法的知識對於徹底理解電腦輸出和控制該輸出也是絕對必要的。
真正專業的 CNC 程式設計師的最後一個重要品質是他或她傾聽其他人（工程師、CNC 操作員、經理）的能力。良好的上市技巧是變得靈活的首要先決條件。優秀的 CNC 程式設計師必須具備靈活性，才能提供高品質的程式設計。
CNC工具機操作員
CNC工具機操作員是CNC程式設計師的補充職位。程式設計師和操作員可能是一個人，就像許多小商店的情況一樣。儘管傳統工具機操作員執行的大部分職責已轉移到 CNC 程序，但 CNC 操作員仍承擔許多獨特的職責。在典型情況下，操作員負責工具和機器設定、零件更換，甚至通常負責一些過程中檢查。許多公司希望對機器進行品質控制，而任何手動或電腦機床的操作員也對該機器上完成的工作的品質負責。 CNC 工具機操作員非常重要的職責之一就是向程式設計師報告每個程式的結果。即使擁有最好的知識、技能、態度和意圖，「最終」的程序也總是可以改進的。 CNC 操作員是最接近實際加工的人，他清楚地知道這種改進可以達到什麼程度。
證明 CNC 成本的合理性
數控工具機的成本可能會讓大多數製造商感到緊張，但擁有數控雕刻機的好處很可能會在很短的時間內證明成本的合理性。
首先要考慮的成本是機器成本。一些供應商提供捆綁交易，包括安裝、軟體培訓和運費。但在大多數情況下，所有東西都是單獨出售的，以便對 CNC 雕刻機進行客製化。
輕鬆的工作
Low-end machines cost from $2,000 to $10,000. they are usually bolt-it yourself kits made of bent sheet metal and use stepper motors. They come with a training video and an instruction manual. These machines are meant for do-it-yourself use, for the signage industry and other very light duty operations. they will usually come with an adapter for a conventional plunge router. accessories such as a spindle and vacuum work holding are options. These machines can be very successfully integrated into a high production environment as a dedicated process or as part of a manufacturing cell. for instance, one of these CNC's can be programmed to drill hardware holes on drawer fronts before assembly.
中型
中檔CNC工具機的價格在 10,000 美元到 100,000 美元之間。這些機器由更厚規格的鋼或鋁製成。他們可能會使用步進電機，有時也使用伺服電機；並使用齒條齒輪傳動或皮帶傳動。它們將有一個單獨的控制器，並提供多種選項，例如自動換刀器和真空集氣室工作台。這些機器適用於標牌行業的重型作業以及輕型面板加工應用。
對於資源或人力有限的新創公司來說，這是一個不錯的選擇。他們可以執行櫥櫃製造所需的大多數操作，儘管複雜程度或效率不同。
產業實力
高階雕刻机的價格高達100,000萬美元。這包括適用於廣泛應用的一系列具有 3 至 5 個軸的機器。這些機器將採用厚規格焊接鋼製成，並配備自動換刀裝置、真空工作台和其他配件（取決於用途）。這些機器通常由製造商安裝，並且通常包括培訓。
運輸
Transporting a CNC engraver carries a considerable cost. With routers weighing anywhere from a few hundred pounds to several tons, fr8 costs can range from $200 to $5,000 or more, depending on location. remember that unless the machine was built nearby, the hidden cost of moving it from europe or asia to the dealer's showroom is likely included. additional costs may also be incurred just to get the machine inside once it is delivered as it is always a good idea to use professional riggers to deal with this kind of operation.
安裝與培訓
CNC 供應商通常收取每天 300 至 1,000 美元的安裝費。安裝和測試雕刻机可能需要半天到一周的時間。這筆費用可以包含在購買機器的價格中。有些供應商會免費提供硬體和軟體的使用培訓，通常是在現場，而其他供應商則會對此項服務收取每天 300 至 1,000 美元的費用。
CNC 工作相關的安全
許多公司的牆上都掛著一張安全海報，上面傳達著簡單而有力的訊息：
安全第一條規則是遵守所有安全規則。
本節的標題並未顯示安全性是面向程式設計還是面向加工層面。季節是安全完全獨立的。它獨立存在並支配機械車間內外每個人的行為。乍一看，安全性似乎與機械加工和機器操作有關，也許還與設定有關。這確實是事實，但卻無法展現完整的情況。
在典型的機械車間日常工作中，安全是編程、設置、加工、加工、夾具、檢查、切削等操作中最重要的因素。安全性怎麼強調都不為過。企業講安全、開安全會議、張貼海報、發表演說、召集專家。出於一些非常好的原因向我們所有人提供大量資訊和說明。其中相當多的內容是關於過去的悲慘事件——許多法律、規則和條例都是根據對嚴重事故的調查和調查而製定的。
乍一看，在 CNC 工作中，安全性似乎是次要問題。有大量的自動化；一遍又一遍運行的零件程式、過去使用過的工具、簡單的設定等等。這種觀點可能會產生嚴重後果。
安全性是一個很大的課題，但與 CNC 工作相關的幾點很重要。每個機械師都應該了解機電設備的危險。打造安全工作場所的第一步是保持工作區域的整潔，不允許碎屑、油污和其他雜物堆積在地板上。照顧人身安全也同樣重要。寬鬆的衣服、珠寶、領帶、圍巾、未受保護的長髮、不當使用手套以及類似的違規行為，在加工環境中都是很危險的。強烈建議保護眼睛、耳朵、手和腳。
機器運轉時，應有防護裝置，不得裸露運動部件。應特別小心旋轉主軸和自動換刀裝置。其他可能造成危險的設備包括托盤更換裝置、排屑機、高壓區域、提昇機等。
在程式設計中，遵守安全規則也很重要。刀具運動可以透過多種方式進行編程。速度和進給必須是現實的，而不僅僅是數學上的「正確」。切削深度、切削寬度、刀具特性都對整體安全性有深遠影響。
所有這些想法只是一個非常簡短的總結，提醒人們應該始終認真對待安全。
