磨床是精密工具機的一種。其特殊的性能，是利用附裝砂輪的高速磨削刀，可對各種軟硬不同的金屬材料加工，而又能同時達到要求的高精密度、表面光度和加工速度的多重效果，這是其他工具機所不及的。　　

　　近十餘年來，磨床的設計、構造、應用及磨削工具等方面，都有長足的進步，因此用途日廣，成為切削加工的利器。磨床的種類很多，工廠中常用的，有平面磨床、圓柱磨床、內圓磨床、工具磨床、萬能磨床及無心磨床等，加工範圍甚為廣泛，除一般機件外，如講求公差配合的工具樣板、金屬沖模等，在熱處理後都有賴磨床的加工，才能達到要求的精密度、硬度和抗張強度等特性。

　　磨床的工作物，一般多由其他工具機先行粗加工，再由磨床細加工，其精密度常可維持在萬分之五英吋上下(±0.0005"或千分之一公釐右左(±0.001mm)，最精密的磨床可達百萬之一英吋。故磨床的工作量，不是以一定時間內磨削多少金屬量來測定，而是以磨削製品的精密度來衡量的。

　　磨床在加工過程中所用的磨削工具就是砂輪。砂輪是由兩種材料製成： (一)磨料-分天然及人工磨料，天然磨料如砂石、金剛砂及鋼玉等；人工磨料為炭化矽及氧化鋁。(二)結合料一大部分砂輪是用玻璃狀的結合料製成，此種砂輪多孔，因其強度大，磨蝕小，且不受水、酸、或油的影響。人工磨料中的炭化矽較氧化鋁為硬，但軔度較差，兩者性質上的不同，故可用以磨削各種不同性質材料的製品，如炭化矽磨料砂輪，可磨較軟性的黃銅、鋁、紫銅、青銅、鑄鐵、輕合金、大理石及玻璃等。氧化鋁磨料砂輪，可磨強度硬度較高的材料，如高速鋼、合金鋼、高炭鋼等。

銑床是機械加工中的重要工作母機之一。由於銑床能夠精確的將工作物銑平面、銑曲面、銑溝槽、銑齒輪、銑種種複雜的形狀，因此對機械生產、模具生產或工具生產作業來說，都是不可或缺的工作利器，其用途凌駕一般鉋床之上。

	立式銑床(左)　萬能銑床(右)

　　考據其發展過程，銑床最初是由車床演變而來的。最原始的銑床操作，是在車床的兩頂心間，裝置一心軸，在心軸上再裝置一小圓形鋸片或銑刀，另在車床刀架上裝置工作物，然後進行銑切，此種施工方法，雖屬簡易，但經過多年的改良，逐漸發展成為近代化的各種精密銑床，同時配置各種銑床附件及改進所用的切削工具，以達成各種不同工作要求，成為機械加工中的萬能機具。

　　銑床的種類很多，常用的有(一)萬能銑床和(二)立式銑床(三)臥式銑床。萬能銑床用處最多的一種銑床其床台除可作縱向、橫向及垂直的移動外，並可在水平方向左右迴轉各45度。銑刀則裝心軸上，心軸有十餘種轉速，配合床台三種方向的進刀，因此可用多種銑刀以及不同的條件，來適應工作的需要。且因床台可以旋轉，故可銑切螺旋的工作及有角度的面，因此稱之為萬能銑床。

　　立式銑床的心軸是垂直的，其構造亦與萬能銑床類似。銑床的心軸可以上下移動，與鑽床心軸相仿，故其用途，除垂直銑削加工外，亦可用於工作物的鑽孔，搪孔等。

　　銑床是一種精密的機具，一位優良的銑床工，除須瞭解各式銑床的構造和性能外，尚須具備熟練的技藝以及相當程度的機械理論知識和機工數學基礎。例如：為適於工作物的不同材料性質，如何選擇切削速度，銑刀的安裝及如何決定進刀的大小，工作物的裝置，以及銑床各種附件的使用等。在各種附件中，用途最廣的是分度頭，利用分度頭可將工作物繞軸旋轉一定的角度，可賴以銑齒輪及銑不同角度的孔或槽。

　　此外，在銑床上尚可銑切螺旋，如鑽頭的螺旋槽等。銑切時，工作物繞軸旋轉，同時銑床床台作縱向移動，再經過複式齒輪的組合及螺旋分度頭的配置而加工，應用不同的齒輪組合，床台縱向移動與工作物轉動的比例亦可隨之變化，因此可銑切甚多不同的導程。

車床演進史〈下〉
　
轉載自“機械月刊 2001/第308期/3月號/工具機專輯”

四、數值控制車床

如果說動力車床是現代車床的先驅，那數值控制車床是集數百年來車床演進技術與優點於一身的車床，如前所言數值控制車床之所以被發展，並且成為往後車床的霸主，主要拜電腦發明所賜。早期的車床(動力車床之前)，以人工或獸力提供動力源，控制車床的方式十分簡易，純粹藉由機械元件的運轉與變換達到控制的目的，簡單、可靠，但反應很差，而且當時的加工精度不佳，產生的噪音極大，之後馬達成了車床的動力源，一些電機元件被加以運用，並搭配油、氣壓缸完成控制機台運轉的任務，此時的機台控制已算十分成熟，即使至現今仍有不少傳統車床仍是採用此方式的改良型，但是對於一些複雜的控制就顯得力不從心。

早在19世紀就有人將數值控制的概念放到針織機上編織布料圖樣，1946年首部電腦在賓州大學誕生，當時是以真空管建構而成，運算速度慢且體積龐大，甚至比起當時車床都大上許多，很難想像如此的設備竟會成為後來能裝在每台車床身上的控制器。1950年代首部配備數值控制的車床誕生了，隨著電腦由真空管時代進展到電晶體時代再到積體電路時代，然後是目前的超大型積體電路，電腦愈做愈小，功能愈來愈強，數值控制車床(簡稱NC車床)也進展到電腦數值控制車床(簡稱CNC車床)。

現今大家都提到數值控制車床與電腦數值控制車床，其實指的就是CNC車床，但二者其實是有差異的，前者屬較早階段的數值控制，車床本身並未安裝電腦，而是透過另一台電腦將零件的加工程序製成紙帶或磁帶，再輸入被控制的車床，車床便依紙帶(或磁帶)上的位置座標、轉速、進給速度指示完成加工，之後專業的控制器製造商將電腦設計可擺放在車床上，免除了加工程序必須經由外界轉換成NC碼才能控制機台的困擾，不但加工程式可以直接由車床上的電腦設計，亦可在別處完成程式設計再利用如RS232的傳輸介面回傳機台，如此在加工資料的管理可單機儲存，亦可集中管理，因此跳脫了單機操控，而多機連線的DNC、FMS、CIM系統逐漸的被應用在整廠的規劃中，近來由於CAD/CAM的發達，不少以往被視為無法完成的複雜形狀加工，都被克服了。

談到數值控制，就無法忽視日本的工具機發展，更不應該忘記提到目前雄霸全球工具機控制器超過五成的日本FANUC公司。雖然數值控制應該算是由美國所開發出來的，但如同世上許多暢銷的商品，真正被發揚光大的卻是在日本，日本早在1950年代亦隨美國之後開發數值控制的工具機，1970年代FANUC等日本控制器製造商成功的推出一系列控制器，促使數值控制工具機普遍化，不但奠定日本一、二十年世界工具機龍頭的地位，而且由於控制器日益成熟，受益的還不止日本，也包含了台灣與韓國。台灣CNC車床最早於1975年由楊鐵公司開發成功，隨後台中精機等廠家相繼加入，讓台灣順利由傳統車床的主要生產國轉變為世界主要CNC車床生產國之一，不過令人遺憾的由於國產化的控制器一直在成本與效能上無法獲得滿意結果，致使控制器一直掌握在日、德等國的手中，相對也無法提高本身的競爭力。(見圖九)

圖九：CNC車床(資料來源；台中精機：Vturn-26DT)

五、未來車床的發展趨勢

1. 模組化的車床：

雖然車床的類型可大致分成汎用型與專用型，但在少量多樣且效率必須提升的趨勢下，二者的界限不再如以往般的明顯，取而代之的是以模組化設計的車床，亦可稱為汎用型的專用車床，利用不同的模組機構搭配功能強大的CNC控制器，即可依據產業的不同特性而開發最合適的車床，模組化的設計觀念早已在汽車工業行之多年，導入工具機開發是該走的方向之一。(見圖十)

圖十：CNC模組化車床(資料來源；森精機：SL系列)

2.資訊化車床：

隨著資訊化的發展，目前十分流行的遠端控制與診斷亦被應用在CNC車床上，尤其是網路無線傳輸的普及化，各廠家控制器具備網路傳輸的功能早已成為主要的配備，只要選擇具有該項功能的控制器就可利用手機做遠端遙控操作，相信這是早期車床製造者與使用者所始料未及的，也說不定目前個人電腦常受到病毒威脅的現況亦會出現在車床的控制器上。

3.強調環保、省能源車床：

隨著環保意識的抬頭，這股風氣也吹到工具機業，由於工具機必須大量使用潤滑油、液壓油與切削液等對環境造成傷害的化學產品，且對工廠的整理整頓不易執行，甚至對操作者在長期工作下亦有不良影響，諸如此類皆困擾著工廠的管理者，而且被列入了3K產業更不易吸引年輕人加入，而有高齡化的現象，嚴重者必須將工廠搬移到較落後的國家。因此在歐、美、日等地區有愈來愈多的工具廠家開發出所謂環保車床，強調該車床的效能比舊型高，而且以馬達替代液壓，選擇免潤滑的滑軌與螺桿，連加工用切削液也改成微量噴霧式切削液免回收，甚至發展可乾切的刀具因應。未來可預見此類的車床會愈來愈多，說不定再過幾年歐盟又會繼ISO 9000(品質制度)、CE(安全規範)等貿易限制再加入 ISO 14000(環保制度)成為新的貿易障礙。

1. 複合化加工機：

古語言〝合久必分，分久必合〞似乎也在工具機看到這些現象，早年車床只做車、鑽，後來電腦加入車床控制，於是有所謂C軸車床，可做工件翻轉定位與局部銑削加工，然後又有Y軸車床的開發，更讓銑削的能力大增。銑床更是將原本鑽床與搪床的工作集於一身，蛻變成當今應用最廣的工具機─綜合加工機。但儘管Y軸車床與綜合加工機的性能強大，但如有必須以車、銑流程方可加工的零件，通常皆無法單獨完成加工，即使做得到，亦因效率不佳或精度不良而放棄。但是於十年前開始就有德、日的廠商投入所謂的複合加工機的開發，此機台兼具車床與綜合加工機的性能，對於複雜的車、銑加工件達到單機完成的夢想。雖然已有不少廠家推出，產品也日趨成熟，但是否成為未來工具機的主流，有待觀察，畢竟成本與無法完全取代車床和綜合加工機的工作是目前此機台尚須克服之處。(見圖十一)

圖十一：複合磨床(資料來源；森精機：MT系列)