เครื่องจักร CNC

  CNC คือ อะไร

ความหมายของ CNC

            CNC เป็นคำย่อของ Computer Numerical Control แปลว่าการควบคุมเชิงตัวเลขด้วย คอมพิวเตอร์ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกลต่าง ๆ เช่น เครื่องกัดซีเอ็นซี เครื่องกลึงซีเอ็นซี เครื่องเจียระไน เครื่องEDM ฯลฯ ซึ่งสามารถทำให้ผลิตชิ้นส่วนได้รวดเร็วถูกต้อง และ เที่ยงตรงเครื่องจักรซีเอ็นซีแต่ละแบบแต่ละรุ่นจะมีลักษณะเฉพาะและการ ประยุกต์ใช้งานที่ต่างกันออกไป
 

ประเภทของ CNC
             เครื่อง จักรที่มีสมรรถนะในการผลิตสูงในปัจจุบันนี้ส่วนใหญ่ใช้ระบบ NC ทั้งสิ้น แต่จะมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ ที่มีความแตกต่างกันในการผลิต เอ็มวาสฯ จะเกี่ยวข้องกับงานขึ้นรูปโลหะด้วยเครื่องจักรNCเกือบทั้งหมดมีส่วนน้อยที่เกี่ยวกับอาหารและงานไม้ประเภทของการขึ้นรูป โลหะ

1.งานโลหะแผ่น      เช่น งานม้วน  งานพับ  งานเชื่อมประสาน  งานปั๊ม (Press)งานตัด

2.งานโลหะที่เป็นก้อน (ไม่กล่าวถึงงานหล่อ)  เช่น งานหล่อ งานกลึง งานกัด ตัด ไส เจียระไน  ตะไบ  เจาะ เอ็มวาสฯ จะเกี่ยวข้องกับงานซ่อมเครื่องจักรที่ขึ้นรูปประเภทนี้ เป็นส่วนใหญ่

หลักการทำงานของเครื่องจักรกล ซีเอ็นซี
              หลักการทำงานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี จะคล้ายคลึงกับเครื่องจักรกลทั่ว ๆ ไป คือ  พื้นฐานเบื้องต้นของการทำงานของเครื่ องจักรกลซีเอ็นซีจะทาการผลิตชิ้นงานเหมือนกับเครื่องจักรกลทั่วไปแต่จะแตกต่างกันที่การควบคุมการทำงานของเครื่องซีเอ็นซีจะใช้ คอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานในขั้นตอนต่าง ๆ แทนที่จะใช้ช่างควบคุมเครื่อง ส่วนของการควบคุมเครื่องจักรแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ
- การควบคุมการเคลื่อนที่ไปยังตา แหน่งที่ต้องการ ( Movement )
- การควบคุมความเร็วของการเคลื่อนที่ ( Speed)             
 
       1.หลักการทางานของเครื่องจักรกลทั่วไป
         เครื่องจักรกลทั่วไปจะต้องใช้ช่างควบคุมเครื่องในการหมุนเลื่อนโต๊ะงาน เพื่อเลื่อนคมตัดหรือชิ้นงานให้เคลื่อนที่ไปตามระยะที่ต้องการ เมื่อเสร็จสิ้นการทำงานแล้วก็จะได้ชิ้นงานที่มีรูปทรง และขนาดตามความต้องการซึ่งช่างควบคุมเครื่องจะต้องคอยเฝ้ าดูตา แหน่งของคมตัดที่สัมผัสกับเส้นรอบรูปบนชิ้นงานที่กา ลังตัดเฉือนอยู่ตลอดเวลา และในการเปลี่ยนตา แหน่งของคมตัด ช่างจะต้องหมุนมือหมุน เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนต้องคอยสังเกตคมตัด เพื่อตรวจสอบตา แหน่งของชิ้นงานกับคมตัด และเมื่อได้ตา แหน่งที่ต้องการแล้ว ช่างก็จะหยุดหมุนมือหมุน คมตัดก็จะหยุดเคลื่อนที่ ซึ่งภาษาทางเทคนิค เรียกการทา งานนี้ว่าการควบคุม ( Control )นอกเหนือจากการควบคุมตำแหน่งของชิ้นงานกับเครื่องมือตัดแล้ว ช่างยังต้องควบคุมอัตราป้อนซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุชิ้นงาน วัสดุของเครื่องมือตัดและตา แหน่งของคมตัดด้วย ซึ่งในบางครั้งช่างจะต้องลดอัตราป้ อนลงเมื่อใกล้จะถึงตา แหน่งที่ต้องการ เพื่อให้ได้ตา แหน่งที่ถูกต้องจริง ๆ นอกจากนี้จะต้องคอยปรับความเร็วรอบและตา แหน่งของการหล่อเย็นให้ถูกต้องอีกด้วย
         2.หลักการทางานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี
           เครื่องจักรกลซีเอ็นซีจะทำงานได้นั้น ระบบควบคุมของเครื่องจะต้องได้รับคำสั่งเป็นภาษาที่ระบบควบคุมเข้าใจได้เสียก่อนว่าจะให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทา อะไร ดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องป้อนโปรแกรมเข้าไปในระบบควบคุมของเครื่องผ่านแป้นพิมพ์ ( Key Board ) หรือเทปแม่เหล็ก( Magnetic Tape ) เมื่อระบบควบคุมอ่านโปรแกรมที่ป้อนเข้าไปแล้ว ก็จะนำไปควบคุมให้เครื่องจักรกลทำงานโดยอาศัยมอเตอร์ป้อน ( Feed Motor )เพื่อให้แท่นเลื่อนเคลื่อนที่ได้ เช่น
เครื่องกลึงซีเอ็นซี ก็จะมีมอเตอร์ในการเคลื่อนที่ 2 ตัว หรือเครื่องกัดซีเอ็นซี จะมีมอเตอร์ป้อน 3ตัว จากนั้นระบบควบคุมอ่านโปรแกรมแล้ว ก็จะเปลี่ยนรหัสโปรแกรมนั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้ าเพื่อไปควบคุมให้มอเตอร์ทำงาน แต่เนื่องจากสัญญาณที่ออกจากระบบควบคุมนี้มีกำลังน้อยไม่สามารถไปหมุนขับให้มอเตอร์ทำงานได้ ดังนั้น จึงต้องส่งสัญญาณนี้เข้าไปในภาคขยายสัญญาณของระบบขับ ( Drive amplified ) และส่งสัญญาณต่อไปยังมอเตอร์ป้อนแนวแกนที่ต้องการเคลื่อนที่ ตามที่โปรแกรมกาหนด ความเร็วและระยะทางการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนจะต้องกำหนดให้ระบบควบคุมรู้เนื่องจากระบบควบคุมซีเอ็นซีไม่สามารถมองได้ ซึ่งจะแตกต่างกับช่างควบคุมเครื่องจักรที่อาศัยสายตามองดูตา แหน่งของคมตัดกับชิ้นงาน ก็จะรู้ว่าต้องเลื่อนแท่นเลื่อนไปอีกเป็นระยะทางเท่าใด ดังนั้น จึงต้องออกแบบอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่สามารถจะบอกตา แหน่งของแท่นเลื่อนให้ระบบควบคุมได้รู้ อุปกรณ์ชุดนี้เรียกว่า ระบบวัดขนาด( Measuring System) ซึ่งประกอบด้วยสเกลแนวตรง ( Liner Scale ) มีจา นวนเท่ากับจำนวนแนวแกนในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกลทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับระยะทางที่แท่นเลื่อนเคลื่อนที่กลับไปยังระบบควบคุมทำให้ระบบควบคุมรู้ว่าแท่นเลื่อนเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทางเท่าใดจากหลักการควบคุมการทำงานดังกล่าว ทำให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีสามารถผลิตชิ้นงานให้มีรูปร่างและรูปทรงให้มีขนาดตามที่ต้องการได้ เนื่องจากการสร้างและการทำงานที่เหนือกว่าเครื่องจักรกลทั่วไป จึงทำให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญมาก
 ข้อดีของการประยุกต์ใช้งาน

           ข้อแรก เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทุกเครื่องได้รับการปรับปรุงให้มีการทำงานอัตโนมัติทำให้ลดความวุ่นวายของผู้ควบคุมเครื่องจักรในการผลิตชิ้นงาน เครื่องจักรซีเอ็นซีหลายเครื่องสามารถทำงานโดยที่ผู้ควบคุมไม่ต้องคอยนั่งเฝ้าในระหว่างวัฏจักรการทำงานของเครื่อง (Machining cycle) และผู้ควบคุมสามารถไปทำงานอย่างอื่นได้ สิ่งนี้ทำให้ผู้ใช้เครื่องจักรซีเอ็นซีได้ประโยชน์หลายอย่างรวมทั้งลดความเหนื่อยล้าของผู้ปฏิบัติงาน ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากคนมีน้อยมากมีความคงเส้นคงวาในการผลิตและสามารถทำนายเวลาในการผลิตแต่ละชิ้นได้
               ข้อดีข้อที่สอง ของเทคโนโลยีซีเอ็นซีคือความคงเส้นคงวาและความถูกต้องแม่นยำของชิ้นงาน ซึ่ง
หมายความว่า     เมื่อโปรแกรมที่เขียนทำงานอย่างถูกต้องแล้ว การผลิตชิ้นส่วน 2 ชิ้น 10 ชิ้น หรือ 1000 ชิ้น
ให้เหมือนกันทุกประการสามารถทำได้อย่างง่ายดายด้วยความสม่ำเสมอ
               ข้อดีข้อที่สาม คือความยืดหยุ่นในการทำงาน เนื่องจากเครื่องจักรกลเหล่านี้ทำงานตามโปรแกรม
การทำงานที่ต่างกันก็ง่ายเหมือนกับการโหลดโปรแกรมที่ต่างกัน เมื่อโปรแกรมประมวลผลและทำการผลิตชิ้นงานแล้ว เราสามารถเรียกโปรแกรมนั้นกลับมาใช้ใหม่ในครั้งต่อไปเมื่อต้องทำงานชิ้นนั้นอีกในตอนเริ่มแรกการควบคุมเครื่องจักรกลซีเอ็นซีใช้โปรแกรมรหัสจีเป็นชุดคำสั่งควบคุมขับเครื่องมือตัดเฉือน (Tool) จากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง หรือเปิด-ปิดสารหล่อเย็นหรือเปลี่ยนเครื่องมือตัดเฉือน เราไม่สามารถแยกเครื่องจักรซีเอ็นซีและรหัสจีออกจากกันได้ ถ้าเราต้องการให้