พลิกโทรศัพท์กลับ แอบมองใต้หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง แล้วถือสว่านเจาะฟัน อุปกรณ์เหล่านี้มีแกน หมุด และปลอกขนาดเล็กที่ประกอบเข้าด้วยกันได้พอดีโดยแทบไม่มีรอยแยกที่มองเห็นได้ ชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่ได้หล่อขึ้นจำนวนมากหรือผลิตด้วยมือ
ผลิตโดยใช้เครื่องกลึงควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมุนแท่งโลหะหรือพลาสติกด้วยความเร็วสูงมากด้วยเครื่องมือคมๆ ในการตัดชั้นบางๆ ออกจนกว่าจะได้รูปร่างตามต้องการ
กระบวนการนี้เรียกว่าการกลึง CNC ที่มีความแม่นยำสูง และหากไม่มีการกลึงนี้ อุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูงทั้งหมดจะต้องหยุดชะงัก ด้านล่างนี้คือแนวทางเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกระบวนการนี้ และเหตุผลที่ในทางปฏิบัติคุณจำเป็นต้องค้นหากระบวนการนี้เมื่อคุณต้องการชิ้นส่วนกลึงที่มักจะมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำ
การกลึงมีแนวคิดที่เรียบง่าย วัสดุจะถูกนำออกโดยการยึดแท่งกลมด้วยแคลมป์แล้วหมุนรอบแกนหมุน จากนั้นจึงเลื่อนเครื่องมือตัดแบบปลายเดียวผ่านการหมุนโดยตรง ผลลัพธ์ที่ได้คือทรงกระบอก กรวย หรือร่องที่คล้ายกับเส้นทางเดินของเครื่องมือ
CNC ย่อมาจาก Computer Numerical Control ซึ่งหมายถึงการควบคุมทุกการเคลื่อนไหวด้วยโปรแกรมในหน่วยความจำของเครื่องจักร หลังจากพิสูจน์รหัสแล้ว เครื่องกลึงจะทำซ้ำวงจรเดิมโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากมนุษย์
การกัดไม่ใช่กรณีนี้ เพราะชิ้นส่วนยังคงเดิม แต่เครื่องมือกำลังหมุนอยู่ การกลึงทำให้เครื่องมือเรียบและชิ้นส่วนเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้ในงานกลึงเพลา เกลียว และงานกลึงอื่นๆ ที่เป็นทรงกลมส่วนใหญ่

ความแม่นยำหมายถึงขนาดชิ้นส่วนที่อยู่ภายในขอบเขตที่มักจะเล็กกว่าความกว้างของเส้นผมมนุษย์ โดยทั่วไปเป้าหมายจะอยู่ที่บวกหรือลบ 0.0005 นิ้ว
ความหยาบของพื้นผิวถูกจำกัดไว้ที่ระดับไมโครนิ้ว และร่อง รัศมี และเกลียวทุกอันเริ่มต้นที่จุดเดียวกันบนชิ้นส่วนที่หนึ่งและชิ้นส่วนที่หนึ่งหมื่น ระบบ CNC บรรลุระดับนี้ได้เนื่องจากมอเตอร์เซอร์โวจะเคลื่อนที่เครื่องมือบนสไลด์บอลสกรูโดยได้รับฟีดแบ็กจากสเกลแก้วหรือตัวเข้ารหัสแบบหมุน
งานเริ่มต้นเมื่อวิศวกรเปิดซอฟต์แวร์ CAD และวาดชิ้นงานเป็นสามมิติ แต่ละรู เกลียว และมุมตัดถูกกำหนดไว้อย่างสมบูรณ์
แบบจำลองนี้ยังมีหมายเหตุความคลาดเคลื่อน สัญลักษณ์พื้นผิวสำเร็จ และคำอธิบายวัสดุ ไฟล์เดียวนี้จะกลายเป็นข้อมูลอ้างอิงหลักสำหรับทุกขั้นตอนถัดไป
เครื่องไม่สามารถบูตโดยใช้ไฟล์ CAD ได้ ซอฟต์แวร์ CAM จะอ่านแบบจำลองและกำหนดให้ผู้ใช้เลือกเครื่องมือ ความเร็ว และความลึกในการตัด จากนั้นซอฟต์แวร์จะเขียน G-code ซึ่งเป็นรายการข้อความพิกัดและคำสั่ง บรรทัดปกติหนึ่งคือการปรับป้อมปืนให้อยู่ที่ X0.250 Z-0.500 ด้วยอัตราป้อน 0.004 นิ้วต่อรอบ
โค้ดนี้ได้รับการแก้ไขโดยโพสต์โปรเซสเซอร์ให้ตรงกับรุ่นเฉพาะของเครื่องจักร เพื่อให้ความเร็วของแกนหมุน คำสั่งน้ำหล่อเย็น และตำแหน่งการเปลี่ยนเครื่องมืออยู่ในรูปแบบตัวสร้าง
ช่างเทคนิคติดตั้งจะเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมกับงาน เครื่องกลึงสองแกนจะควบคุมเพลาแบบง่าย ศูนย์กลึงพร้อมเครื่องมือเคลื่อนที่และการเคลื่อนที่ในแกน Y จะเพิ่มมุมแบนและรูไขว้ในการจับยึดครั้งเดียว
เครื่องกลึงแบบสวิสยึดชิ้นส่วนที่ยาวและบางไว้ด้วยบูชนำร่องเพื่อให้วัสดุเคลื่อนที่ในขณะที่แกนหมุนอยู่นิ่ง เมื่อเลือกเครื่องจักรแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจะโหลดแท่งโลหะผ่านรูของแกนหมุนและติดตั้งเครื่องมือลงในป้อมปืน เครื่องมือแต่ละชิ้นจะถูกเชื่อมต่อกับจุดอ้างอิงทั่วไป เพื่อให้เครื่องจักรรู้ว่าปลายเครื่องมืออยู่ตรงไหนในอวกาศ
โปรแกรม CNC เริ่มต้นขึ้น และแกนหมุนจะเร่งความเร็วตามรอบต่อนาทีที่ตั้งโปรแกรมไว้ ป้อมปืนจะกำหนดตำแหน่งเครื่องมือชิ้นแรก เคลื่อนไปยังหน้าตัดของชิ้นงาน และตัดเบาๆ เพื่อให้การเริ่มต้นเป็นไปอย่างราบรื่น
จากนั้นเครื่องมือจะเลื่อนไปยังเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและตัดวัสดุออกทีละรอบซึ่งอาจมีความลึกเพียง 0.005 นิ้ว เครื่องมือร่องจะตัดร่องโอริง เครื่องมือเกลียวจะสร้างเกลียว UNF 4-40 และเครื่องมือแบบใช้ไฟฟ้าจะเจาะรูขวางโดยไม่ต้องย้ายชิ้นส่วนไปยังเครื่องจักรอื่น
น้ำหล่อเย็นจะไหลผ่านบริเวณที่ตัดเพื่อนำความร้อนและเศษโลหะออกไป วงจรทั้งหมดสามารถเสร็จสิ้นได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งนาทีสำหรับพินแบบธรรมดา หรือทำงานได้นานถึงยี่สิบนาทีสำหรับอุปกรณ์ฝังทางการแพทย์ที่ซับซ้อน
เมื่อสิ้นสุดรอบการทำงาน ชิ้นส่วนยังคงร้อนอยู่ ผู้ปฏิบัติงานจะนำชิ้นส่วนออก ปล่อยให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง จากนั้นจึงตรวจสอบขนาดที่สำคัญ
ไมโครมิเตอร์ขนาด 0-1 นิ้วตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลาง เครื่องวัด CMM วัดระยะพิทช์เกลียว และเครื่องเปรียบเทียบแบบออปติคัลจะฉายภาพโปรไฟล์ลงบนตะแกรงเพื่อยืนยันรัศมี หากค่าที่อ่านได้คลาดเคลื่อนเข้าใกล้ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อน ผู้ปฏิบัติงานจะปรับค่าออฟเซ็ตของเครื่องมือในระบบควบคุมและดำเนินการผลิตชิ้นต่อไป วงจรปิดนี้ช่วยให้กระบวนการมีเสถียรภาพตลอดกระบวนการผลิต

เครื่องกลึงสองแกนจะเคลื่อนที่เครื่องมือในแนวแกน X และ Z โดยจะกลึง กลึง และเจาะตามแนวแกนกลาง เครื่องจักรเหล่านี้มีต้นทุนต่ำกว่า ติดตั้งง่าย และผลิตอุปกรณ์ไฮดรอลิกและเพลามอเตอร์ได้หลายพันชิ้นทุกวัน
เครื่องมือแบบสดหมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าป้อมปืนมีมอเตอร์ขนาดเล็กที่หมุนเครื่องกัดปลาย ก๊อก และสว่าน
แทนที่จะขนย้ายชิ้นส่วนไปยังโรงสี เครื่องกลึงจะขึ้นรูปชิ้นงานให้แบนราบ โรงสีจะตัดร่องลิ่ม หรือดอกต๊าปจะตัดรูขวาง ขณะที่แกนหมุนยังคงยึดอยู่กับชิ้นงาน การตั้งค่าเพียงครั้งเดียวช่วยประหยัดเวลา และรักษาความแม่นยำของตำแหน่งให้อยู่ภายใน 0.0002 นิ้ว
A เครื่องกลึง 3 แกน เพิ่มสไลด์แกน Y เพื่อให้เครื่องมือสามารถเคลื่อนออกจากจุดศูนย์กลางได้ เครื่องจักร 4 แกนจะเพิ่มแกนหมุนที่สองหรือแกนหมุนย่อย เพื่อให้สามารถจับชิ้นงานจากแกนหมุนหลักและกลึงด้านหลังได้
ระบบ 5 แกนจะเอียงเครื่องมือหรือชิ้นส่วนเพื่อให้สามารถเจาะรูมุมหรือแกะสลักได้ ตัวเลือกเหล่านี้ช่วยลดขั้นตอนการทำงานที่ครั้งหนึ่งเคยต้องใช้เครื่องจักรแยกกันสามเครื่อง
เครื่องกลึงสวิสจะป้อนแท่งเหล็กผ่านบูชไกด์ที่กระชับพอดีซึ่งอยู่ห่างจากบริเวณที่ตัดเพียงไม่กี่มิลลิเมตร หัวจับจะเลื่อนไปมา ทำให้วัสดุเคลื่อนที่แทนเครื่องมือ
การติดตั้งแบบนี้ช่วยป้องกันไม่ให้สกรูยาวและเรียวงอ และสามารถตัดชิ้นงานหนักๆ ได้แม้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.010 นิ้ว ผู้ผลิตนาฬิกาและผู้จำหน่ายสกรูทางการแพทย์ต่างใช้เครื่องจักรจากสวิตเซอร์แลนด์ในการผลิตที่มีปริมาณถึงหกหลัก
ชิปอะลูมิเนียม 6061-T6 มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมและรองรับรอบสูง จึงทำให้รอบการทำงานสั้นลง มีน้ำหนักเพียงหนึ่งในสามของเหล็ก นำไปใช้ผลิตฮีตซิงก์ ชิ้นส่วนโดรน และขายึดกล้องได้
สเตนเลสสตีล 303 และ 316L ทนทานต่อน้ำเกลือและกระบวนการฆ่าเชื้อ เครื่องมือผ่าตัดและข้อต่อเกรดอาหารสามารถหมุนได้อย่างสวยงามด้วยเม็ดมีดคาร์ไบด์คมและสารหล่อเย็นจำนวนมาก
เครื่องตัดทองเหลือง 360 องศาแบบอิสระด้วยความเร็วสูง ให้ผลลัพธ์ผิวงานเงางาม ทองแดง 101 นำไฟฟ้าได้ดีจนทำให้ขาเชื่อมต่อหมุนออกจากแท่งโลหะแทนที่จะถูกปั๊มขึ้นรูป
Ti-6Al-4V มีน้ำหนักน้อยแต่รับน้ำหนักมาก ความท้าทายคือความร้อน ดังนั้นเครื่องจักรจึงทำงานที่ความเร็วพื้นผิวต่ำและใช้น้ำหล่อเย็นแรงดันสูง ข้อต่อสะโพกและแหวนรองกังหันเป็นชิ้นส่วนทั่วไป
อินโคเนล 718 คงความแข็งแรงที่อุณหภูมิ 1,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,200 องศาฟาเรนไฮต์) ดังนั้นเครื่องยนต์เจ็ทจึงใช้วัสดุนี้ในการซีลและสลัก โลหะผสมเหล่านี้แข็งตัวเร็ว ดังนั้นเครื่องมือจึงต้องการรูปทรงที่ดีและการทำงานอย่างต่อเนื่อง

เครื่องจักรเดลรินชอบทองเหลืองอ่อนและทนต่อการสึกหรอ ดังนั้นเฟืองและใบพัดปั๊มจึงหมุนจากแท่งโลหะบนเครื่องกลึงมาตรฐาน
PEEK ทนต่อไอน้ำ 480°F และรอบการนึ่งฆ่าเชื้อซ้ำๆ เครื่องมือทันตกรรมและรากฟันเทียมมักเริ่มต้นจากแท่ง PEEK
PTFE เปลี่ยนเป็นบ่าวาล์วและซีลที่อยู่ภายในท่อส่งของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน PTFE มีความอ่อนนุ่ม จึงช่วยป้องกันการเกิดรอยบากเมื่อใช้เครื่องมือคมๆ และการตัดเบาๆ
ไนลอนดูดซับความชื้น ดังนั้นความคลาดเคลื่อนต้องเอื้อต่อการเจริญเติบโต ABS ผลิตเครื่องจักรได้อย่างสะอาดและสร้างโครงต้นแบบที่ประกอบเข้าด้วยกันได้อย่างลงตัว
เมื่อล็อกโปรแกรมและออฟเซ็ตแล้ว ชิ้นส่วนทุกชิ้นจะหลุดออกจากเครื่องภายในแถบแคบเดียวกัน ความสามารถในการทำซ้ำนี้ช่วยให้สายการประกอบปลายน้ำสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องประกอบด้วยมือ
เครื่องป้อนแท่งจะบรรจุแท่งเหล็กขนาด 12 ฟุต และดันแท่งเหล็กเหล่านั้นเข้าไปในแกนหมุนโดยอัตโนมัติ เครื่องจักรทำงานตลอดคืนโดยมีคนปฏิบัติงานเพียงคนเดียว ศูนย์กลึงสามารถกลึงข้อต่อทองเหลืองให้เสร็จได้ทุกๆ 20 วินาที เป็นเวลาหลายสัปดาห์
รูปทรงของเม็ดมีดที่ทันสมัยทำให้พื้นผิวเรียบเนียนถึง 8 ไมโครนิ้วบนเหล็ก เครื่องมือตัดแบบ Live เจาะรูและร่องขวาง ทำให้ชิ้นส่วนไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ยึดเพิ่มเติม
ตั้งแต่พลาสติกอ่อนไปจนถึงโลหะผสมนิกเกิล เครื่องจักรตัวเดียวกันนี้สามารถจัดการงานได้เมื่อเลือกความเร็ว การป้อน และการเคลือบเครื่องมือที่ถูกต้อง
ซอฟต์แวร์ CAM จัดเรียงชิ้นส่วนไว้ภายในความยาวแท่งและลดเศษวัสดุที่หลงเหลืออยู่ เศษวัสดุจะตกลงไปในสายพานลำเลียงและถูกส่งกลับไปยังเครื่องรีไซเคิล ทำให้การสูญเสียวัสดุอยู่ในระดับต่ำ
เพลากังหัน ลูกสูบแอคชูเอเตอร์ และอุปกรณ์ไฮดรอลิก ผลิตจากวัสดุ Inconel และ Ti-6Al-4V แต่ละชิ้นส่วนมาพร้อมใบรับรองวัสดุฉบับสมบูรณ์และรายงานการตรวจสอบที่ตรงตามมาตรฐาน AS9100
สกรูยึดกระดูก ฐานรากฟัน และดุมสายสวน ต้องใช้เกลียวที่วัดเป็นหน่วยหมื่น เครื่องกลึงสวิสตัดรูปทรงเหล่านี้จากสเตนเลสเกรดรากฟันเทียมและแท่ง PEEK ในห้องปลอดเชื้อระดับ 8
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง หมุดเซ็นเซอร์ ABS และแหวนรองเทอร์โบชาร์จเจอร์ ผลิตจากเหล็กกล้าและอะลูมิเนียมชุบแข็ง ซัพพลายเออร์จัดส่งสินค้าเป็นล้านชิ้นต่อปี โดยมีค่า CpK สูงกว่า 1.67
ลูกกลิ้งสายพานลำเลียง แกนวาล์วลม และข้อต่อหุ่นยนต์ เริ่มต้นจากแท่งเหล็ก การกลึงที่แม่นยำช่วยให้บ่าตลับลูกปืนอยู่กึ่งกลาง ทำให้มอเตอร์ทำงานเงียบ

สอบถามว่าร้านมีเครื่องกลึงหลายแกนพร้อมเครื่องมือเคลื่อนที่และการเคลื่อนที่ตามแกน Y หรือไม่ ตรวจสอบเครื่องจักรสวิสหากชิ้นส่วนของคุณยาวและเล็ก ร้านที่ลงทุนซื้อไดรฟ์สปินเดิลและตัวโหลดบาร์ใหม่ แสดงให้เห็นว่าพร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมาก
มองหาการจดทะเบียน ISO 9001:2015 เป็นอย่างน้อย งานด้านอวกาศต้องได้รับการรับรอง AS9100 และ NADCAP ขอดูตารางการสอบเทียบ CMM และบันทึกการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน
ซัพพลายเออร์ที่กลึงสเตนเลส 17-4 PH สำหรับเครื่องมือผ่าตัดอยู่แล้ว รู้จักผู้จำหน่ายเครื่องมือและเทคนิคการควบคุมเศษโลหะ วิธีนี้ช่วยลดระยะเวลาการเรียนรู้และลดความเสี่ยง
ร้านค้าที่ดีจะตรวจสอบงานพิมพ์ของคุณและแนะนำการเปลี่ยนแปลงรัศมีการพิมพ์เล็กน้อยหรือขนาดสต็อกที่เล็กลงซึ่งจะช่วยประหยัดเงิน พวกเขาควรเสนอราคาต้นแบบภายในไม่กี่วันและแบ่งปันวิดีโอการผลิตครั้งแรกเพื่อให้คุณเห็นชิปที่พิมพ์ออกมา
เซ็นเซอร์จะติดตามภาระของแกนหมุน การสึกหรอของเครื่องมือ และอุณหภูมิ อัลกอริทึมจะเรียนรู้รูปแบบและหยุดรอบการทำงานก่อนที่เครื่องมือจะเสียหาย ข้อมูลเดียวกันนี้จะปรับการป้อนให้เหมาะสมที่สุด ดังนั้นเวลาของรอบการทำงานจึงลดลงไม่กี่วินาทีในแต่ละชิ้นส่วน
หุ่นยนต์จะโหลดแท่งเหล็กดิบและขนถ่ายชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วลงในถังเก็บชิ้นส่วน ระบบวิชั่นจะตรวจสอบเกลียวที่หายไปและคัดแยกเศษวัสดุออกโดยอัตโนมัติ ร้านค้าในภูมิภาคที่มีค่าจ้างสูงต้องทำงานตลอดทั้งสุดสัปดาห์โดยไม่มีพนักงาน
หัวหุ้มเลเซอร์จะสร้างหน้าแปลนบนเพลา จากนั้นผิวกลึงจะตัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ให้ได้ขนาดที่ต้องการ เครื่องเดียวสามารถทำงานทั้งสองอย่างพร้อมกันได้ และช่วยประหยัดเวลาเตรียมการได้หลายสัปดาห์
เครื่องดักจับละอองน้ำมันช่วยป้องกันไม่ให้น้ำมันลอยอยู่ในอากาศ เครื่องเหวี่ยงแบบชิปจะหมุนสารหล่อเย็นกลับเข้าไปในอ่างพักเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ไดรฟ์แบบปรับความถี่จะตัดไฟเมื่อภาระงานเดินเบาลดลง ขั้นตอนเหล่านี้ช่วยลดต้นทุนและช่วยให้เป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมใหม่ๆ
การกลึง CNC ความแม่นยำสูงนำแท่งเหล็กดิบมาแปรรูปเป็นส่วนประกอบสำคัญที่สามารถติดตั้งในโทรศัพท์ เครื่องยนต์เจ็ท และแม้แต่อุปกรณ์ผ่าตัด การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ป้อมปืนหลายแกน และเครื่องมือแบบเคลื่อนที่ ให้ค่าความคลาดเคลื่อนเพียงสิบในพัน และเครื่องป้อนแท่งเหล็กช่วยให้แกนหมุนทำงานได้ตลอดคืน
ฮีตซิงก์อะลูมิเนียม สกรูยึดกระดูกไทเทเนียม และสเปเซอร์กังหัน Inconel ก็สามารถขึ้นรูปได้ง่ายเช่นกัน แบบจำลอง CAD ที่ชัดเจนคือก้าวแรกสู่ความสำเร็จ ซึ่งตามมาด้วยพื้นที่ปฏิบัติงานที่ดี และสุดท้ายคือข้อมูลการตรวจสอบที่ตรวจสอบทุกมิติ
ด้วยการผสานรวม AI หุ่นยนต์ และระบบไฮบริดเข้ากับเวิร์กโฟลว์ เทคโนโลยีนี้จะได้รับการพัฒนาให้ก้าวหน้าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น การกลึง CNC ที่มีความแม่นยำเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างแนวคิดกับผลิตภัณฑ์ เมื่อจำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ (กลม) และต้องแม่นยำอยู่เสมอ