ประวัติและวิวัฒนาการของเครื่องซีเอ็นซี

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ในวันนี้มีความหลากหลายเริ่มต้นเป็นเครื่องมือในการช่วยเขียนวาด, แก้ไขภาพถ่าย, เล่นวิดีโอ, เล่นเพลงเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลการวิจัยและดำเนินการโปรแกรมเพื่อแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมและปัญหาทางธุรกิจ

เราคุ้นเคยกับอุปกรณ์เกมที่ควบคุมโดยระบบคอมพิวเตอร์มานานแล้ว ในภาคอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ถูกใช้เพื่อควบคุมเครื่องจักรการผลิตที่มีความแม่นยำสูง (ตัวอย่างเช่น CNC ซึ่งเป็นเครื่องอเนกประสงค์ในอุตสาหกรรมโลหะ) เพื่อให้เราสามารถหาผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมโลหะที่หลากหลายและเราจินตนาการว่ามันจะเป็น จะยากถ้าทำด้วยตนเอง

วิวัฒนาการของเครื่องซีเอ็นซี

การเกิดของ เครื่องซีเอ็นซี (คอมพิวเตอร์ควบคุมตัวเลข)) ย้อนกลับไปถึงปี 1952 เมื่อพวกเขาได้รับการพัฒนาโดย John Pearseon จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในนามของกองทัพอากาศสหรัฐฯ เดิมทีโครงการมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างผลงานพิเศษที่ซับซ้อน

ในขั้นต้นอุปกรณ์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูงและปริมาณหน่วยควบคุมขนาดใหญ่ ในปี 1973 เครื่องซีเอ็นซียังคงมีราคาแพงมากดังนั้นมีเพียงไม่กี่ บริษัท ที่มีความกล้าที่จะบุกเบิกการลงทุนในเทคโนโลยีนี้ จากปี 1975 การผลิตเครื่องซีเอ็นซีเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็ว การพัฒนานี้ได้รับแรงหนุนจากการพัฒนาของไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้ปริมาณของชุดควบคุมอาจมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

ทุกวันนี้เครื่องซีเอ็นซีพบได้ในเกือบทุกสาขา จากสาขาการศึกษาและการวิจัยที่ใช้เครื่องมือเหล่านี้ผลการวิจัยที่มีประโยชน์ต่าง ๆ จะถูกสร้างขึ้นซึ่งไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันของคนจำนวนมาก

ควบคุมตัวเลขโดยตรง

การพัฒนาครั้งต่อไปเป็นที่รู้จักกันในชื่อเครื่อง DNC (ควบคุมตัวเลขโดยตรง) ซึ่งรวมเข้าด้วยกันมากขึ้นสำหรับการผลิตจำนวนมากในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในตอนต้นของการพัฒนาเครื่องซีเอ็นซีค่อนข้างหายากและมีราคาแพงมาก แต่ในปัจจุบันการใช้เครื่องซีเอ็นซีในอุตสาหกรรมการผลิตได้แพร่หลายมากขึ้น นี่เป็นเพราะ:

● ความต้องการคุณภาพการผลิต

● ความต้องการผลิตผล

● ราคาเครื่องจะถูกกว่า

การเติบโตแบบทวีคูณของเครื่องซีเอ็นซี

ในปี 1973 เครื่องซีเอ็นซียังคงมีราคาแพงมากดังนั้นมีเพียงไม่กี่ บริษัท ที่มีความกล้าที่จะบุกเบิกการลงทุนในเทคโนโลยีนี้ จากปี 1975 การผลิตเครื่องซีเอ็นซีเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็ว การพัฒนานี้ได้รับแรงหนุนจากการพัฒนาของไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้ปริมาณของชุดควบคุมอาจมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

ในการใช้งานเครื่องซีเอ็นซีพบได้ในเกือบทุกสาขาทั้งในด้านการศึกษาอุตสาหกรรมการผลิตและการวิจัย การใช้เครื่องมือเหล่านี้สร้างผลการวิจัยที่มีประโยชน์มากมายซึ่งไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันในหมู่คนจำนวนมาก

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือเครื่องจักรทั่วไปซึ่งขับเคลื่อนด้วยตนเองและแบบกึ่งอัตโนมัติเครื่องซีเอ็นซีมีข้อดีหลายประการรวมถึง:

● แม่นยำ

● มีประสิทธิผล

● ความยืดหยุ่น

● แม่นยำ

มีข้อดีหลายประการในการใช้เครื่องมือเครื่อง CNC ได้แก่ : ผลผลิตสูงความแม่นยำในการทำงานสูงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอและสามารถใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์เพิ่มเติมเช่นซอฟต์แวร์ CAD/CAM เพื่อให้การใช้เครื่อง CNC จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น กำลังการผลิตที่สั้นกว่าการผลิตจะสูงขึ้นต้นทุนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ด้อยกว่า

ในกรณีนี้ฟังก์ชั่นคอมพิวเตอร์ในระบบควบคุมจะเน้นไปที่ซอฟต์แวร์ แอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมบนเครื่องจักรที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันคือซอฟต์แวร์ที่มีระบบ CAD/CAM

ซอฟต์แวร์นี้มีสองส่วนหลักคือการออกแบบรูปภาพ CAD (คอมพิวเตอร์ช่วย) และการออกแบบภาพ CAM (คอมพิวเตอร์ช่วยผลิต) การออกแบบการวาดรูป CAD ประกอบด้วยภาพวาดผลิตภัณฑ์ซึ่งรวมถึงขนาดและรูปร่างทางเรขาคณิตในขณะที่การออกแบบการวาดรูปลูกเบี้ยวอยู่ในรูปแบบของการออกแบบเกี่ยวกับกระบวนการป้อนเครื่องมือการตั้งค่าเครื่องจักรการตั้งค่าเครื่องและสิ่งอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหรือวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ตรงกับสิ่งที่เป็น วาดในกระบวนการ CAD

การรวมเครื่อง CNC กับ CAD/CAM จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากด้วยเครื่อง CAD/CAM ผู้ปฏิบัติงานจะต้องวาดชิ้นงานเท่านั้นและจากนั้นผลลัพธ์จะถูกบันทึกไว้ในคอมพิวเตอร์หรือดิสเก็ตต์

หลังจากสร้างภาพวาดชิ้นงานแล้วผู้ประกอบการสามารถดูการวาดอีกครั้งและดำเนินการในรูปแบบการจำลองเพื่อว่าหากมีข้อผิดพลาดในการวาดภาพสามารถระบุได้ก่อนที่จะดำเนินการบนเครื่องจริง สิ่งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการผลิตผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากนั้นโปรแกรมที่สร้างขึ้น (บันทึก) สามารถใช้ซ้ำได้ซ้ำ ๆ (สำหรับการผลิตจำนวนมาก)

ทำความเข้าใจกับเครื่อง CNC ประเภทต่างๆ

ในอุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดใหญ่คุณมักจะพบการใช้เครื่องซีเอ็นซีเพื่อสนับสนุนกระบวนการผลิต การพูดในวงกว้างเครื่องซีเอ็นซีแบ่งออกเป็น 2 ประเภท (สอง) คือ

● เครื่องกลึง CNC

● เครื่องกัด CNC

เครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึงซีเอ็นซี จัดประเภทกว้างเป็นสอง:

● Tu CNC Lathe (หน่วยฝึกอบรม)

● เครื่องกลึง PU CNC (หน่วยการผลิต)

เครื่องจักรทั้งสองมีหลักการทำงานเหมือนกัน แต่สิ่งที่แตกต่างกันทั้งสองประเภทของเครื่องจักรคือการใช้งานในสนาม CNC TU ใช้สำหรับการฝึกอบรมขั้นพื้นฐานในการเขียนโปรแกรมและการใช้งาน CNC ที่ติดตั้ง EPS (ระบบการโปรแกรมภายนอก)

หน่วยฝึกอบรมประเภทเครื่อง CNC สามารถใช้สำหรับการทำงานแสงด้วยวัสดุที่ค่อนข้างอ่อน ในขณะเดียวกันเครื่อง CNC PU ใช้สำหรับการผลิตจำนวนมากดังนั้นเครื่องนี้จะมีอุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมเช่นระบบเปิดอัตโนมัติที่ใช้หลักการทำงานไฮดรอลิกการกำจัดชิปและอื่น ๆ

เครื่องกัด CNC

เครื่องกัดซีเอ็นซี ยังแบ่งออกเป็นสองอย่าง:

● เครื่องกัด TU CNC

● เครื่องกัด PU CNC

มันทำงานอย่างไร 

CNC เป็นเครื่องที่ใช้สำหรับการควบคุมอัตโนมัติในโลกอุตสาหกรรม ฟังก์ชั่นเครื่องนี้เพื่อควบคุมประสิทธิภาพของเครื่องอื่น ๆ ที่ใช้ NC/CNC (การควบคุมเชิงตัวเลข/การควบคุมตัวเลขคอมพิวเตอร์) เป็นคำที่ใช้เพื่อระบุว่าชิ้นส่วนของอุปกรณ์การผลิต ตัวอย่างเช่นเครื่องกลึงการโม่ ฯลฯ ; การควบคุมตัวเลขที่ใช้คอมพิวเตอร์ซึ่งมีความสามารถในการอ่านคำแนะนำรหัส N, G, F, T, ฯลฯ โดยที่รหัสเหล่านี้จะสั่งให้เครื่อง CNC ทำงานตามโปรแกรมของชิ้นงานที่จะทำและใช้งาน ด้วยเครื่อง CNC ความแม่นยำของผลิตภัณฑ์สามารถรับประกันได้ว่ามากกว่า 1/1000 มม. การประมวลผลผลิตภัณฑ์มวลที่มีผลลัพธ์เดียวกันและเวลาการตัดเฉือนที่รวดเร็ว

ในกรณีนี้ฟังก์ชั่น CNC จะแทนที่งานของผู้ปฏิบัติงานในเครื่องมือเครื่องจักรทั่วไป ตัวอย่างเช่นการตั้งค่าเครื่องมือทำงานหรือปรับการเคลื่อนไหวของสิ่วจนกว่าจะพร้อมที่จะตัดตัดการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวกลับไปยังตำแหน่งเริ่มต้น ฯลฯ

ในทำนองเดียวกันกับเงื่อนไขการตัดการตั้งค่า (ความเร็วในการตัดความเร็วฟีดและความลึกการตัด) เช่นเดียวกับฟังก์ชั่นการตั้งค่าอื่น ๆ เช่นการเปลี่ยนเครื่องมือเปลี่ยนการส่งกำลัง (จำนวนการหมุนของเพลาหลัก) และทิศทางของการหมุนของเพลาหลัก หนีบการตั้งค่าสารหล่อเย็นและอื่น ๆ

เครื่องมือเครื่อง CNC มีเครื่องมือตัดต่าง ๆ ที่สามารถสร้างชิ้นงานได้อย่างแม่นยำและสามารถทำการแก้ไขเชิงตัวเลข (ขึ้นอยู่กับตัวเลข) พารามิเตอร์ระบบปฏิบัติการ CNC สามารถเปลี่ยนแปลงได้ผ่านโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม (โปรแกรมโหลดซอฟต์แวร์) ซีเอ็นซีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะ

ในสภาพนี้ CNC ใช้ในการควบคุมระบบกลไกของเครื่องมือเครื่องจักรและการตัดโลหะ ดังนั้นชิ้นส่วนโลหะที่ผลิตโดยเครื่องตัดโลหะหนาและยาวแค่ไหนสามารถควบคุมได้ด้วยเครื่องซีเอ็นซี ปัจจุบันไม่เพียง แต่อุตสาหกรรมโลหะที่ใช้เทคโนโลยีเครื่องซีเอ็นซีเป็นกระบวนการอัตโนมัติ

เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องซีเอ็นซีได้พัฒนาขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์ว่าพวกเขาได้เปลี่ยนอุตสาหกรรมโรงงานซึ่งก่อนหน้านี้ใช้แรงงานมนุษย์เป็นเครื่องจักรอัตโนมัติ ด้วยการพัฒนาเครื่องซีเอ็นซีแม้แต่ชิ้นงานที่ซับซ้อนก็สามารถทำได้อย่างง่ายดายในปริมาณมาก จนถึงตอนนี้การทำส่วนประกอบ/อะไหล่สำหรับเครื่องที่มีความแม่นยำโดยใช้เครื่องมือเครื่องด้วยตนเองนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายแม้ว่าจะทำโดยผู้ให้บริการเครื่องมือเครื่องจักรที่มีทักษะ

การแก้ปัญหาใช้เวลานาน หากมีความต้องการของผู้บริโภคในการสร้างส่วนประกอบในปริมาณมากในระยะเวลาอันสั้นด้วยคุณภาพที่ดีเท่ากันแน่นอนว่ามันจะเป็นการยากที่จะเติมเต็มการใช้เครื่องมือด้วยตนเอง ยิ่งกว่านั้นหากรูปร่างของชิ้นงานที่สั่งซื้อนั้นซับซ้อนกว่านั้นก็ไม่สามารถทำให้เสร็จได้ในเวลาอันสั้น

ประหยัดค่าใช้จ่ายของผลิตภัณฑ์จะมีราคาแพงทำให้ยากที่จะแข่งขันกับราคาตลาด

ความต้องการของผู้บริโภคที่ต้องการงานชิ้นงานที่มีคุณภาพดีพอสมควรในเวลาอันสั้นและในปริมาณมากจะง่ายต่อการทำงานกับ CNC (คอมพิวเตอร์ควบคุมตัวเลข) เครื่องมือเครื่องจักรคือเครื่องจักรที่สามารถทำงานผ่านการเขียนโปรแกรมและควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์ .

เครื่องซีเอ็นซีสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติหลังจากได้รับการตั้งโปรแกรมก่อนผ่านคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ โปรแกรมที่เป็นปัญหาคือโปรแกรมสำหรับการสร้างวัตถุงานที่ได้รับการวางแผนหรือออกแบบมาก่อนหน้านี้ ก่อนที่ชิ้นงานจะถูกดำเนินการหรือกลึงโดยเครื่องซีเอ็นซีควรตรวจสอบโปรแกรมซ้ำ ๆ เพื่อให้โปรแกรมตรงกับรูปร่างที่ต้องการของชิ้นงานและสามารถทำได้จริงโดยเครื่องซีเอ็นซี

การตรวจสอบนี้สามารถทำได้ผ่านหน้าจอมอนิเตอร์บนเครื่องหรือหากไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบผ่านจอภาพก็สามารถทำได้ผ่านทางพล็อตเตอร์ที่ติดตั้งบนสิ่วชุบ/ที่ถือปลอม หลังจากโปรแกรมทำงานตามที่วางแผนไว้แล้วจะดำเนินการ/ดำเนินการโดยเครื่อง CNC

ใช้งานเครื่องซีเอ็นซี

โดยทั่วไปวิธีการใช้งานเครื่อง CNC คือการป้อนคำสั่งตัวเลขผ่านปุ่มที่มีอยู่บนแผงหน้าปัดในแต่ละเครื่อง เครื่องซีเอ็นซีแต่ละประเภทมีลักษณะของตัวเองตามโรงงานที่สร้างเครื่อง อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปลักษณะของวิธีการใช้งานเครื่องซีเอ็นซีสามารถทำได้สองวิธีคือ:

A. ระบบสัมบูรณ์

ในระบบนี้จุดเริ่มต้นสำหรับการวางเครื่องมือตัดที่ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงคือการตั้งค่าจุดอ้างอิงที่ยังคงมีผลตลอดกระบวนการทำงานของเครื่อง สำหรับเครื่องกลึงจุดอ้างอิงจะถูกวางไว้บนแกน (กึ่งกลาง) ของชิ้นงานที่จะตัดเฉือนในตอนท้าย

ในขณะเดียวกันบนเครื่องกัดจุดอ้างอิงจะถูกวางไว้ที่จุดนัดพบระหว่างทั้งสองด้านของชิ้นงานที่จะทำงาน

B. ระบบที่เพิ่มขึ้น

ในระบบนี้จุดตำแหน่งเริ่มต้นที่ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงมักจะเคลื่อนที่ตามจุดจริงที่ระบุไว้ล่าสุด สำหรับเครื่องกลึงและเครื่องกัดใช้วิธีเดียวกัน ทุกครั้งที่การเคลื่อนไหวในกระบวนการประมวลผลชิ้นงานจะสิ้นสุดลงจุดสิ้นสุดของการเคลื่อนไหวของเครื่องมือตัดถือว่าเป็นจุดเริ่มต้นของการเคลื่อนไหวของเครื่องมือตัดในระยะต่อไป

สอดคล้องกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่มีระดับความยากแตกต่างกันมีการพัฒนาเครื่องจักร CNC หลากหลายรูปแบบได้รับการพัฒนา สิ่งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบสนองความต้องการของประเภทงานที่มีความยากลำบากในระดับสูง ต่อไปนี้แสดงรูปแบบต่าง ๆ ของเครื่องซีเอ็นซี

ภาษาการเขียนโปรแกรม

ภาษาการเขียนโปรแกรมเป็นรูปแบบคำสั่งในหนึ่งบล็อกโดยใช้ตัวอักษรตัวเลขและสัญลักษณ์ ภายในเครื่องมือเครื่อง CNC มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าชุดควบคุมเครื่อง (MCU) MCU นี้ทำหน้าที่แปลภาษารหัสเป็นรูปแบบของการเคลื่อนไหวของแกนตามรูปร่างของวัตถุงาน

รหัสภาษาในเครื่องมือเครื่องซีเอ็นซีเรียกว่ารหัส G และ M ซึ่งรหัสเหล่านี้ได้รับมาตรฐานโดย ISO หรือหน่วยงานต่างประเทศอื่น ๆ แอปพลิเคชันของตัวอักษรรหัสตัวเลขและสัญลักษณ์บนเครื่องมือเครื่อง CNC นั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระบบควบคุมและประเภทของเครื่องที่ใช้ แต่หลักการเหมือนกัน

ดังนั้นสำหรับการทำงานของเครื่องมือเครื่อง CNC ประเภทต่าง ๆ จะไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น: เครื่องมือเครื่อง CNC ที่มีระบบควบคุม EMCO รหัสจะถูกป้อนลงในมาตรฐาน DIN

ภาษารหัสนี้สามารถทำหน้าที่เป็นสื่อการสื่อสารระหว่างเครื่องจักรและผู้ประกอบการคือเพื่อให้การดำเนินการข้อมูลเพื่อให้เครื่องเข้าใจ การป้อนข้อมูลโปรแกรมลงในหน่วยความจำของเครื่องสามารถทำได้ด้วยแป้นพิมพ์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ (ดิสเก็ตต์, คาสเซ็ตและผ่านสายเคเบิล RS-232)

อนาคตของเครื่องซีเอ็นซีคืออะไร?

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศในอนาคตมันจะเป็นไปได้ที่อินพุตเครื่องซีเอ็นซีมาจากภาพวาดงานด้วยตนเองที่อ่านผ่านการสแกนแล้วตีความโดยพีซีที่เชื่อมต่อกับเครื่องซีเอ็นซี

ผลลัพธ์ของการอ่านสแกนจะถูกประมวลผลโดยซอฟต์แวร์บนพีซีลงในโปรแกรมการจำลองในรูปแบบของ CAD/CAM ถัดไปผลการจำลองจะถูกดำเนินการในโปรแกรมเครื่องซีเอ็นซีที่พร้อมจะดำเนินการเพื่อสร้างชิ้นงาน

บทสรุป

ประวัติความเป็นมาของวิวัฒนาการของเครื่องซีเอ็นซีนั้นน่าสนใจอย่างแน่นอน ตอนนี้เครื่องจักรเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมและสาขาต่าง ๆ เนื่องจากประสิทธิภาพและความสามารถของพวกเขา หากธุรกิจของคุณมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไม่มีอะไรดีไปกว่าการลงทุนในเครื่องซีเอ็นซีคุณภาพดี

แยงเซน สามารถช่วยคุณได้ด้วยเครื่อง CNC ที่มีคุณภาพ รับสิ่งที่ดีที่สุดในวงจรการผลิตของคุณด้วยเครื่องจักร CNC, การขุดเจาะ, การแกะสลักและเครื่องกัดของเรา ด้วยประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในอุตสาหกรรมเราไม่ต้องการเสนออะไรนอกจากสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับลูกค้าของเราทุกคน