ทำความเข้าใจกับกระบวนการกลึง CNC

เทคโนโลยี CNC กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล เนื่องจากมีการใช้แรงงานคนขึ้นไปอีกระดับหนึ่ง ด้วยคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความแม่นยำขั้นสูงและความสามารถในการทำซ้ำ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมและความสามารถในการผลิตของกระบวนการผลิต

เครื่องจักรสามารถผลิตรูปแบบและขนาดต่างๆ ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการกลึงและข้อกำหนดเฉพาะ แม้ว่าแนวคิดนี้ดูเรียบง่ายและปฏิบัติตามได้ง่าย แต่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญอย่างมากในการเขียนโปรแกรมระบบ CNC เพื่อเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมสำหรับการทำงาน

ในกรณีที่คุณสงสัยว่าสมัยใหม่เป็นอย่างไร เครื่องกลึงซีเอ็นซี คู่มือโดยละเอียดนี้จะตอบทุกคำถามของคุณเกี่ยวกับส่วนประกอบและการทำงานของเครื่องกลึง CNC!

การกลึง CNC หมายถึงอะไร?

กระบวนการกลึง CNC หมายถึงการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อสร้างรูปร่างของวัสดุ โดยทั่วไปจะเป็นทรงกระบอก เครื่องจะหมุนวัสดุและตัดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นออกไปเพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ เนื่องจากเราใช้เครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้จึงมีความแม่นยำสูงและเป็นอัตโนมัติ

เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น เรามาดูการแยกย่อยของวลี "กระบวนการกลึง CNC" กัน:

● ซีเอ็นซี: ย่อมาจากการควบคุมเชิงตัวเลขคอมพิวเตอร์ หมายถึงคอมพิวเตอร์ควบคุมการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรเพื่อสร้างการออกแบบที่แม่นยำและเป็นอัตโนมัติ

● กลึง: โดยปกติแล้ว เครื่องกลึงคือชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่หมุนชิ้นงานรอบแกนเพื่อดำเนินการต่างๆ เช่น การตัด การขัด การขึ้นลาย การเจาะ การเสียรูป การหันหน้า และการกลึง ในที่นี้เครื่องกลึง CNC หมายถึงเครื่องจักรที่หมุนชิ้นงาน (โลหะหรือไม้) กับเครื่องมือตัด

● กระบวนการกลึง: ชิ้นงาน "กลึง" ให้เป็นรูปทรงที่ต้องการโดยการเอาส่วนที่เกินออก ในการกลึง โดยทั่วไปจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างรูปทรงทรงกระบอกโดยการตัดวัสดุที่ไม่ต้องการออกไป

ดังนั้น เมื่อเราพูดว่า "กระบวนการกลึง CNC" เราหมายถึงการใช้เทคโนโลยีขั้นสูง (ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์) เพื่อหมุนวัสดุและตัดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นออกเพื่อให้ได้รูปทรงเฉพาะ (ในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นทรงกระบอก)

คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบการกลึง CNC 

การกลึงซีเอ็นซีทำงานร่วมกับส่วนประกอบจำนวนหนึ่งเพื่อตัดวัสดุให้เป็นชิ้นงานทรงกระบอกหรือทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า

โดยปกติแล้ว เครื่องกลึงทุกประเภทจะมีส่วนประกอบที่คล้ายคลึงกัน ใช้เพื่อยึดวัสดุที่จะกลึง เลือกเครื่องมือตัด และตั้งโปรแกรมระบบ CNC เพื่อเป็นแนวทางการเคลื่อนที่ที่แม่นยำของเครื่องกลึงในระหว่างการทำงานของเครื่องจักรทั้งหมด

ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบเหล่านั้น ก่อนที่เราจะศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องกลึง:

1. แผงควบคุมซีเอ็นซี

แผงควบคุมในการกลึง CNC มีความคล้ายคลึงกับ CPU ในคอมพิวเตอร์ เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการกลึง โดยมีหน้าที่ควบคุมและดูแลการดำเนินการตัดเฉือนที่ซับซ้อน

ช่างเครื่องและช่างเทคนิคจะป้อนรหัสและโปรแกรมผ่านแผงควบคุม ซึ่งจะถอดรหัสคำแนะนำและแนะนำเครื่องจักรในการกำหนดรูปร่างวัสดุ คำแนะนำเหล่านี้ได้รับโดยใช้ปุ่มต่างๆ บนแผงควบคุม เช่น การเริ่มต้น การป้อนรหัส และการทำโปรเจ็กต์ให้เสร็จสิ้น

2. แกนหมุนซีเอ็นซี 

โดยทั่วไป แกนหมุน CNC คือเพลาที่อยู่ตรงกลางของแกนหมุนภายในเครื่องจักร เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักรองจากแผงควบคุม ซึ่งทำหน้าที่จับและหมุนเครื่องมือตัด

เมื่อช่างเครื่องหรือช่างเทคนิคป้อนรหัสและโปรแกรมผ่านแผงควบคุม คำสั่งจะรวมถึงคำแนะนำสำหรับสปินเดิล CNC เกี่ยวกับความเร็ว ทิศทาง และความลึกของการตัดที่ต้องการ

3. หัวจับ CNC 

หัวกลึง CNC มีหน้าที่รับผิดชอบหลายอย่างในเครื่องจักรและใช้รูปทรงที่แตกต่างกันตามความต้องการ

ประการแรก มันทำหน้าที่เป็นกลไกเกียร์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องกลึง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุนของชิ้นงานระหว่างการตัดเฉือน

อย่างไรก็ตาม หน้าที่หลักของ headstock ของเครื่องกลึง CNC คือการยึดชิ้นงานให้มั่นคง สปินเดิลหลักตั้งอยู่ตรงกลางของส่วนหัวซึ่งทำงานร่วมกับสปินเดิลเพื่อยึดชิ้นงาน กลไกนี้ร่วมกันสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนที่จำเป็นสำหรับการกลึง การเจาะ และกระบวนการตัดเฉือนอื่นๆ

นอกจากนี้ หัวจับยังมีส่วนประกอบย่อยต่างๆ เช่น เกียร์ หัวจับ และคันควบคุม รวมถึงชิ้นส่วนเครื่องจักรอื่นๆ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่แน่นอนของกิจกรรมการตัดเฉือน กลไกนี้อาจอยู่ในรูปของหัวจับหรือปลอกรัด

4. ท้ายรถ CNC

Tailstocks มีความสำคัญพอๆ กับ headstocks ในการกลึง CNC ซึ่งอยู่ที่ปลายด้านตรงข้ามของ headstocks ทั้งสองทำงานร่วมกันเพื่อยึดชิ้นงานระหว่างการตัด

ในขณะที่ส่วนหัวช่วยให้ชิ้นงานหมุนด้วยสปินเดิลหลัก ส่วนส่วนท้ายจะป้องกันการโก่งตัวและการสั่นสะเทือนระหว่างการตัดเฉือน

นอกจากนี้ headstock สามารถหมุนได้ แต่ tailstock ไม่สามารถหมุนได้และรับผิดชอบเฉพาะการรองรับปลายด้านตรงข้ามของชิ้นงานเท่านั้น ในทำนองเดียวกัน headstock โดยทั่วไปไม่สามารถปรับได้ แต่ส่วนท้ายมักจะปรับได้ตามแนวแท่นกลึงเพื่อช่วยให้ชิ้นงานมีความยาวต่างกัน

พูดง่ายๆ ก็คือ ทั้ง headstocks และ tailstocks มีคุณสมบัติเฉพาะตัวในเครื่องกลึง CNC แต่จะทำงานร่วมกันเพื่อจับยึดชิ้นงาน

เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น โปรดดูตารางเปรียบเทียบระหว่าง headstock กับ tailstock ในการกลึง CNC ต่อไปนี้:

5. เตียง

เบดเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเครื่องกลึงเพราะจะติดกับส่วนอื่นๆ รวมถึงหัวจับ หัวจับ ส่วนท้าย และอื่นๆ

การออกแบบเตียงมีสองประเภทสำหรับเครื่องกลึง CNC: เตียงเรียบและเตียงเอียง ความแตกต่างหลักระหว่างทั้งสองคือโครงสร้างของพวกเขา ในการออกแบบพื้นเรียบ รางสองรางวิ่งขนานกับระนาบกราวด์ ในทางกลับกัน เตียงเอียงจะมีรางสองรางที่ระนาบกราวด์ตัดกันที่มุมต่างๆ เช่น 30°, 45°, 60° และ 75°

นอกจากนั้นยังมีความแตกต่างอื่น ๆ เช่น:

● การออกแบบพื้นเรียบต้องใช้พื้นที่ในแนวนอนมากขึ้นเนื่องจากการจัดเรียงรางขนานกัน แต่เตียงลาดเอียงต้องการพื้นที่น้อยกว่า เนื่องจากการออกแบบที่ลาดเอียงทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

● ในการออกแบบแท่นเรียบ การกำจัดเศษจะตรงไปตรงมาเนื่องจากชิปจะหลุดออกจากพื้นที่ทำงานตามธรรมชาติ ในทางกลับกัน เศษจะเลื่อนไปตามระนาบเอียงเพื่อช่วยในการคายเศษ

● เตียงเรียบมีความแข็งมากกว่าเตียงเอียงเนื่องจากมีการออกแบบรางขนาน ในกรณีของเตียงเอียง การออกแบบที่มีความลาดเอียงสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งและความมั่นคงได้ โดยเฉพาะในระหว่างการตัดเฉือนหนัก

● พื้นเรียบใช้งานง่ายกว่าและสามารถเข้าถึงชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วเพื่อตั้งค่าและเปลี่ยนเครื่องมือ สำหรับฐานเอียง การเข้าถึงชิ้นงานอาจเป็นเรื่องท้าทาย แต่ตำแหน่งเอียงช่วยให้มองเห็นได้ดีขึ้นในระหว่างการตัดเฉือน ซึ่งไม่ใช่ในกรณีของแท่นเรียบ

● เนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า แฟลตเบดจึงประหยัดกว่าเตียงแบบเอียง

โดยปกติแล้ว Flatbed จะใช้ในเครื่องกลึง CNC แนวนอน ในการออกแบบดังกล่าว ชิ้นงานจะติดตั้งในแนวนอนและหมุนรอบแกนแนวนอน เครื่องมือตัดจะวางอยู่เหนือชิ้นงานและจะเคลื่อนไปตามแกน X และ Z เพื่อดำเนินการตัดเฉือนต่างๆ

6. ชัคส์ 

หัวจับยึดชิ้นงานสำหรับการกลึงในการกลึง โดยปกติจะมีสามประเภท:

● หัวจับไฮดรอลิก เป็นประเภทที่นิยมใช้มากที่สุดในงานกลึง CNC มันถูกรวมเข้ากับกระบอกหมุนความเร็วสูงและความเร็วในการหมุนสูงเพื่อให้งานสำเร็จลุล่วง นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำดีเยี่ยมและมีแรงจับยึดที่มั่นคง ซึ่งทำให้มีราคาสูง

● เชยไฟฟ้า เป็นที่นิยมใช้ในการกลึงในประเทศมากขึ้น นอกจากนี้ยังแม่นยำและใช้งานได้โดยใช้การจับยึดอย่างแน่นหนา ยกเว้นว่าจะหมุนไม่ได้ หากเปรียบเทียบกับหัวจับไฮดรอลิก หัวจับไฟฟ้าจะมีความเสถียรต่ำกว่า ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในบ้านมากกว่า นอกจากนี้ยังติดตั้งได้ง่ายกว่าและมีราคาค่อนข้างแพงกว่าหัวจับไฮดรอลิก

● หัวจับลม มีราคาถูกที่สุด แต่ก็ยังขาดความมั่นคงในเรื่องแรงจับยึดเมื่อเทียบกับหัวจับไฮดรอลิกและไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ จึงมักใช้ในการทำงานกลึงที่มีความต้องการน้อยกว่า เช่น ในโรงงานขนาดเล็กที่ความแม่นยำไม่สำคัญมากนัก

7. รถม้า

รถม้าจะอยู่ระหว่างส่วนหัวและส่วนท้าย องค์ประกอบที่สำคัญทั้งหมด เช่น อานม้า รางเลื่อน และผ้ากันเปื้อนจะถูกวางไว้ในแคร่ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแนวทางสำหรับเครื่องมือตัด วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือผ่านด้านนอกของชิ้นงาน

8. เครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ที่จะดึงวัสดุออกระหว่างการกลึง เครื่องกลึงแต่ละประเภทจะมีดอกสว่านเฉพาะตัวที่ทำงานตามความต้องการเฉพาะของวัสดุที่ถูกตัด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของงาน

9. ป้อมปืนเครื่องมือ

ป้อมเครื่องมือจะยึดเครื่องมือต่างๆ ไว้บนเครื่องกลึง ความสามารถของป้อมปืนในการพกพาเครื่องมือขึ้นอยู่กับการออกแบบ ป้อมปืนบางอันสามารถเก็บเครื่องมือได้หลายอย่าง ในขณะที่บางป้อมได้รับการออกแบบมาให้พกพาเครื่องมือเฉพาะได้ ด้วยเหตุนี้การเลือกป้อมปืนเครื่องมือสำหรับเครื่องกลึงกลึงอย่างรอบคอบจึงเป็นสิ่งสำคัญโดยคำนึงถึงข้อกำหนดในการกลึง

10. แป้นเหยียบ

แป้นเหยียบช่วยให้เปิดและปิดส่วนประกอบต่างๆ เช่น ส่วนท้ายหรือหัวจับได้อย่างรวดเร็วง่ายดาย แม้ว่ามันอาจจะดูเป็นงานง่ายๆ แต่ก็มีส่วนช่วยอย่างมากต่อประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการกลึงทั้งหมด

สรุปด่วน

โดยสรุปสั้นๆ ต่อไปนี้คือส่วนประกอบของการกลึง CNC ควบคู่ไปกับการทำงานพื้นฐาน:

ทำความเข้าใจกับกระบวนการกลึง CNC

ด้วยการใช้ส่วนประกอบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น เครื่องตัดวัสดุให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบบางส่วนไม่ได้ใช้ในการตัดทุกครั้ง เนื่องจากขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละงาน

โดยทั่วไปกระบวนการกลึง CNC จะเริ่มจากช่างเครื่อง ซึ่งป้อนคำสั่งทั้งหมดในแผงควบคุม รวมถึงเส้นทางเครื่องมือ พารามิเตอร์การตัด และข้อกำหนดอื่นๆ สำหรับสปินเดิล แผงควบคุม CNC เปิดใช้งานแกนหมุน CNC โดยกำหนดความเร็วและทิศทางการหมุน

เมื่อเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ หัวจับในส่วนหัวของ CNC จะยึดชิ้นงานให้เข้าที่อย่างแน่นหนา และพร้อมที่จะตัด ส่วนท้ายด้านหลังก็เปิดใช้งานเช่นกัน แต่เฉพาะในกรณีที่จำเป็นเท่านั้น และจะปรับไปตามเตียงเพื่อให้การรองรับเพิ่มเติม

จากนั้น ป้อมปืนเครื่องมือจะโหลดเครื่องมือตัดที่จำเป็นซึ่งจำเป็นต่อการดำเนินการ งานที่แตกต่างกันต้องใช้เครื่องมือตัดที่แตกต่างกัน และงานทั้งหมดก็ถูกบรรจุไว้ในป้อมปืน

ช่างเครื่องป้อนคำแนะนำในแผงควบคุมอีกครั้งเพื่อตั้งค่าทางเดินเครื่องมือและปรับพารามิเตอร์การตัด เช่น ระยะกินลึก อัตราป้อน และการเข้าปะทะของเครื่องมือ จากนั้นแคร่จะนำทางเครื่องมือตัดขณะที่เคลื่อนผ่านชิ้นงานเพื่อตัดให้ได้รูปทรงที่ต้องการ ตลอดกระบวนการกลึง ระบบ CNC จะตรวจสอบการทำงาน และทำการปรับเปลี่ยนแบบเรียลไทม์ตามความจำเป็น

คำสุดท้าย 

โดยสรุป การกลึง CNC เป็นกระบวนการตัดวัสดุ เช่น โลหะ พลาสติก และไม้ ให้เป็นรูปทรงกระบอก เครื่องกลึง CNC มีหลายประเภท แต่ละประเภทรองรับงานเฉพาะ แต่โดยปกติ เครื่องจักรทั้งหมดจะทำงานร่วมกับส่วนประกอบต่างๆ เช่น แผงควบคุม สปินเดิล หัวจับ ส่วนท้าย เตียง หัวจับและแคร่ ป้อมเครื่องมือและเครื่องมือตัด และแป้นเหยียบ ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ร่วมกันปฏิบัติตามคำสั่งที่ช่างเครื่องป้อนเพื่อหมุนชิ้นงานและตัดชิ้นส่วนที่ไม่ต้องการเพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ