การเจียร CNC

การเจียร CNC

1.นิยาม
CNC (Computer Numerical Control) เป็นกระบวนการทางกลไกที่แม่นยำสูง ซึ่งใช้การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อบังคับทิศทางของเครื่องตัดผ่านแกนสามถึงห้าแกน โดยการลบส่วนเกินของวัสดุอย่างแม่นยำ จะช่วยให้วัสดุดิบกลายเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูปด้วยความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม กระบวนการเริ่มต้นจากแบบจำลอง CAD (Computer-Aided Design) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นรหัสโปรแกรม CNC เพื่อบอกทิศทางการเคลื่อนที่ของเครื่องในเวลาจริง
การขึ้นรูปด้วย CNC สามารถรับประกันคุณภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับชิ้นส่วนที่หมุนและเจียระไน โดยใช้เทคนิคการขึ้นรูปทั้งแนวตั้งและแนวนอน กระบวนการนี้ได้รับการประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำและความมีประสิทธิภาพสูง

2.ประวัติ
เครื่องจักรควบคุมด้วยตัวเลขเครื่องแรกถูกพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1940 และ 1950 โดยการติดตั้งมอเตอร์เพิ่มลงในเครื่องมือที่มีอยู่แล้ว เพื่อให้มอเตอร์เคลื่อนย้ายเครื่องมือหรือชิ้นงานตามคำสั่งที่บันทึกไว้บนเทปเจาะรู ระบบเซอร์โวควบคุมเหล่านี้ในช่วงแรกได้รับการปรับปรุงด้วยคอมพิวเตอร์แบบอะนาล็อกและดิจิทัล นำไปสู่การสร้างเครื่อง CNC สมัยใหม่ที่ได้เปลี่ยนแปลงกระบวนการกลึงทั่วโลก

3.กระบวนการ
การออกแบบดิจิทัล (CAD)
กระบวนการ CNC เริ่มต้นด้วยโมเดล 2D หรือ 3D ที่แม่นยำซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD กำหนดเรขาคณิต การอดทน และขนาดของชิ้นส่วน
การเขียนโปรแกรม CAM
โมเดล CAD จะถูกนำเข้าไปในซอฟต์แวร์ CAM ซึ่งสร้างเส้นทางเครื่องมือที่เหมาะสมและแปลงการออกแบบเป็นโค้ดที่เครื่องสามารถอ่านได้สำหรับการดำเนินการ CNC
การตั้งค่าเครื่อง CNC
ผู้ปฏิบัติงานติดตั้งเครื่องมือตัดที่เหมาะสม กำหนดค่าการเลื่อนเครื่องมือ และเตรียมระบบของเหลวหล่อเย็นและสารหล่อลื่น การเปลี่ยนเครื่องมือจัดการด้วยมือหรือผ่านระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC)。
การจับชิ้นงาน
ชุดยึดแบบกำหนดเอง เครื่องกีบ หรือโคลเอ็ท ยึดชิ้นงานให้แน่นหนา เพื่อรับประกันความมั่นคง ความแม่นยำ และความซ้ำได้ในระหว่างการกลึง
การโหลดโปรแกรม
โค้ด G ถูกส่งไปยังเครื่อง CNC ผ่าน USB, Ethernet หรือแผงควบคุม บางโค้ดเขียนด้วยมือหรือสร้างขึ้นผ่านอินเทอร์เฟซสนทนาสำหรับงานง่ายๆ
การพิสูจน์และจำลอง
"การวิ่งแห้ง" หรือการจำลองโดยซอฟต์แวร์ตรวจสอบโปรแกรมเพื่อดูข้อผิดพลาด การชนกัน และความแม่นยำของเส้นทางเครื่องมือก่อนเริ่มการผลิต
การกลึงชิ้นส่วน
เครื่อง CNC ดำเนินการเจาะ เทิร์นนิ่ง ขุดรู และการเกลียว ชิ้นแรกจะถูกวัดเมื่อเทียบกับแบบจำลอง CAD เพื่อยืนยันความแม่นยำก่อนการผลิตจำนวนมาก
การันตีคุณภาพ
การตรวจสอบระหว่างกระบวนการ ระบบวัดอัตโนมัติ และการตรวจสอบผิวหน้าช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอและการปฏิบัติตามข้อกำหนด

 

4.การประยุกต์ใช้งาน
การกลึง CNC ถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ เรลเวย์ เครื่องจักรก่อสร้าง อุปกรณ์เหมืองแร่ การขนส่ง และการเกษตร มันได้รับความนิยมเพราะความแม่นยำสูง ความสามารถในการทำซ้ำ และสามารถจัดการการออกแบบที่ซับซ้อนพร้อมความอดทนที่เข้มงวด

5.ประเภทของการกลึง CNC
CNC Turning (Lathe)
หมุนชิ้นงานต้านทานเครื่องมือที่อยู่นิ่งเพื่อสร้างรูปร่างแบบกระบอก ส่วนโค้ง หรือทรงกลม เหมาะสำหรับแกน บุช และชิ้นส่วนเกลียว
การกัด CNC
ใช้เครื่องตัดหลายจุดบนแกน 3+ แกนสำหรับงานหลากหลาย เช่น การเจาะกระเป๋า การเผชิญหน้า การสล็อต การตัดขอบ และการเจาะ สามารถจัดการพื้นผิวที่ซับซ้อนและชิ้นส่วนที่แม่นยำ
CNC การเจาะ
การเจาะอัตโนมัติของรูที่แม่นยำ; เครื่องขั้นสูงรองรับรูแบบเอียงและลวดลายการเจาะที่ซับซ้อน
CNC Grinding
กระบวนการตกแต่งผิวด้วยล้อขัดเพื่อให้ได้ความอดทนที่เข้มงวดและผิวที่เรียบ มักใช้หลังจากการกลึงคร่าวๆ
การตัดด้วยเลเซอร์ CNC
การตัดแบบไม่สัมผัสโดยใช้เลเซอร์ที่โฟกัสเพื่อสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนบนโลหะ พลาสติก ไม้ และคอมโพสิต รวดเร็วและมีผลกระทบจากความร้อนน้อย
Cnc plasma cutting
ใช้ก๊าซไอออนเพื่อตัดโลหะนำไฟฟ้าด้วยขอบที่สะอาดและแม่นยำ เหมาะสำหรับชิ้นส่วนเหล็กขนาดใหญ่และหนา
Cnc router
เหมาะสำหรับไม้ พลาสติก โฟม และโลหะนุ่ม มีความสามารถพิเศษในการแกะสลักละเอียด การทำป้าย งานตู้ และงานศิลปะ
เครื่องจักร CNC แกนห้าแกน
เพิ่มแกนหมุนสองแกนลงในกระบวนการกลึงสามแกนแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถตัดได้อย่างซับซ้อนและหลายทิศทางในขั้นตอนเดียว เป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการบิน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการทำแม่พิมพ์ความแม่นยำสูง
การตัดด้วยน้ำ
ใช้น้ำแรงดันสูงผสมกับสารกัดกร่อนเพื่อตัดวัสดุแทบทุกชนิดโดยไม่มีความเสียหายจากความร้อน เหมาะสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อนหรือวัสดุคอมโพสิต

6.คำถามและคำตอบ
1) อะไรคือการกลึง CNC?
การกลึง CNC เป็นกระบวนการผลิตที่ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าควบคุมการเคลื่อนไหวของเครื่องมือกลึงเพื่อตัดและสร้างรูปร่างวัสดุให้เป็นชิ้นส่วนที่แม่นยำ
2) การกลึง CNC แตกต่างจากการกลึงด้วยมืออย่างไร?
ต่างจากการกลึงด้วยมือ การกลึง CNC เป็นระบบอัตโนมัติทั้งหมด โดยมีโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (G-code) เป็นผู้ควบคุม ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำ ความคงที่ และประสิทธิภาพ
3) G-code คืออะไร?
G-code เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่ใช้ควบคุมเครื่องจักร CNC โดยกำหนดเส้นทางของเครื่องมือ ความเร็ว และอัตราการให้อาหารสำหรับการดำเนินการขึ้นรูป
4) การสร้างโปรแกรม CNC เกิดขึ้นอย่างไร?
โปรแกรมถูกสร้างขึ้นโดยการแปลงแบบจำลอง CAD (Computer-Aided Design) เป็นรหัสเครื่องจักรโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAM (Computer-Aided Manufacturing)
5) อุตสาหกรรมใดบ้างที่ใช้การขึ้นรูปด้วย CNC อย่างแพร่หลาย?
อุตสาหกรรม เช่น อากาศยาน อุตสาหกรรมรถยนต์ การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ การเหมืองแร่ และการก่อสร้าง ต่างพึ่งพาการขึ้นรูปด้วย CNC เป็นอย่างมาก
6) มีมาตรการด้านความปลอดภัยใดที่เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปด้วย CNC?
ความปลอดภัยรวมถึงการเขียนโปรแกรมที่เหมาะสม การบำรุงรักษาเครื่องจักร การใช้น้ำหล่อเย็น การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน และการป้องกันส่วนที่เคลื่อนที่