เครื่องแกะสลัก CNC Rounter หรือ เครื่องแกะสลักขนาดใหญ่

เครื่องแกะสลัก CNC Rounter หรือ เครื่องแกะสลักขนาดใหญ่

CNC ย่อมาจาก Computer Numerical Control หมายถึง การควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ เมื่อระบบCNC ถูกนำมาใช้ในเครื่องจักรเราก็จะเรียกกันว่า เครื่องแกะสลัก CNC Rounter หรือ เครื่องแกะสลักขนาดใหญ่ โดยระบบ CNC จะควบคุมการทำงานต่างๆ ของในเครื่องจักรอัตโนมัติภายใต้คำสั่งภาษาเครื่องที่เราสร้างขึ้นมา.

ความเป็นมาของเครื่องแกะสลัก CNC Rounter

เครื่อง CNC เริ่มมีการพัฒนามาตั้งแต่ปี ค.ศ.1960 โดยประมาณ โดยพัฒนามาจากระบบ NC (Numerical Control) หรือการควบคุมด้วยระบบตัวเลขซึ่งจะเป็นลักษณะกึ่งอัตโนมัติ คือ การเคลื่อนที่ในแกนต่างๆ จะเคลื่อนที่ไปตามระยะที่เราได้ป้อนไปในแต่ละครั้ง. หลังจากนั้นก็มีการพัฒนาชุดคำสั่งต่างๆ ขึ้นมาเป็นโปรแกรม ทำให้ให้การทำงานสะดวกขึ้นมากเพราะว่าเราไม่ต้องมาป้อนคำสั่งทุกๆ ครั้ง เพื่อสั่งให้เครื่องจักรเคลื่อนที่ แต่ชุดคำสั่งนี้จะทำงานตามคำสั่งตั้งแต่ต้นจนจบตามที่เราต้องการ โดยปัจจุบันชุดคำสั่งดังกล่าวจะมีการพัฒนาไปมาก นอกจากจะควบคุมการเคลื่อนไหวขอเครื่อง CNC แล้ว ยังมีหน้าที่ควบคุมฟังก์ชั่นการทำงานต่างๆ ของเครื่อง CNC ได้ด้วย. ซึ่งชุดคำสั่งนี้เราเรียกกันว่า “G Code” และ “M Code”.

เหตุผลที่ทำไมต้องใช้เครื่องแกะสลัก CNC Rounter

เนื่องจากเครื่อง CNC มีราคาค่อนข้างสูง ดังนั้น ในการเลือกและตัดสินลงทุนเกี่ยวกับเครื่อง CNC ต้องมีการพิจารณาอย่างละเอียดและรอบคอบ เหตุผลหลักๆ ที่ต้องเลือกใช้เครื่อง CNC มีดังนี้

1.ลดกระบวนการผลิตให้สั้นลง : จากความสามารถของเครื่อง CNC ที่มีลักษณะยืดหยุ่น (flexible) ทำให้สามารถทำงานได้หลากหลายรูปแบบ โดยเฉพาะเครื่องกลึง CNC และเครื่อง CNC Milling สามารถที่จะช่วยลดและตัดกระบวนการบางอย่างออกไปได้ ทำให้มีกระบวนการทำงานที่สั้นลง ผลิตงานได้เร็วขึ้น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต เช่น เครื่องกลึง CNC สามารถที่จะทำได้ทั้งกระบวนการกลึงปอก, ปาดหน้า, ตัด, เจาะรู, Tap เกลียว, คว้านรู, กลึงเกลียว เป็นต้น. ส่วนเครื่อง CNC Milling ก็สามารถทำได้ทั้งเดินกัดชิ้นงาน, เจาะรู, เซาระร่อง, Tap เกลียว เป็นต้น ซึ่งถามว่ากระบวนการที่กล่าวมาข้างต้น เครื่อง กลึง และเครื่อง Milling แบบ manual สามารถทำได้มั๊ย? ก็ตอบได้เลยว่า “ทำได้” และถามต่อว่าทำได้สมบูรณ์มั๊ย? ก็ตอบได้เลยเช่นเดียวกันว่า “ไม่” ยกตัวอย่าง การเดินเป็นเส้นโค้งในเครื่องกลึงแบบ manual ถ้าเป็นแนวโค้งที่ต้องการความละเอียดแบบแน่นอน อาจจะต้องใช้เครื่องกลึงแบบ copy lathe หรือไม่ก็อาจจะต้องมีอุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม ซึ่งยุ่งยากมาก แต่ในเครื่องกลึง CNC สามารถที่สร้างโปรแกรมขึ้นมาเป็นแนวทางเดินได้เลยทำให้ลดกระบวนการได้มาก. อีกตัวอย่างเป็นกรณีของเครื่อง Milling แบบmanual ในการขึ้นรูปเฟือง ต้องใช้อุปกรณ์เสริมเข้าช่วย เช่น หัวแบ่ง ถ้าเป็นเครื่อง Milling CNC ก็เช่น เดียวกันสามารถออกแบบเฟืองให้อยู่ในรูปของ CAD ไฟล์แล้วใช้โปรแกรม CAM แปลงให้เป็นโปรแกรมในการกัดเฟืองซึ่งง่ายกว่ามาก.

2.ลดเวลาในการผลิต : ความแตกต่างอย่างหนึ่งระหว่างการทำงานด้วยเครื่องแบบ manual กับเครื่อง CNC คือCycle Time หรือรอบเวลาทีใช้ในการทำงานแต่ละชิ้น. การทำงานด้วยเครื่อง manual นั้นเวลาในการทำงานแต่ละรอบก็จะแตกต่างกัน รวมถึงกระบวนการ ขั้นตอนย่อย วิธีการทำงานอาจแตกต่างได้ เนื่องด้วยเหตุผลหลักคือ ควบคุมการทำงานด้วยคน เช่น เมื่อคนทำงานจนเมื่อยล้า ประสิทธิภาพในการทำงานก็จะลดลง กระบวนการทางความคิด กระบวนการจำ ก็อาจบกพร่องตามไปด้วย. ส่วนเครื่อง CNC นั้นทำงานด้วยโปแกรม ดังนั้นการทำงานในแต่ละรอบ cycle time นั้นก็จะเหมือนกันทั้งเวลาในการผลิตและกระบวนการทำงาน โดยเฉพาะถ้าเป็นงานผลิตด้วยจำนวนมากหรือ mass production ก็จะให้ประสิทธิภาพและอัตราผลผลิตที่ดีกว่าการทำงานด้วยเครื่องmanual หลายเท่าตัว และดีกว่าในแง่ของคุณภาพด้วยเช่นกัน

3.ลดความผิดพลาดในการทำงาน : ความผิดพลาดในการทำงานอย่างหนึ่งที่เราจะปฏิเสธไม่ได้คือเกิดจากคน หรือhuman error เนื่องจากเครื่อง CNC ทำงานในระบบอัตโนมัติ เมื่อมีการ setup งานชิ้นแรกผ่านแล้ว งานทุกๆ ตัวที่ผลิตจากเครื่องจักรเดียวกัน โปรแกรมเดียวกัน เงื่อนไขในการผลิตที่เหมือนกัน ชิ้นงานก็แทบจะเหมือนกัน 100% ไม่ว่าจะเป็นการผลิตที่ต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงก็แทบจะไม่มีผลเนื่องจากเครื่อง CNC ถูกออกแบบระบบมาให้สามารถทำงานต่อเนื่องได้หลายชั่วโมงหรือจะเป็นสัปดาห์ก็สามารถทำได้สบาย ต่างจากการทำงานด้วยเครื่องmanual ที่ต้องอาศัยทักษะ(skill) ของผู้ปฏิบัติงานเป็นหลักรวมถึงความเหนื่อยล้าจากการทำงานซึ่งจะเป็นตัวแปรหนึ่งที่จะทำให้ชิ้นงานที่ผลิตออกมาแต่ละครั้งอาจจะไม่เหมือนกันก็ได้

4.ความแม่นยำของชิ้นงาน : ในด้านคุณภาพนอกจากเครื่อง CNC สามารถลดความผิดพลาดในการทำงานแล้ว ความแม่นยำ (accuracy) ของชิ้นงานก็เป็นเหตุผลหลักในการเลือกใช้เครื่อง CNC แทนเครื่อง manual. ผมกล้าบอกได้เลยว่าไม่มีทางเลยที่เครื่อง manual จะสามารถทำงานที่ความละเอียดสูงขนาดน้อยกว่า 0.05 mm. ได้ ถึงจะทำได้ก็อาจจะเพียงไม่กี่ % หรือไม่ก็อาจเกิดจากโชคก็ว่าได้. ทำไมผมถึงมั่นใจขนาดนั้นน่ะเหรอ? เพราะเราก็เห็นๆ กันอยู่ว่าปัจจัยที่จะส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของชิ้นงานระหว่างเครื่อง manual ต่างจากเครื่อง CNC มาก เช่น โครงสร้างของเครื่องจักร, ระบบการเคลื่อนไหวและเคลื่อนที่ของแกนต่างๆ , cutting tool, เงื่อนไขในการตัด, การควบคุมการทำงาน เป็นต้น.
เครื่อง CNC ที่มีประสิทธิภาพสูงหากถูก setup ด้วยเงื่อนไขที่เหมาะสมสามารถทำงานได้ที่ความแม่นยำน้อยกว่า 0.02 mm.

 

การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่องแกะสลัก CNC

1.การสร้างโปรแกรมควบคุมการทำงานของเครื่อง CNC : สำหรับโปรแกรมควบคุมการทำงานของเครื่อง CNC เราจะเรียกว่า “G Code” และ “M Code” โปรแกรม CNC นี้มีจะควบคุมทั้งการเคลื่อนที่ของเครื่อง CNC ให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ เช่น G00 X20 Y50 หมายถึงกำหนดให้ Cutting Tool เคลื่อนที่ไปตำแหน่ง X = 20 และY = 20 จากจุด Origin. รวมทั้งทำหน้าที่ควบคุม Function การทำงานต่างๆ ของเครื่อง CNC เช่น ควบคุมการหมุนของหัว Spindle, ควบคุมการเปิดปิดน้ำหล่อเย็น เป็นต้น.
โปรแกรม CNC มีวิธีการสร้างหลายวิธีด้วยกันทั้งแบบที่ไม่ต้องใช้ Software เช่น เขียนลงในโปรแกรม Text Editorทั่วไป เช่น Notepad, Microsoft Word. การเขียนโดยตรงที่หน้าเครื่องซึ่งจะมีทั้งเขียนเป็น Code ลงไป ซึ่ง 2 วิธีแรกนั้นเหมาะสำหรับการเขียนเขียนโปรแกรมแบบง่ายๆ ที่ไม่ซับซ้อน หรือการแก้ไขโปรแกรมเล็กๆน้อยๆ หน้าเครื่องเท่านั้น
ส่วนวิธีการสร้างโปรแกรมที่ใช้กันมากในปัจจุบันคือ การใช้โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing)แปลงข้อมูลประเภท CAD (Computer Aided Design) ออกมาในรูปของ G Code และ M Code ซึ่งสามารถนำไปโหลดเข้าเครื่อง CNC ได้เลย

2.หลังจากที่ได้มีการสร้างโปรแกรมสำหรับเครื่อง CNC แล้ว ขั้นตอนไปก็จะเป็นการเซตอัพชิ้นงาน. ถึงแม้ว่าโปรแกรม G Code, M Code ที่เราได้มาจากการสร้างด้วยวิธีการต่างๆ ตามที่กล่าวมาจะสามารถนำไปใช้งานได้เลย แต่ในทางปฏิบัติจริงเราก็ต้องการการเซตอัพหรือปรับตั้งชิ้นงานก่อน โดยในการเซตอัพชิ้นงานมีเพื่อกำหนดจุดอ้างอิง(Origin) ของชิ้นงานและโปรแกรมให้เครื่อง CNC รู้จักเพื่อที่ Cutting Tool สามารถสามารถเคลื่อนไปไปตัดชิ้นงานตามตำแหน่งต่างๆ ได้ถูกต้อง. การเซตอัพนั้นมีความสำคัญต่อการผลิตมากเปรียบเสมือนการทดลองผลิตงานชิ้นแรก ถ้าผลออกมา OK แสดงว่าโปรแกรมถูกต้อง หลังจากนั้นก็จะมาวัดผลในส่วนของ Cutting Tool, Condition ต่างๆ ที่เลือกใช้ซึ่งอาจจะต้องใช้เวลาและจำนวนชิ้นงานที่มากขึ้นเพื่อผลที่ได้มีความเที่ยงตรงและน่าเชื่อถือ

ทั้งหมดนี้ก็เป็นแค่สาเหตุผลักๆที่เกี่ยวกับการใช้ เครื่องแกะสลัก CNC Rounter เท่านั้นนะครับ ยังมีอีกหลายสาเหตุและหลายปัจจัย ส่วนเรื่องความรู้ความชำนาญในการใช้เครื่องจักร ทางบริษัทมีช่างที่เชี่ยวชาญในด้านนี้คอยให้บริการครับจะคอยสอนและให้ความรู้จนลูกค้าพอเข้าใจและใช้เครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถ้าลูกค้าสนใจสามารถติดต่อเข้ามาสอบถามข้อมูลได้ครับหรือจะเลือกชมสินค้าของทางบริษัทก่อนก็ได้ครับ คลิกตรงนี้ และสามารถติดต่อผมได้โดยตรง

Line : Lakkana99 , 0812079977
เบอร์ติดต่อ : 081-6428557 (คุณสมนึก) , 081-6428556 (คุณลักขณา)

เรียบเรียงบทความโดย : https://www.cctgroup.co.th