เครื่อง CNC แตกต่างจากเครื่องจักรทั่วไปอย่างไร

ความหมายของ CNC (ซี เอ็น ซี)

CNC ซึ่งย่อมาจาก Computer Numerical Control คือระบบการควบคุมเครื่องจักรแบบมีคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถสูงเพิ่มเข้าไปภายในระบบทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลที่ป้อนเข้าในระบบเอ็นซี และประมวลผลข้อมูลเพื่อผลลัพธ์ที่ได้ไปควบคุมเครื่องจักรกล

หลักการทางานของเครื่องจักรกล ซีเอ็นซี

ก่อนที่ช่างเทคนิค CNC จะใช้งานเครื่อง ควรรู้หลักการทางานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีก่อนว่า จะคล้ายคลึงกับเครื่องจักรกลทั่ว ๆ ไปคือพื้นฐานเบื้องต้นของการทำงานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีจะทำการผลิตชิ้นงานเหมือนกับเครื่องจักรกลทั่วไปแต่จะแตกต่างกันดังนี้

เครื่องจักร ซี เอ็น ซี

-ชุดแปลงสัญญาณไฟฟ้า

-โปรแกรม

-ชุดควบคุม

-ชุดตรวจวัดและส่งสัญญาณป้อน

-การควบคุมการทำงานของเครื่องซีเอ็นซีจะใช้ คอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานในขั้นตอนต่าง ๆ แทนที่จะใช้ช่างเทคนิค CNC ควบคุมเครื่อง ส่วนของการควบคุมเครื่องจักรแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ

– การควบคุมการเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ

– การควบคุมความเร็วของการเคลื่อนที่

ความแตกต่างระหว่างเครื่องจักรกลทั่วไปกับซีเอ็นซี

หลักการทางานของเครื่องจักรกลทั่วไป

เครื่องจักรกลทั่วไปจะต้องใช้ช่างควบคุมเครื่องในการหมุนเลื่อนโต๊ะงาน เพื่อเลื่อนคมตัดหรือชิ้นงานให้เคลื่อนที่ไปตามระยะที่ต้องการ เมื่อเสร็จสิ้นการทำงานแล้วก็จะได้ชิ้นงานที่มีรูปทรงและขนาดตามความต้องการ ซึ่งช่างควบคุมเครื่องจะต้องคอยเฝ้าดูตำแหน่งของคมตัดที่สัมผัสกับเส้นรอบรูปบนชิ้นงานที่กำลังตัดเฉือนอยู่ตลอดเวลา และในการเปลี่ยนตำแหน่งของคมตัด ช่างจะต้องหมุนมือหมุน เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนต้องคอยสังเกตคมตัด เพื่อตรวจสอบตำแหน่งของชิ้นงานกับคมตัด และเมื่อได้ตำแหน่งที่ต้องการแล้ว ช่างก็จะหยุดหมุนมือหมุน คมตัดก็จะหยุดเคลื่อนที่ ซึ่งภาษาทางเทคนิค เรียกการทำงานนี้ว่า การควบคุม (Control)

นอกเหนือจากการควบคุมตำแหน่งของชิ้นงานกับเครื่องมือตัดแล้ว ช่างยังต้องควบคุมอัตราป้อนซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุชิ้นงาน วัสดุของเครื่องมือตัดและตำแหน่งของคมตัดด้วย ซึ่งในบางครั้งช่างจะต้องลดอัตราป้อนลงเมื่อใกล้จะถึงตำแหน่งที่ต้องการ เพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้องจริง ๆ นอกจากนี้จะต้องคอยปรับความเร็วรอบและตำแหน่งของการหล่อเย็นให้ถูกต้องอีกด้วย

 หลักการทางานของเครื่องจักรกลเอ็นซีหรือซีเอ็นซี

การที่เครื่องจักรกลซีเอ็นซีจะทำงานได้นั้น ระบบควบคุมของเครื่องจะต้องได้รับคำสั่งจากช่างเทคนิค CNC เป็นภาษาที่ระบบควบคุมเข้าใจได้เสียก่อนว่าจะให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำอะไร ดังนั้นช่างเทคนิค CNC จึงจำเป็นจะต้องป้อนโปรแกรม เข้าไปในระบบควบคุมของเครื่องผ่านแป้นพิมพ์  หรือเทปแม่เหล็ก เมื่อระบบควบคุมอ่านโปรแกรมที่ป้อนเข้าไปแล้ว ก็จะนำไปควบคุมให้เครื่องจักรกลทำงานโดยอาศัยมอเตอร์ป้อน   เพื่อให้แท่นเลื่อนเคลื่อนที่ได้ เช่น เครื่องกลึงซีเอ็นซี ก็จะมีมอเตอร์ในการเคลื่อนที่ 2 ตัว หรือเครื่องกัดซีเอ็นซีจะมีมอเตอร์ป้อน 3 ตัว จากนั้นระบบควบคุมอ่านโปรแกรมแล้ว ก็จะเปลี่ยนรหัสโปรแกรมนั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเพื่อไปควบคุมให้มอเตอร์ทำงาน แต่เนื่องจากสัญญาณที่ออกจากระบบควบคุมนี้มีกำลังน้อย ไม่สามารถไปหมุนขับให้มอเตอร์ทำงานได้ ดังนั้น จึงต้องส่งสัญญาณนี้เข้าไปในภาคขยายสัญญาณของระบบขับ และส่งสัญญาณต่อไปยังมอเตอร์ป้อนแนวแกนที่ต้องการเคลื่อนที่ ตามที่โปรแกรมกำหนด ความเร็วและระยะทางการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อน ช่างเทคนิค CNC จะต้องกำหนดให้ระบบควบคุมรู้  เนื่องจากระบบควบคุมซีเอ็นซีไม่สามารถมองได้ ซึ่งจะแตกต่างกับช่างเทคนิค CNC ที่อาศัยสายตามองดูตำแหน่งของคมตัดกับชิ้นงาน ก็จะรู้ว่าต้องเลื่อนแท่นเลื่อนไปอีกเป็นระยะทางเท่าใด ดังนั้น จึงต้องออกแบบอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่สามารถจะบอกตำแหน่งของแท่นเลื่อนให้ระบบควบคุมได้รู้ อุปกรณ์ชุดนี้เรียกว่า ระบบวัดขนาด (Measuring System) ซึ่งประกอบด้วยสเกลแนวตรง มีจำนวนเท่ากับจำนวน 6 แนวแกนในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกล ทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับระยะทางที่แท่นเลื่อนเคลื่อนที่กลับไปยังระบบควบคุม ทำให้ระบบควบคุมรู้ว่าแท่นเลื่อนเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทางเท่าใด

จากหลักการควบคุมการทำงานดังกล่าว ทำให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีสามารถผลิตชิ้นงานให้มีรูปร่างและรูปทรงให้มีขนาดตามที่ต้องการได้โดยไม่ต้องมีช่างเทคนิค CNC ควบคุมตลอด เนื่องจากการสร้างและการทำงานที่เหนือกว่าเครื่องจักรกลทั่วไป

 องค์ประกอบของเครื่องจักรซีเอ็นซี

ส่วนใหญ่เครื่องจักรซี เอ็น ซี จะมี องค์ประกอบ 3 ส่วนหลักๆ คือ

– ชุดควบคุมการทางาน

– ระบบกลไกในการเคลื่อนที่

– ตัวเครื่องจักร

ชุดควบคุม ซี เอ็น ซี

ชุดควบคุมหรือ “คอนโทรลเลอร์” หรือ หน่วยควบคุมเครื่องจักร (MCU) ของเครื่องซีเอ็นซี เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถจัดเก็บโปรแกรม  และแก้ไขดัดแปลงโปรแกรมได้  คอมพิวเตอร์เข้าใจโปรแกรมที่ป้อนและทำการควบคุมเครื่องจักรให้ทางานตามคำสั่งในโปรแกรม เอ็น ซี นอกจากนี้ยังทำการประมวลและคำนวณข้อมูลและโค้ด  และควบคุมการทำงานโดยผ่านระบบเชื่อมโยง

หน้าที่ของช่างเทคนิค CNC

1.สามารถเขียนโปรแกรม CNC ได้
2. อ่าน Drawing และเข้าใจอย่างถูกต้อง
3. Set Up งานบนเครื่องจักรได้อย่างถูกต้อง

  1. ผลิตงานตาม Drawing ที่ได้รับมอบหมายให้ถูกต้องและทันเวลา

5.สามารถควบคุมและแก้ไขปัญหาเวลาเครื่องจักรบกพร่องได้