ทำความรู้จักเครื่องกลึง CNC กันดีกว่า ว่าคืออะไร

ชิ้นส่วนบางชิ้นส่วนในอุปกรณ์รถยนต์จำเป็นต้องประกอบสร้างขึ้นมาใหม่ เนื่องจากหลายๆ ปัจจัยไม่ว่าจะเป็นเพราะสั่งของนานหรือ ไม่มีวัสดุที่ตรงตามสเปคที่ต้องใช้ ดังนั้นจึงต้องสร้างชิ้นงานขึ้นมาใหม่เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่ถูกต้องตามสเปคที่ต้องการ ซึ่งต้องพึ่งเครื่องมือหลายๆ อย่างเพื่อจะให้ชิ้นงานสมบูรณ์ หนึ่งในนั้นก็คือการกลึง ซึ่งการกลึงชิ้นงานขึ้นมาใหม่เพียงไม่กี่ชิ้นและเป็นขนาดเฉพาะที่ต้องการ ต้องอาศัยการสร้างโดยใช้เครื่องกลึง เครื่องกัด เครื่องเจาะ ถ้าชิ้นงานที่จะสร้างขึ้นมาไม่ได้ต้องการความละเอียดมากหรือทำจำนวนน้อยใช้เครื่องกลึงปรกติที่ใช้คนควบคุมได้ แต่ถ้าต้องเจอกับชิ้นงานที่มีความละเอียดสูงผลิตครั้งละมากๆ การใช้เครื่องกลึงปรกติที่ใช้คนควบคุมจะทำให้ชิ้นงานออกมามีความคลาดเคลื่อนได้ ดังนั่นเครื่องจักรระบบ CNC จึงเข้ามาเป็นอีกหนึ่งในทางเลือกเพื่อประหยัดเวลาในการทำงานและลดความคลาดเคลื่อนของชิ้นงาน

เครื่องจักร CNC คืออะไร?

สำหรับเครื่องจักร CNC มีชื่อเต็มๆ ว่า (Computer Numerical Control) คือ เครื่องจักรกลอัตโนมัติที่ทำงานด้วยระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการผลิตชิ้นหรือสร้างวัสดุให้ได้ขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการด้วยการกลึง เหมาะสำหรับงานกลึงที่ต้องการความละเอียดหรือมีความซับซ้อนสูง ซึ่งในประเทศไทยเครื่อง CNC ที่ได้นำเข้ามาใช้งานส่วนใหญ่จะอยู่ในอุตสาหกรรมโรงงานเป็นหลักกับการสร้างชิ้นงานต่างๆ ส่วนของวงการ Motosport ปัจจุบันได้มีการนำเครื่อง CNC จากต่างประเทศเข้ามาใช้ในวงการ Motosport เพื่อที่จะผลิตชิ้นงานให้ได้ตามสเปคที่ต้องการ เพราะการกลึงของวงการมอเตอร์สปอร์ตส่วนใหญ่ก็จะเป็นการกลึงในรูปแบบของกระบอกสูบ เสื้อสูบ ฝาวาล์วและอื่นๆ อีกหลายอย่าง เพราะการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้เครื่องกลึง CNC สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของเครื่องจักรแบบเดิมๆ ได้ ทั้งความละเอียดในการควบคุมที่ละเอียดถึง 0.001 mm. รวมถึงสามารถควบคุมเครื่อง CNC ได้หลายเครื่องในคราวเดียว ทำให้นอกจากความละเอียดแล้ว เรายังสามารถได้ชิ้นงานหลายชิ้นด้วยความรวดเร็วอีกด้วย

การทำงานของเครื่องจักร CNC

เครื่อง CNC ถูกออกแบบมาเพื่อให้ทำงานอัตโนมัติควบคุมทุกอย่างด้วยคอมพิวเตอร์มีแกนในการทำงานหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็น 3 แกน 4 แกน และ 5 แกน แต่ละแกนความสามารถในการทำงานก็จะแตกต่างกันออกไปสามารถทำการคว้านเสื้อสูบ ปาดฝาเสื้อสูบ เจียรบ่า เจียรวาล์ว หรือแม้กระทั่งกัดชิ้นงานจากก้อนอลูมิเนียมให้เป็นรูปร่างตามโปรแกรมที่เขียนไว้  เครื่อง CNC ช่วยลดความวุ่นวายและประหยัดเวลาในการทำของคนที่คอยคุมเครื่องกลึงโดยการใช้มือหมุนและวัดระยะ ซึ่งเครื่อง CNC จะมีข้อผิดพลาดน้อยกว่าเครื่องที่ใช้มือหมุน มีความแม่นยำสูง ถ้าคนเขียนโปรแกรมเซ็ทโปรแกรมได้ถูกตรงตามที่ต้องการ ต่อให้ผลิตงานจำนวนที่มากๆ ก็จะมีชิ้นงานออกมาขนาดที่เท่ากันหมด โดยเครื่องกลึงทั่วไปใช้มือคนหมุนในการทำเมื่อกลึงเสร็จต้องมาวัดระยะตัวเลขที่ต้องการ ซึ่งในการวัดแต่ละครั้งเครื่องมือวัดอาจจะผิดเพี้ยนไปบ้าง ค่าความละเอียดที่ต้องการได้ไม่สูงมาก หากใช้เครื่อง CNC ในการทำงาน สั่งการด้วยคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลออกมาจะมีค่าความละเอียดและเสถียรสูงมาก อย่างเช่นในการขัดพอร์ทเสื้อสูบโรงกลึงทั่วไปอาจจะใช้สว่านในการถูไถเพื่อให้ขนาดที่ต้องการ ซึ่งเวลาในการทำแต่ละฝาใช้เวลาทำนาน ถ้าหากใช้เครื่อง CNC ที่สั่งการด้วยระบบคอมพิวเตอร์มีการเขียนโปรแกรมของนักวิศวกรที่มีความเชี่ยวชาญในการทำก็จะสามารถใช้เวลาในการทำงานแต่ละชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วทันใจและเท่ากันทุกมุมทุกองศา

กระบวกการทำงานของเครื่อง CNC

ในกระบวนการทำงานของเครื่อง CNC ทั่วไปมีการเคลื่อนที่อยู่ 2 แนว คือ การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง (Linear Axes) และการเคลื่อนที่ในแนวหมุนรอบแกน (Rotary Axes) การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง (Linear Axes) จะมีอยู่ 2 แกน คือ แกน X และแกน Z โดยเครื่อง CNC ชนิดต่างๆมี เพลาตั้งกับเพลานอน สำหรับเครื่อง CNC ที่มี 3 แกน คือแกน X, Y ,Z แต่ละแกนจะแบ่งการทำงานออกเป็น 2 ทิศทาง แนวบวก (+),  แนวลบ (-)  สังเกตว่าได้ว่าเครื่อง CNC แกน Z จะอยู่แนวเดียวกับทิศทางของเพลาหลักเสมอ เมื่อแกน Z เคลื่อนออกจากแท่นวางชิ้นงานด้านบนจะมีทิศทางเป็น (+Z) เมื่อเคลื่อนที่ลงด้านล่างก็จะมีทิศทางเป็น (-Z)  แกน Y เมื่อเคลื่อนที่เข้าหาตัวเครื่องจะมีทิศทางเป็น (+Y) เมื่อเคลื่อนที่ออกมาหาผู้ปฏิบัติงานก็จะเป็น (-Y) และแกน X เมื่อเคลื่อนที่ไปทางด้านขวาก็จะเป็น (+X) เคลื่อนที่ไปทางด้านซ้ายก็จะเป็น (-X) ส่วนการเคลื่อนที่หมุนรอบแกน (Rotary Axes) เป็นการเคลื่อนที่ในแนวหมุนรอบโดยใช้อักษร A, B และ C โดยที่ A แทนการหมุนรอบแกน X, B แทนการหมุนรอบแกน Y และ C แทนการหมุนรอบแกน Z ส่วนการกำหนดทิศทางจะเป็นบวกเมื่อมีการหมุนทวนเข็มนาฬิกา

ไขข้อสงสัยกับเครื่อง CNC กันแล้วนะครับ จากที่ได้กล่าวมาคือเกร็ดความรู้เล็กๆน้อยๆที่ทาง Boxza Racing บอกข้อมูลความรู้ของเครื่อง CNC กระบวนการทำงานอย่างไรสามารถใช้สำหรับชิ้นงานประเภทไหนได้บ้าง

เครดิต www.boxzaracing.com