การตัดเฉือนแม่นยำ (Precision Machining) คือกระบวนการกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงานระหว่างการรักษาความคลาดเคลื่อนของผิวสำเร็จ เครื่องจักรความแม่นยำมีหลายประเภท ได้แก่ การกัด การกลึง และการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า ปัจจุบันเครื่องจักรความแม่นยำส่วนใหญ่ควบคุมด้วยระบบควบคุมเชิงตัวเลขคอมพิวเตอร์ (CNC)
ผลิตภัณฑ์โลหะเกือบทั้งหมดใช้เครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ เช่นเดียวกับวัสดุอื่นๆ อีกมากมาย เช่น พลาสติกและไม้ เครื่องจักรเหล่านี้ควบคุมโดยช่างเครื่องผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรม เพื่อให้เครื่องมือตัดทำงานได้ จำเป็นต้องเคลื่อนที่ไปตามทิศทางที่กำหนดเพื่อให้ได้การตัดที่ถูกต้อง การเคลื่อนที่ขั้นต้นนี้เรียกว่า "ความเร็วในการตัด" ชิ้นงานสามารถเคลื่อนที่ได้เช่นกัน ซึ่งเรียกว่าการเคลื่อนที่ทุติยภูมิของ "ฟีด" การเคลื่อนที่เหล่านี้และความคมของเครื่องมือตัดช่วยให้เครื่องจักรที่มีความแม่นยำสามารถทำงานได้
งานตัดเฉือนความแม่นยำคุณภาพสูงต้องอาศัยความสามารถในการปฏิบัติตามแบบแปลนเฉพาะเจาะจงที่สร้างขึ้นโดยโปรแกรม CAD (การออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ช่วย) หรือ CAM (การผลิตด้วยคอมพิวเตอร์ช่วย) เช่น AutoCAD และ TurboCAD ซอฟต์แวร์นี้สามารถช่วยสร้างไดอะแกรมหรือโครงร่างสามมิติที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการผลิตเครื่องมือ เครื่องจักร หรือวัตถุต่างๆ แบบแปลนเหล่านี้ต้องได้รับการปฏิบัติตามอย่างละเอียดถี่ถ้วนเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ยังคงความสมบูรณ์ แม้ว่าบริษัทตัดเฉือนความแม่นยำส่วนใหญ่จะใช้โปรแกรม CAD/CAM ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง แต่ในระยะแรกของการออกแบบ พวกเขาก็ยังคงใช้แบบร่างที่วาดด้วยมืออยู่บ่อยครั้ง
การตัดเฉือนแม่นยำถูกนำมาใช้กับวัสดุหลายประเภท เช่น เหล็ก ทองสัมฤทธิ์ กราไฟต์ แก้ว และพลาสติก เป็นต้น เครื่องมือตัดเฉือนแม่นยำหลากหลายชนิดจะถูกนำมาใช้ขึ้นอยู่กับขนาดของโครงการและวัสดุที่ใช้ อาจใช้เครื่องกลึง เครื่องกัด สว่านแท่น เลื่อย เครื่องเจียร หรือแม้แต่หุ่นยนต์ความเร็วสูงร่วมกันก็ได้ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศอาจใช้การตัดเฉือนความเร็วสูง ในขณะที่อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมืองานไม้อาจใช้กระบวนการกัดและกัดด้วยแสงเคมี การผลิตชิ้นงานหรือปริมาณที่กำหนดของชิ้นงานใดๆ อาจมีจำนวนมากหรือน้อย การตัดเฉือนแม่นยำมักต้องอาศัยการเขียนโปรแกรมอุปกรณ์ CNC ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์เหล่านี้จะถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เชิงตัวเลข อุปกรณ์ CNC ช่วยให้สามารถติดตามขนาดที่แน่นอนได้ตลอดกระบวนการผลิต
การกัด (Milling) คือกระบวนการตัดเฉือนที่ใช้หัวกัดแบบหมุนเพื่อนำวัสดุออกจากชิ้นงานโดยการเลื่อน (หรือป้อน) หัวกัดเข้าไปในชิ้นงานในทิศทางที่กำหนด หัวกัดอาจถูกยึดไว้ในมุมที่สัมพันธ์กับแกนของเครื่องมือก็ได้ การกัดครอบคลุมการใช้งานและเครื่องจักรที่หลากหลาย ตั้งแต่ชิ้นส่วนขนาดเล็กไปจนถึงการกัดแบบแก๊งขนาดใหญ่สำหรับงานหนัก เป็นหนึ่งในกระบวนการที่นิยมใช้กันมากที่สุดสำหรับการกลึงชิ้นส่วนตามสั่งเพื่อให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำ
การกัดสามารถทำได้ด้วยเครื่องมือกลหลากหลายประเภท เครื่องมือกลประเภทแรกสำหรับการกัดคือเครื่องกัด (มักเรียกว่า มิลลิ่ง) หลังจากการถือกำเนิดของระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) เครื่องกัดได้พัฒนาเป็นศูนย์เครื่องจักรกล: เครื่องกัดที่เสริมด้วยเครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ แมกกาซีนหรือคารูเซลเครื่องมือ ความสามารถของ CNC ระบบหล่อเย็น และกล่องหุ้ม โดยทั่วไปศูนย์เครื่องจักรกลจะแบ่งออกเป็นศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้ง (VMC) และศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน (HMC)
การผสานรวมการกัดเข้ากับสภาพแวดล้อมการกลึง และในทางกลับกัน เริ่มต้นจากการใช้เครื่องมือจริงสำหรับเครื่องกลึง และการใช้เครื่องกัดเป็นครั้งคราวสำหรับการกลึง ส่งผลให้เกิดเครื่องมือกลประเภทใหม่ที่เรียกว่า เครื่องจักรกลมัลติทาสกิ้ง (MTM) ซึ่งสร้างขึ้นโดยเฉพาะเพื่ออำนวยความสะดวกในการกัดและกลึงภายในพื้นที่ทำงานเดียวกัน
สำหรับวิศวกรออกแบบ ทีมวิจัยและพัฒนา และผู้ผลิตที่ต้องพึ่งพาการจัดหาชิ้นส่วน การตัดเฉือนด้วย CNC ที่มีความแม่นยำช่วยให้สามารถสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติม อันที่จริง การตัดเฉือนด้วย CNC ที่มีความแม่นยำมักทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปได้บนเครื่องจักรเพียงเครื่องเดียว
กระบวนการตัดเฉือนจะตัดวัสดุออกและใช้เครื่องมือตัดที่หลากหลายเพื่อสร้างชิ้นงานขั้นสุดท้าย ซึ่งมักจะมีความซับซ้อนสูง ความแม่นยำเพิ่มขึ้นด้วยการใช้ระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งใช้ในการควบคุมเครื่องมือตัดเฉือนแบบอัตโนมัติ
บทบาทของ "CNC" ในการตัดเฉือนแม่นยำ
การใช้คำสั่งการเขียนโปรแกรมแบบเข้ารหัสทำให้เครื่องจักรกล CNC ที่มีความแม่นยำสามารถตัดและขึ้นรูปชิ้นงานตามข้อกำหนดได้โดยไม่ต้องให้ผู้ปฏิบัติงานเครื่องจักรเข้ามาแทรกแซงด้วยมือ
ช่างเครื่องผู้เชี่ยวชาญจะใช้แบบจำลองการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ (CAD) ที่ลูกค้าให้มาเพื่อสร้างคำสั่งสำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วน โดยอิงจากแบบจำลอง CAD ซอฟต์แวร์จะกำหนดเส้นทางเครื่องมือที่จำเป็น และสร้างโค้ดโปรแกรมที่บอกเครื่องจักรว่า:
■ RPM และอัตราป้อนที่ถูกต้องคืออะไร
■ เมื่อใดและที่ใดควรเคลื่อนย้ายเครื่องมือและ/หรือชิ้นงาน
■ ควรตัดลึกแค่ไหน
■ เมื่อใดควรใช้น้ำยาหล่อเย็น
■ ปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเร็ว อัตราการป้อน และการประสานงาน
จากนั้นตัวควบคุม CNC จะใช้โค้ดโปรแกรมเพื่อควบคุม ทำงานอัตโนมัติ และตรวจสอบการเคลื่อนไหวของเครื่องจักร
ปัจจุบัน CNC เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่เครื่องกลึง เครื่องกัด และเราเตอร์ ไปจนถึงเครื่องตัดลวด EDM (การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า) เลเซอร์ และพลาสม่า นอกจากการทำให้กระบวนการตัดเฉือนเป็นระบบอัตโนมัติและเพิ่มความแม่นยำแล้ว CNC ยังช่วยลดภาระงานที่ใช้แรงงานคน และช่วยให้ช่างเครื่องสามารถควบคุมเครื่องจักรหลายเครื่องที่ทำงานพร้อมกันได้
นอกจากนี้ เมื่อออกแบบเส้นทางเครื่องมือและตั้งโปรแกรมเครื่องจักรเรียบร้อยแล้ว ก็สามารถรันชิ้นส่วนได้หลายครั้งเท่าที่ต้องการ ส่งผลให้มีความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำได้ในระดับสูง ซึ่งทำให้กระบวนการนี้คุ้มค่าและปรับขนาดได้สูง
วัสดุที่ถูกกลึง
โลหะบางชนิดที่มักนำมากลึง ได้แก่ อะลูมิเนียม ทองเหลือง ทองสัมฤทธิ์ ทองแดง เหล็ก ไทเทเนียม และสังกะสี นอกจากนี้ ไม้ โฟม ไฟเบอร์กลาส และพลาสติก เช่น โพลีโพรพิลีน ก็สามารถกลึงได้เช่นกัน
ในความเป็นจริงแล้ว วัสดุเกือบทุกชนิดสามารถนำไปใช้กับเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำได้ ขึ้นอยู่กับการใช้งานและข้อกำหนด
ข้อดีบางประการของการตัดเฉือน CNC ที่แม่นยำ
สำหรับชิ้นส่วนและส่วนประกอบขนาดเล็กจำนวนมากที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ผลิตหลากหลายประเภท มักจะเลือกใช้วิธีการแปรรูปที่เลือกใช้ คือการใช้เครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำ
เช่นเดียวกับวิธีการตัดและกลึงแทบทุกประเภท วัสดุแต่ละชนิดมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน และขนาดและรูปร่างของชิ้นส่วนก็ส่งผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการกลึง CNC ที่มีความแม่นยำมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีการกลึงแบบอื่นๆ
นั่นเป็นเพราะเครื่องจักรกล CNC มีความสามารถในการส่งมอบ:
■ ความซับซ้อนของชิ้นส่วนในระดับสูง
■ ความคลาดเคลื่อนที่แคบ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง ±0.0002 นิ้ว (±0.00508 มม.) ถึง ±0.0005 นิ้ว (±0.0127 มม.)
■ พื้นผิวเรียบเนียนเป็นพิเศษ รวมถึงพื้นผิวที่กำหนดเอง
■ ความสามารถในการทำซ้ำได้แม้ในปริมาณมาก
ในขณะที่ช่างเครื่องที่มีทักษะสามารถใช้เครื่องกลึงมือเพื่อผลิตชิ้นส่วนคุณภาพในปริมาณ 10 หรือ 100 ชิ้น แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณต้องการชิ้นส่วน 1,000 ชิ้น? 10,000 ชิ้น? 100,000 ชิ้น หรือล้านชิ้น?
ด้วยเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำ คุณจะได้รับความสามารถในการปรับขนาดและความเร็วที่จำเป็นสำหรับการผลิตปริมาณมากประเภทนี้ นอกจากนี้ ความสามารถในการทำซ้ำได้สูงของเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำยังช่วยให้คุณได้ชิ้นส่วนที่เหมือนกันตั้งแต่ต้นจนจบ ไม่ว่าคุณจะผลิตชิ้นส่วนจำนวนเท่าใดก็ตาม
มีวิธีเฉพาะทางมากมายสำหรับการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC ได้แก่ การตัดเฉือนด้วยลวด (wire EDM) การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า (electrical discharge machining) และการพิมพ์เลเซอร์ 3 มิติ ยกตัวอย่างเช่น การตัดเฉือนด้วยลวด (wire EDM) จะใช้วัสดุนำไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปคือโลหะ และการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า เพื่อกัดเซาะชิ้นงานให้เป็นรูปทรงที่ซับซ้อน
อย่างไรก็ตาม ที่นี่เราจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการกัดและการกลึง ซึ่งเป็นวิธีการลบสองวิธีที่มีให้ใช้กันอย่างแพร่หลายและมักใช้สำหรับการตัดเฉือน CNC ที่มีความแม่นยำ
การกัดเทียบกับการกลึง
การกัด (Milling) คือกระบวนการตัดเฉือนที่ใช้เครื่องมือตัดทรงกระบอกหมุนเพื่อตัดวัสดุและสร้างรูปทรง อุปกรณ์กัด หรือที่รู้จักกันในชื่อ มิลลิ่ง หรือ ศูนย์เครื่องจักรกล (Machining Center) สามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนของชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่บางชนิดได้
ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของการกัดคือชิ้นงานจะนิ่งอยู่กับที่ในขณะที่เครื่องมือตัดหมุน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ บนเครื่องกัด เครื่องมือตัดที่หมุนอยู่จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ ชิ้นงาน ซึ่งจะยังคงอยู่กับที่บนแท่น
การกลึงคือกระบวนการตัดหรือขึ้นรูปชิ้นงานบนอุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องกลึง โดยทั่วไป เครื่องกลึงจะหมุนชิ้นงานบนแกนแนวตั้งหรือแนวนอน ขณะที่เครื่องมือตัดแบบคงที่ (ซึ่งอาจหมุนหรือไม่หมุนก็ได้) จะเคลื่อนที่ไปตามแกนที่ตั้งโปรแกรมไว้
เครื่องมือไม่สามารถเคลื่อนที่ไปรอบชิ้นงานได้ วัสดุจะหมุน ทำให้เครื่องมือสามารถทำงานตามโปรแกรมที่ตั้งไว้ได้ (อย่างไรก็ตาม มีเครื่องกลึงบางรุ่นที่เครื่องมือหมุนรอบลวดที่ป้อนด้วยแกนหมุน ซึ่งไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้)
ในการกลึง ชิ้นงานจะหมุน ต่างจากการกัด ชิ้นงานจะหมุนบนแกนหมุนของเครื่องกลึง และเครื่องมือตัดจะสัมผัสกับชิ้นงาน
การกลึงด้วยมือเทียบกับการกลึงด้วย CNC
แม้ว่าเครื่องกัดและเครื่องกลึงจะมีรุ่นที่ใช้มือให้เลือก แต่เครื่อง CNC เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็ก เนื่องจากให้ความสามารถในการปรับขนาดและการทำซ้ำได้สำหรับการใช้งานที่ต้องการการผลิตชิ้นส่วนที่มีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำในปริมาณมาก
นอกจากการนำเสนอเครื่องจักร 2 แกนแบบเรียบง่ายที่เครื่องมือเคลื่อนที่ในแกน X และ Z แล้ว อุปกรณ์ CNC ความแม่นยำสูงยังมีรุ่นหลายแกนที่ชิ้นงานสามารถเคลื่อนที่ได้เช่นกัน ซึ่งแตกต่างจากเครื่องกลึงที่ชิ้นงานถูกจำกัดด้วยการหมุน และเครื่องมือจะเคลื่อนที่เพื่อสร้างรูปทรงตามที่ต้องการ
การกำหนดค่าแบบหลายแกนเหล่านี้ช่วยให้สามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ในขั้นตอนเดียว โดยไม่ต้องให้ผู้ควบคุมเครื่องจักรทำงานเพิ่มเติม ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้การผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนง่ายขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดหรือขจัดโอกาสเกิดข้อผิดพลาดของผู้ควบคุมอีกด้วย
นอกจากนี้ การใช้สารหล่อเย็นแรงดันสูงร่วมกับการกลึง CNC ที่มีความแม่นยำยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าเศษโลหะจะไม่เข้าไปในชิ้นงาน แม้ว่าจะใช้เครื่องจักรที่มีแกนหมุนแนวตั้งก็ตาม
เครื่องกัดซีเอ็นซี
เครื่องกัดแต่ละเครื่องจะมีขนาด การกำหนดค่าแกน อัตราการป้อน ความเร็วในการตัด ทิศทางการป้อนของการกัด และคุณลักษณะอื่นๆ ที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกัด CNC จะใช้แกนหมุนเพื่อตัดวัสดุที่ไม่ต้องการออก เครื่องกัดเหล่านี้ใช้สำหรับตัดโลหะแข็ง เช่น เหล็กและไทเทเนียม แต่ก็สามารถใช้กับวัสดุอื่นๆ เช่น พลาสติกและอะลูมิเนียมได้เช่นกัน
เครื่องกัด CNC ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้ทำซ้ำได้ และสามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่การสร้างต้นแบบไปจนถึงการผลิตปริมาณมาก เครื่องกัด CNC ความแม่นยำสูงระดับสูงมักใช้สำหรับงานที่มีความคลาดเคลื่อนต่ำ เช่น การกัดแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ละเอียด
แม้ว่าการกัดซีเอ็นซีจะให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็ว แต่การกัดผิวสำเร็จแบบ As-Milled จะสร้างชิ้นงานที่มีรอยเครื่องมือที่มองเห็นได้ชัดเจน นอกจากนี้ยังอาจทำให้ชิ้นงานมีขอบคมและเสี้ยน ดังนั้นอาจต้องมีกระบวนการเพิ่มเติมหากขอบและเสี้ยนไม่เหมาะกับคุณสมบัติเหล่านี้
แน่นอนว่าเครื่องมือลบคมที่ตั้งโปรแกรมไว้ในลำดับนั้นจะลบคมได้ แม้ว่าโดยปกติแล้วจะทำได้เพียง 90% ของความต้องการขั้นสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังเหลือคุณสมบัติบางอย่างไว้สำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้ายด้วยมือ
ในส่วนของการตกแต่งพื้นผิว มีเครื่องมือที่ไม่เพียงแต่จะให้การตกแต่งพื้นผิวที่ยอมรับได้เท่านั้น แต่ยังให้การตกแต่งแบบกระจกบนส่วนต่างๆ ของผลิตภัณฑ์งานอีกด้วย
ประเภทของเครื่องกัด CNC
เครื่องกัดมี 2 ประเภทพื้นฐาน คือ ศูนย์กลึงแนวตั้งและศูนย์กลึงแนวนอน โดยความแตกต่างหลักอยู่ที่ทิศทางของแกนหมุนของเครื่องจักร
ศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้งคือเครื่องกัดที่แกนหมุนถูกจัดเรียงในทิศทางแกน Z เครื่องจักรแนวตั้งเหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท:
■เครื่องบดแบบแท่น ซึ่งแกนหมุนจะเคลื่อนที่ขนานกับแกนของมันเองในขณะที่โต๊ะจะเคลื่อนที่ตั้งฉากกับแกนของแกนหมุน
■เครื่องกัดแบบป้อมปืน ซึ่งแกนหมุนจะอยู่กับที่และโต๊ะจะถูกเคลื่อนย้ายเพื่อให้ตั้งฉากและขนานกับแกนของแกนหมุนเสมอในระหว่างการตัด
ในศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน แกนหมุนของโรงสีจะอยู่ในแนวแกน Y โครงสร้างแนวนอนทำให้โรงสีเหล่านี้กินพื้นที่ในโรงงานเครื่องจักรมากกว่า นอกจากนี้ โดยทั่วไปแล้วเครื่องเหล่านี้ยังมีน้ำหนักมากกว่าและมีกำลังมากกว่าเครื่องแนวตั้ง
มักใช้เครื่องกัดแนวนอนเมื่อต้องการผิวสำเร็จที่ดีขึ้น เนื่องจากทิศทางของแกนหมุนทำให้เศษตัดหลุดออกอย่างเป็นธรรมชาติและกำจัดออกได้ง่าย (ข้อดีเพิ่มเติมคือการกำจัดเศษได้อย่างมีประสิทธิภาพช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ)
โดยทั่วไปแล้ว ศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้งเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากมีกำลังผลิตเทียบเท่าศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน และสามารถรองรับชิ้นส่วนขนาดเล็กได้ นอกจากนี้ ศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้งยังมีขนาดพื้นที่ติดตั้งที่เล็กกว่าศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน
เครื่องกัด CNC หลายแกน
ศูนย์กัดซีเอ็นซีความแม่นยำสูงมีให้เลือกหลายแกน เครื่องกัด 3 แกนใช้แกน X, Y และ Z สำหรับงานหลากหลายประเภท เครื่องกัด 4 แกนสามารถหมุนได้ทั้งแกนแนวตั้งและแกนแนวนอน และเคลื่อนย้ายชิ้นงานเพื่อให้การกัดงานมีความต่อเนื่องมากขึ้น
เครื่องกัด 5 แกนประกอบด้วยแกนแบบดั้งเดิมสามแกนและแกนหมุนเพิ่มเติมอีกสองแกน ทำให้สามารถหมุนชิ้นงานได้เมื่อหัวแกนหมุนเคลื่อนที่ไปรอบๆ ซึ่งทำให้สามารถกลึงชิ้นงานทั้งห้าด้านได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นงานออกและรีเซ็ตเครื่อง
เครื่องกลึงซีเอ็นซี
เครื่องกลึง หรือที่เรียกว่าศูนย์กลึง ประกอบด้วยแกนหมุนอย่างน้อยหนึ่งแกน และแกน X และแกน Z เครื่องจักรนี้ใช้ในการหมุนชิ้นงานบนแกนเพื่อดำเนินการตัดและขึ้นรูปต่างๆ โดยใช้เครื่องมือหลากหลายชนิดกับชิ้นงาน
เครื่องกลึงซีเอ็นซี หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเครื่องกลึงแบบไลฟ์แอ็กชัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนทรงกระบอกหรือทรงกลมแบบสมมาตร เช่นเดียวกับเครื่องกัดซีเอ็นซี เครื่องกลึงซีเอ็นซีสามารถรองรับงานขนาดเล็ก เช่น การสร้างต้นแบบ แต่ก็สามารถตั้งค่าให้มีความสามารถในการทำซ้ำได้สูง รองรับการผลิตปริมาณมากได้เช่นกัน
เครื่องกลึง CNC ยังสามารถตั้งค่าให้ผลิตแบบแฮนด์ฟรีได้ ซึ่งทำให้เครื่องกลึง CNC ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ อวกาศ หุ่นยนต์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์
เครื่องกลึง CNC ทำงานอย่างไร
เครื่องกลึงซีเอ็นซี (CNC) จะนำแท่งวัสดุเปล่าใส่เข้าไปในหัวจับของแกนหมุนของเครื่องกลึง หัวจับนี้จะยึดชิ้นงานให้อยู่กับที่ขณะที่แกนหมุนหมุน เมื่อแกนหมุนมีความเร็วตามที่กำหนด เครื่องมือตัดแบบอยู่กับที่จะสัมผัสกับชิ้นงานเพื่อตัดวัสดุออกและให้ได้รูปทรงที่ถูกต้อง
เครื่องกลึงซีเอ็นซีสามารถทำงานหลายอย่าง เช่น การเจาะ การทำเกลียว การคว้าน การคว้านรู การกลึงปาดหน้า และการกลึงเทเปอร์ การทำงานที่แตกต่างกันจำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือ ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนและเวลาในการติดตั้งเพิ่มขึ้น
เมื่อกระบวนการตัดเฉือนที่จำเป็นทั้งหมดเสร็จสิ้น ชิ้นส่วนจะถูกตัดออกจากสต็อกเพื่อนำไปประมวลผลเพิ่มเติม หากจำเป็น เครื่องกลึง CNC ก็พร้อมสำหรับการทำงานซ้ำ โดยโดยปกติแล้วแทบจะไม่ต้องใช้เวลาในการตั้งค่าเพิ่มเติมระหว่างนั้นเลย
เครื่องกลึง CNC ยังสามารถรองรับเครื่องป้อนแท่งอัตโนมัติได้หลากหลายประเภท ซึ่งช่วยลดปริมาณการจัดการวัตถุดิบด้วยมือและมีข้อดีดังต่อไปนี้:
■ ลดเวลาและความพยายามที่ผู้ควบคุมเครื่องจักรต้องใช้
■ รองรับแท่งเหล็กเพื่อลดการสั่นสะเทือนที่อาจส่งผลเสียต่อความแม่นยำ
■ ให้เครื่องมือเครื่องจักรทำงานด้วยความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมที่สุด
■ ลดเวลาการเปลี่ยนแปลงให้เหลือน้อยที่สุด
■ ลดการสูญเสียวัสดุ
ประเภทของเครื่องกลึง CNC
เครื่องกลึงมีอยู่หลายประเภท แต่เครื่องกลึง CNC 2 แกนและเครื่องกลึงอัตโนมัติแบบจีนเป็นเครื่องกลึงที่พบเห็นได้ทั่วไปมากที่สุด
เครื่องกลึง CNC ของจีนส่วนใหญ่ใช้แกนหมุนหลักหนึ่งหรือสองแกน และแกนหมุนสำรองอีกหนึ่งหรือสองแกน โดยแกนหมุนหลักจะทำหน้าที่ถ่ายโอนแรงหมุน แกนหมุนหลักจะทำหน้าที่ตัดเฉือนหลัก โดยใช้บูชไกด์ช่วย
นอกจากนี้ เครื่องกลึงสไตล์จีนบางรุ่นยังมาพร้อมกับหัวเครื่องมือที่สองซึ่งทำงานเป็นเครื่องกัด CNC
ด้วยเครื่องกลึงอัตโนมัติแบบจีน CNC วัสดุเดิมจะถูกป้อนผ่านแกนหมุนหัวเลื่อนเข้าไปในบูชไกด์ ซึ่งช่วยให้เครื่องมือสามารถตัดวัสดุได้ใกล้กับจุดที่รองรับวัสดุ ทำให้เครื่องจีนมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อชิ้นงานกลึงที่ยาวและเรียว และงานไมโครแมชชีนนิ่ง
ศูนย์กลึง CNC แบบหลายแกนและเครื่องกลึงแบบจีนสามารถทำงานตัดเฉือนหลายรูปแบบได้โดยใช้เครื่องเดียว ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งโดยปกติแล้วอาจต้องใช้เครื่องจักรหลายเครื่องหรือเปลี่ยนเครื่องมือโดยใช้อุปกรณ์อย่างเช่นเครื่องกัด CNC แบบดั้งเดิม