ทุกสิ่งที่คุณต้องการรู้เกี่ยวกับเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

ก่อนที่จะเปิดตัวการควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) กระบวนการผลิตนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้แรงงานมนุษย์อย่างหนักการผลิตเป็นเวลานานโดยไม่จำเป็นการสูญเสียวัสดุและเต็มไปด้วยข้อผิดพลาด ปัจจุบันเทคโนโลยีได้ปรับปรุงกระบวนการผลิตอย่างมาก

การใช้เทคโนโลยีเครื่องจักรกลซีเอ็นซีให้ความน่าเชื่อถือในระดับสูงทำให้กระบวนการซ้ำ ๆ เป็นไปโดยอัตโนมัติ แต่เครื่องจักรกลซีเอ็นซีคืออะไร? ผลิตภัณฑ์ใดบ้างที่สามารถทำจากเทคโนโลยี CNC? เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำงานอย่างไรและสามารถใช้วัสดุใดในกระบวนการผลิตที่ใช้เครื่อง CNCเหรอ?

บทความนี้เป็นการเจาะลึกว่าเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคืออะไรและแนวคิดพื้นฐานที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ เราจะพูดถึงข้อดีของการผลิต CNC มากกว่าการผลิตแบบดั้งเดิมและการมีส่วนร่วมของ CNC ในการผลิตสมัยใหม่

เราจะดูซอฟต์แวร์ CNC ด้วย สุดท้ายนี้เราเน้นย้ำถึงสิ่งที่จำเป็นสำหรับบุคคลที่ต้องการฝึกฝนเพื่อเป็นช่างเครื่อง CNC และพูดคุยถึงแนวโน้มในอนาคตของโลกของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

CNC Machining คืออะไร?

ตัวย่อ CNC ย่อมาจากคอมพิวเตอร์ควบคุมตัวเลข. เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นกระบวนการหักลบที่เกี่ยวข้องกับการสร้างรูปแบบที่กำหนดเองจากชิ้นงานผ่านการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ กระบวนการนี้มีการหักลบเนื่องจากผลิตภัณฑ์ถูกผลิตโดยการบิ่นวัสดุออกจากชิ้นส่วนเริ่มต้นแทนที่จะเพิ่มวัสดุเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีสามารถอธิบายได้ว่าเป็นกระบวนการผลิตที่ทำโดยหุ่นยนต์ กระบวนการนี้ทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตได้เนื่องจากเครื่องสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติโดยไม่จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานเข้าร่วมอย่างต่อเนื่อง

ประวัติความเป็นมาของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคืออะไร?

ซีเอ็นซีรุ่นก่อนคือการควบคุมด้วยตัวเลข (NC) ซึ่งเป็นกระบวนการอธิบายโดย Society of Manufacturing Engineersเป็น "จุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สองและการถือกำเนิดของยุคที่การควบคุมเครื่องจักรและกระบวนการทางอุตสาหกรรมจะผ่านจากร่างที่ไม่ชัดเจนไปสู่วิทยาศาสตร์ที่แน่นอน"

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเริ่มเป็นเทคโนโลยีที่ใช้เทปเจาะรูในทศวรรษที่ 1940 และ 1950ก่อนที่จะพัฒนาไปสู่เทคโนโลยีอนาล็อกและดิจิทัลอย่างรวดเร็วในทศวรรษ 1960

จอห์นทีพาร์สันส์ถือเป็นบิดาของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี เขาพัฒนาการควบคุมเชิงตัวเลขซึ่งเป็นหลักการที่สร้างขึ้นจากเครื่องจักรกลซีเอ็นซี แต่ก่อนพาร์สันส์มีการคิดค้นเทคนิคการตัดเฉือนในปี 1751 จากนั้นในปีพ. ศ. 2495 Richard Kegg ได้ร่วมมือกับ Massachusetts Institute of Technology (MIT) ได้พัฒนาเครื่องกัดซีเอ็นซีเครื่องแรก

แนวคิดพื้นฐานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจว่า CNC ทำงานอย่างไรเราจำเป็นต้องเข้าใจแนวคิดพื้นฐานบางประการ

การควบคุมตัวเลข

นี่แสดงถึงการควบคุมเครื่องมือเครื่องจักรโดยอัตโนมัติ เครื่องมือเครื่องจักรเหล่านี้มีตั้งแต่การโม่สำหรับช่างเชื่อมเครื่องเจียรเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทและเครื่องกดไฮดรอลิก.

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีตั้งโต๊ะ

เครื่อง CNC เหล่านี้เป็นรุ่นที่เรียบง่ายและปรับให้เข้ากับวัสดุที่นุ่มกว่าเช่นขี้ผึ้งโฟมและพลาสติกได้ดีกว่า การตัดเฉือนประเภทนี้ใช้เครื่อง CNC รุ่นเล็กเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กโดยส่วนใหญ่เป็นงานอดิเรก

ลูกเบี้ยว

Computer-Aided Machining หรือ Manufacturing (CAM) ใช้ซอฟต์แวร์เพื่อสร้างโค้ดสำหรับการใช้งานเครื่อง CNC ในการทำงานกับระบบ CAM คุณต้องมีสามสิ่ง:

1. ประการแรกคือซอฟต์แวร์ที่สั่งการเครื่องเกี่ยวกับทิศทางที่ต้องเคลื่อนที่
2. คุณต้องมีเครื่องที่สามารถทำตามคำแนะนำได้
3. สุดท้ายคุณต้องมีความสามารถหลังการประมวลผลเพื่อเปลี่ยนคำสั่งให้เป็นภาษาที่เครื่องสามารถเข้าใจได้

รหัส NC

นี่เป็นภาษาคอมพิวเตอร์พื้นฐาน แต่ไม่ซ้ำใครซึ่งออกแบบมาสำหรับเครื่อง CNC เพื่อทำความเข้าใจและดำเนินการโค้ด NC ได้อย่างรวดเร็ว (โดยทั่วไปเรียกว่า G-code) นี่คือภาษาที่โปรแกรมเมอร์ใช้เพื่อบอกเครื่องว่าจะผลิตอะไรบางอย่าง

โพรเซสเซอร์

postprocessor คือตัวแปลที่แปลง G-Code ที่เขียนขึ้นสำหรับเครื่อง CNC เครื่องหนึ่งให้เป็นรหัสที่เครื่อง CNC เครื่องอื่นเข้าใจและดำเนินการได้

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำงานอย่างไร?

เครื่อง CNC ทำงานโดยตั้งโปรแกรมคำสั่งลงในซอฟต์แวร์ที่ป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์โดยใช้แป้นพิมพ์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับเครื่อง จากนั้นระบบ CNC จะทำงานที่ตั้งโปรแกรมไว้ในลักษณะเดียวกับหุ่นยนต์

เครื่อง CNC ประเภทต่างๆมีอะไรบ้าง?

เครื่อง CNC ที่แตกต่างกันตอบสนองวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย เครื่อง CNC บางประเภทที่พบมากที่สุด ได้แก่ โรงสีเครื่องกลึงเราเตอร์เครื่องตัดพลาสม่าและเครื่องตัด LaserJet คุณสามารถดูตัวอย่างเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่อง CNC ประเภทต่างๆและสิ่งที่พวกเขาทำที่นี่.

เครื่อง CNC ทำอะไรได้บ้าง?

เครื่อง CNC สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายจากวัสดุหลายประเภทรวมถึงโลหะพลาสติกโฟมและไม้ ตราบใดที่สามารถตัดวัสดุได้ก็สามารถใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์บนเครื่อง CNC ได้ ซีเอ็นซีเครื่องกลึงโลหะ can be used for machining round rods, threads and outer circles. CNC milling machines can be used to process surfaces, keyways, and other irregular shapes such as plug valves, bearings, etc. A drilling machineอาจเจาะรู

ซอฟต์แวร์ CNC

ซอฟต์แวร์ CNC เป็นชุดโปรแกรมที่เขียน G-Code ที่เครื่อง CNC สามารถอ่านได้ ซอฟต์แวร์นี้เรียกว่าการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM)หรือการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD). ซอฟต์แวร์นี้รับผิดชอบการควบคุมเชิงตัวเลขของเครื่อง CNC ช่วยสร้างการออกแบบที่โปรแกรมคอมพิวเตอร์บนเครื่อง CNC สามารถตีความได้

ซอฟต์แวร์ CNC ประเภทต่างๆมีการใช้งานเฉพาะ:

การวาดโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD):สิ่งนี้ใช้เพื่อสร้างการออกแบบ 2D และ 3D และเอกสารทางเทคนิค

การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM):อนุญาตให้ผู้ใช้ตั้งค่างานในสาขาเพื่อรองรับงานหลายอย่างเช่นเวิร์กโฟลว์เส้นทางเครื่องมือและการจำลองการตัด

วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ช่วย (CAE):เป็นโปรแกรมที่ใช้ตลอดกระบวนการพัฒนาระหว่างขั้นตอนก่อนการประมวลผลการวิเคราะห์และหลังการประมวลผล

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคืออะไร?

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เครื่องจักรกลซีเอ็นซีมาพร้อมกับข้อดีและข้อเสียที่เฉพาะเจาะจง เราดูบางส่วนด้านล่าง

ข้อดีของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีมีความได้เปรียบด้านต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญเหนือการผลิตแบบดั้งเดิมซึ่งจะช่วยลดต้นทุนแรงงาน ลดระยะขอบของข้อผิดพลาดในการผลิตลงอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น มันทำให้การผลิตจำนวนมากเป็นเรื่องง่ายกว่าที่เคยเป็นมา เนื่องจากความสามารถในการส่งมอบผลลัพธ์ที่สม่ำเสมออย่างสม่ำเสมอ

CNC ยังมีความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ช่วยให้สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างชิ้นส่วนใหม่ทั้งหมดหรือแก้ไขข้อผิดพลาด

ข้อเสียของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

ข้อเสียของการตัดเฉือน CNC คือต้นทุนการตั้งค่าเริ่มต้น บริษัท ต่างๆอาจต้องกู้เงินเพื่อจัดหาเทคโนโลยี CNC แต่ถ้า บริษัท สามารถเพิ่มผลกำไรผ่านเครื่องจักรกลซีเอ็นซีการลงทุนนั้นจะได้รับการชดเชยอย่างรวดเร็ว

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำให้เกิดข้อสันนิษฐานถึงความผิดพลาดของคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมายความว่าบางคนที่ใช้ระบบเครื่องจักรกลซีเอ็นซีอาจมองข้ามความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดทำให้ความผิดพลาดหลุดผ่านโดยไม่มีใครสังเกตเห็นได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามด้วยการฝึกอบรมที่เหมาะสมสิ่งนี้สามารถบรรเทาลงได้

สุดท้ายเนื่องจากเป็นกระบวนการหักลบการใช้เครื่องจักรซีเอ็นซีทำให้เกิดของเสียซึ่งอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามสามารถนำกระบวนการจัดการของเสียมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าของเสียที่ผลิตผ่านการผลิตด้วยเครื่อง CNC สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีมีความสำคัญอย่างไรในการผลิตสมัยใหม่

CNC machining ushered in a new form of modern manufacturing through its offerings of greater efficiency and precision, thereby offering significant improvements over conventional methods of modern manufacturing. This means that companies using เครื่องจักรกลซีเอ็นซี save on costs in terms of labor and time, increasing profitability in the long run.

CNC ยังทำให้กระบวนการต่างๆเช่นการผลิต (การเชื่อมแผ่นโลหะการตัดการเจาะรูและการตัดด้วยเปลวไฟ) ปลอดภัยยิ่งขึ้น เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับงานประดิษฐ์เนื่องจากเครื่องจักรมีความยืดหยุ่นและสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้

CNC ดีกว่าการพิมพ์ 3 มิติหรือไม่?

การพิมพ์ 3 มิติและเครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นทั้งวิธีการผลิต ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกเขาคือเครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นกระบวนการหักลบในขณะที่การพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการเพิ่มเติม ซึ่งหมายความว่าในอดีตสร้างผลิตภัณฑ์โดยการบิ่นวัสดุจากชิ้นส่วนดั้งเดิมในขณะที่ผลิตภัณฑ์หลังสร้างผลิตภัณฑ์โดยการเพิ่มวัสดุ

ระหว่างสองวิธีไหนดีกว่ากัน? ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นวัสดุที่ใช้ความซับซ้อนของชิ้นส่วนทักษะของพนักงานสิ่งที่สร้างขึ้นและการพิจารณาทางการเงิน ดังนั้นวิธีการหนึ่งอาจเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมสำหรับงานหนึ่ง ๆ ไม่ใช่วิธีอื่น