เครื่องกลึง CNC ทำงานอย่างไร?

คุณเคยสงสัยไหมว่าชิ้นส่วนโลหะที่แม่นยำทำขึ้นมาได้อย่างไร?

เครื่องกลึง CNC ถือเป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยีที่สร้างงานวิศวกรรมแม่นยำประเภทนี้ เครื่องจักรนี้แปลงวัตถุดิบเป็นผลิตภัณฑ์ด้วยความแม่นยำและความสม่ำเสมอที่ยอดเยี่ยม

เครื่องกลึง CNC คืออะไร?

เครื่องกลึง CNC คือเครื่องมือกลที่สามารถตั้งโปรแกรมได้ซึ่งจะหมุนชิ้นงานรอบเครื่องตัดแบบคงที่ การผลิตของคุณได้รับการปรับปรุงด้วยเครื่องจักรขั้นสูงดังกล่าว ความก้าวหน้านี้เป็นผลมาจากการผสมผสานระหว่างการเคลื่อนไหวของเครื่องกลึงแบบดั้งเดิมกับความสม่ำเสมอของความแม่นยำแบบดิจิทัล

ชิ้นส่วนเครื่องกลึง CNC

ทุกส่วนมีบทบาทสำคัญในการดำเนินงานของ เครื่องกลึง เพื่อความแม่นยำและความละเอียด

• หัวสต็อก: ติดตั้งเข้ากับแกนหมุนและให้พลังงานสำหรับหมุนชิ้นงานของคุณด้วยความเร็วที่หลากหลาย
• ส่วนท้าย: รองรับปลายด้านตรงข้ามของชิ้นงานของคุณในระหว่างการตัดเฉือน
• เตียง: โครงสร้างหลักรองรับชิ้นส่วนอื่นๆ ของเครื่องกลึงของคุณ
• รถม้า: รองรับและเคลื่อนย้ายเครื่องมือของคุณผ่านชิ้นงาน
• ชัค: ยึดชิ้นงานให้แน่นในระหว่างการหมุน
• ป้อมเครื่องมือ: มีเครื่องมือตัดหลากหลายชนิดที่สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วในการใช้งานของคุณ
• แผงควบคุม: อินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่คุณป้อนคำสั่งและจัดการงานเครื่องของคุณ
• แกนหมุน: หมุนชิ้นงานของคุณด้วยความเร็วที่ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้
• วิธีการ: พื้นผิวดินที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของรถของคุณ
• ระบบหล่อเย็น: หมุนเวียนสารหล่อเย็นซึ่งช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการตัด
• เซอร์โวมอเตอร์: เปลี่ยนสัญญาณอิเล็คทรอนิกส์ให้เป็นการเคลื่อนไหวที่แม่นยำสำหรับแกนของเครื่องจักรของคุณ
• บอลสกรู: ทำให้การเคลื่อนไหวแม่นยำของคุณมีการตีกลับน้อยที่สุดโดยเปลี่ยนจากการหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง
• ตัวเข้ารหัส: เพื่อความแม่นยำ ตรวจสอบตำแหน่งและความเร็วของส่วนประกอบเครื่องจักรของคุณ
• ระบบหล่อลื่น: รักษาชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในเครื่องจักรของคุณอย่างราบรื่น
• สายพานลำเลียงชิป: ขจัดเศษโลหะที่เกิดขึ้นจากกระบวนการตัดเฉือนของคุณ
• การ์ดความปลอดภัย: ปกป้องคุณจากทั้งเศษกระเด็นและชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่

หลักการทำงานของเครื่องกลึง CNC

· การเขียนโปรแกรมเครื่องกลึง CNC และหลักการทำงาน

นี่คือวิธีการถ่ายทอดแบบของคุณไปยังเครื่องกลึง CNC กระบวนการนี้จะแปลแบบของคุณเป็นภาษาที่เครื่องจักรสามารถอ่านได้ และสั่งให้เครื่องจักรทำทุกอย่างที่เครื่องจักรทำ

กระบวนการออกแบบของคุณมักจะเริ่มต้นด้วย CAD (การออกแบบด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์) ซอฟต์แวร์ที่คุณสร้างแบบจำลองชิ้นงานเป้าหมายของคุณในรูปแบบ 3 มิติที่ซับซ้อน การออกแบบของคุณมีข้อมูลมิติทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิต

การออกแบบของคุณจะถูกแปลโดยซอฟต์แวร์ CAM (Computer Aided Manufacturing) เมื่อการออกแบบของคุณเสร็จสมบูรณ์ และซอฟต์แวร์ดังกล่าวจะเปลี่ยนการออกแบบของคุณให้กลายเป็นเส้นทางเดินเครื่องมือ เส้นทางเดินเครื่องมือของคุณพิจารณาถึงความสามารถของเครื่องจักร รูปทรงของเครื่องมือตัด และคุณสมบัติของวัสดุ

ซอฟต์แวร์ CAM สร้างโปรแกรมที่เป็นส่วนใหญ่ รหัส Gภาษาที่เครื่องกลึง CNC ของคุณเข้าใจ รหัสมีคำแนะนำสำหรับการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ความเร็วของแกนหมุน อัตราป้อน และอุปกรณ์เสริม

โค้ดหนึ่งบรรทัดจะบอกถึงการดำเนินการเฉพาะในเครื่องของคุณ ตัวอย่างเช่น เครื่องของคุณจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็ว G01 ในทางกลับกัน เครื่องของคุณจะเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็ว G02

นอกจากนี้ คุณยังสามารถโหลดซอฟต์แวร์ลงในเครื่องจักรได้หลายวิธี เช่น การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครื่องจักร USB หรือผ่านเครือข่าย เครื่องกลึง CNC รุ่นใหม่ยังมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายซึ่งคุณสามารถดูตัวอย่างซอฟต์แวร์ก่อนใช้งาน คุณสมบัติการจำลองช่วยให้คุณระบุได้ว่ามีปัญหาใดๆ เกิดขึ้นหรือไม่ก่อนที่จะตัดวัสดุ

นอกจากนี้ เครื่องกลึง CNC ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแบบสนทนา ช่วยให้คุณสามารถเขียนโปรแกรมโดยตรงที่เครื่องจักรได้ผ่านอินพุตแบบกราฟิกและอินพุตที่ควบคุมโดยเมนู การเขียนโปรแกรมชิ้นส่วนที่ซับซ้อนน้อยกว่าหรือทำการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะสะดวกกว่า

จากนั้นโปรแกรมของคุณจะถูกโหลดลงในหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหว (MCU) และจะอ่านโค้ดของคุณและแปลเป็นสัญญาณไฟฟ้าเมื่อโหลดเสร็จแล้ว

ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของคุณได้รับแจ้งอย่างชัดเจนว่าจะต้องเคลื่อนไหวอย่างไรด้วยสัญญาณเหล่านี้ ในระหว่างนี้ เครื่องกลึงของคุณจะตรวจสอบข้อมูลป้อนกลับของตำแหน่งเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น

· การเคลื่อนที่ตามแกนของเครื่องกลึงซีเอ็นซี

ความแม่นยำของเครื่องกลึง CNC ของคุณเป็นผลมาจากความสามารถในการวางเครื่องมือตัดในแกนที่กำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยความแม่นยำสูงสุด ขนาดสุดท้ายและผิวสำเร็จของชิ้นส่วนของคุณจะถูกกำหนดโดยการเคลื่อนไหวเหล่านี้

แกนทั้งสองแกนที่ใช้ในเครื่องกลึง CNC แบบทั่วไปคือ X และ Z การเคลื่อนที่ในแนวรัศมีของชิ้นงานจะถูกควบคุมโดยแกน X ซึ่งกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลาง

เมื่อเครื่องมือตัดของคุณเคลื่อนที่ไปตามแกน X เครื่องมือจะเคลื่อนที่เข้าหาหรือออกจากจุดศูนย์กลางการหมุน การเคลื่อนไหวเหล่านี้จะตัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก รูภายใน และการทำงานที่หันเข้าหาศูนย์กลาง ความสามารถในการเคลื่อนที่เหล่านี้สามารถมีค่าความละเอียดเพียง 0.0001 นิ้ว จึงทำให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อนของมิติที่ถูกต้องพอดี

แกน Z ขนานกับแกนหมุนและกำหนดทิศทางความยาวของชิ้นงาน แกน Z จะกำหนดตำแหน่งสำหรับฟีเจอร์ในชิ้นส่วนของคุณ เมื่อใช้ร่วมกับแกนอื่น การเคลื่อนที่ของแกน X ร่วมกับการเคลื่อนที่ของแกน Z จะสร้างรูปทรงเรียว รูปทรง และไหล่ แกนทั้งสองที่ประสานกันทำให้สามารถกลึงโปรไฟล์ด้วยรูปทรงขั้นสูงตามข้อกำหนดเฉพาะของคุณได้

เครื่องกลึง CNC ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นช่วยให้คุณขยายขีดความสามารถในการผลิตไปสู่ระดับที่สูงขึ้น ช่วยให้คุณควบคุมการหมุนของแกนหมุนได้ จึงวางชิ้นงานในมุมที่แม่นยำ

ด้วยวิธีนี้ การกัด การเจาะนอกศูนย์กลาง และการตัดรูปทรงที่ซับซ้อนของเครื่องกลึงจึงเป็นไปได้ ความสามารถของแกน Y ช่วยให้เคลื่อนที่ในทิศทางที่ตั้งฉากกับแกน X และ Z ทำให้สามารถสร้างลักษณะนอกศูนย์กลางและกัดส่วนที่ไม่เป็นทรงกระบอกในชิ้นส่วนของคุณได้

การเคลื่อนที่ที่ขับเคลื่อนแกนเหล่านี้มาจากลูกบอลสกรูที่แม่นยำซึ่งติดตั้งอยู่บนเซอร์โวมอเตอร์ ในขณะที่ซอฟต์แวร์ของคุณทำงาน ระบบควบคุมจะสั่งการให้มอเตอร์หมุนลูกบอลสกรูด้วยการเพิ่มทีละน้อยอย่างแม่นยำ

การเคลื่อนที่จะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นของแท่นเลื่อนเครื่องมือของคุณ ตำแหน่งจริงจะถูกอ่านโดยกลไกการป้อน เช่น มาตราส่วนเชิงเส้นหรือตัวเข้ารหัสแบบหมุน และเปรียบเทียบกับตำแหน่งที่ตั้งโปรแกรมไว้

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ได้ ชนิดของแกนในเครื่อง CNC-

· กระบวนการกลึงด้วยเครื่องกลึง CNC

กระบวนการกลึงด้วย CNC จะใช้ขั้นตอนต่างๆ ตามลำดับในการผลิตวัตถุดิบของคุณ ขั้นตอนตามลำดับจะต่อยอดจากขั้นตอนอื่นๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติตามการออกแบบของคุณอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

การเตรียมการเริ่มกระบวนการตัดเฉือนของคุณ ประกอบด้วยการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการตัดตามวัสดุและการใช้งานของคุณ การยึดชิ้นงานในหัวจับ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้จัดตำแหน่งชิ้นงานแล้ว และการตั้งค่าออฟเซ็ตของเครื่องมือ ออฟเซ็ตเหล่านี้จะส่งสัญญาณไปยังเครื่องจักรว่าปลายเครื่องมือแต่ละอันอยู่ตรงไหนเมื่อเทียบกับจุดอ้างอิง เพื่อให้ชิ้นงานสำเร็จรูปของคุณมีความแม่นยำในมิติ

ซอฟต์แวร์ CNC ของคุณจะดำเนินการตัดเฉือนหลังจากตั้งค่าแล้ว การดำเนินการทั่วไป ได้แก่ การกลึงผิวเรียบซึ่งตั้งฉากกับแกนหมุน การกลึงจะสร้างส่วนทรงกระบอกตามความยาวของชิ้นงานของคุณ การเจาะ ซึ่งจะสร้างหรือขยายเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน การทำเกลียวจะตัดเกลียวสกรูอย่างแม่นยำ การทำร่อง ซึ่งจะสร้างช่องหรือช่องว่างในชิ้นส่วนของคุณ

การทำงานเหล่านี้จะดำเนินการโดยให้ชิ้นงานของคุณหมุนด้วยอัตราตามวัสดุและความต้องการในการตัดของคุณ ตัวอย่างเช่น วัสดุที่ทำจากอะลูมิเนียมสามารถหมุนได้หลายพันรอบต่อนาที

อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ทำจากสเตนเลสต้องใช้ความเร็วต่ำ เพื่อไม่ให้เครื่องมือสึกหรอและเกิดความร้อนที่ไม่จำเป็น เครื่องมือของคุณจะตัดผ่านวัสดุในแต่ละจังหวะ โดยเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่คำนวณไว้ล่วงหน้า จนกระทั่งชิ้นส่วนมีขนาดที่เหมาะสม

ในระหว่างกระบวนการนี้ ชิ้นงานของคุณจะได้รับการบำบัดด้วยของเหลวตัดเฉือนซึ่งทำหน้าที่หลายอย่าง ดังนี้:

• การระบายความร้อนชิ้นงานและเครื่องมือ
• การหล่อลื่นส่วนต่อประสานระหว่างการตัดเพื่อลดแรงเสียดทาน
• การล้างเศษโลหะที่อาจขัดขวางพื้นผิวหรือการทำงานของเครื่องมือ

เครื่องกลึง CNC สมัยใหม่มีระบบหล่อเย็นแรงดันสูง ระบบหล่อเย็นเหล่านี้จะส่งของเหลวไปยังจุดสำคัญของเครื่องจักร

เมื่อกระบวนการตัดเฉือนดำเนินไป เครื่องกลึง CNC ของคุณสามารถสลับเครื่องมือจากการทำงานหนึ่งไปยังอีกการทำงานหนึ่งได้โดยอัตโนมัติ ป้อมปืนเครื่องมือจะหมุนเพื่อวางเครื่องมือที่จำเป็นต่อไปในขณะที่รักษาตำแหน่งที่แม่นยำผ่านระบบอ้างอิงของเครื่องจักร ความสามารถนี้ทำให้สามารถทำงานชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเสร็จเรียบร้อยในการตั้งค่าครั้งเดียว ช่วยลดเวลาในการจัดการและทำให้ความแม่นยำโดยรวมดีขึ้น

เครื่องกลึง CNC ของคุณอาจต้องตัดหลายรอบขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ การตัดแบบละเอียดจะใช้ความเร็วที่สูงกว่าเพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่าและค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบ ส่วนการตัดแบบหยาบจะขจัดวัสดุจำนวนมากออกอย่างรวดเร็ว ตัวควบคุมของคุณจะตั้งค่าจำนวนและปริมาณของการตัดดังกล่าวขึ้นอยู่กับความต้องการด้านคุณภาพของคุณ

หลังจากการตัดเฉือนแล้ว ชิ้นส่วนของคุณจะได้รับการตรวจสอบระหว่างกระบวนการโดยใช้เครื่องมือวัดหรือเกจวัดร่วมกับเครื่องกลึง CNC ระบบเหล่านี้จะตรวจสอบขนาดที่สำคัญก่อนที่จะนำชิ้นส่วนออกจากเครื่องจักร

นอกจากนี้ยังให้โอกาสในการปรับเปลี่ยนเพื่อตอบสนองความต้องการ การตรวจสอบนี้จะช่วยให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนของคุณเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดก่อนดำเนินการผลิตต่อไปตามขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติม

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องกลึง CNC แม่นยำแค่ไหน?

เครื่องกลึง CNC สมัยใหม่จะมีความแม่นยำภายใน ±0.0001 นิ้ว

G-code ในงานกลึง CNC คืออะไร?

ภาษาการเขียนโปรแกรมของเครื่องกลึง CNC เรียกว่า G-code มีคำสั่งสำหรับการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ความเร็วในการตัด และฟังก์ชันของเครื่องจักรรวมอยู่ด้วย

บทสรุป

เครื่องกลึง CNC ผสมผสานหลักการกลึงแบบดั้งเดิมเข้ากับความแม่นยำของคอมพิวเตอร์เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่แม่นยำของคุณ การทำงานกับเครื่องจักรดังกล่าวจะทำให้คุณได้สัมผัสกับความชาญฉลาดของการผลิตในยุคปัจจุบัน