ความรู้พื้นฐานก่อนเขียนโปรแกรม CNC

1.ความรู้เกี่ยวกับการอ่านแบบ : การเขียนโปรแกรม CNC นั้นก็คือการถ่ายทอดขนาดและรูปร่างของชิ้นงานจากในแบบ (drawing) ให้ออกมาในรูปของโปรแกรมคอมพิวเตอร์จำพวก G Code, M Code เพื่อสั่งให้เครื่องจักรทำงาน เคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ ตามที่กำหนด. ดังนั้นผู้ที่จะทำการเขียนโปรแกรม CNC ต้องมีความรู้อยู่ในระดับที่สามารถอ่านแบบงานได้ เข้าใจในสัญลักษณ์ เครื่องหมายต่างๆ เช่น Dia. 20.0 +0.3,-0.1 จากค่าที่กำหนดให้นี้บางคนอาจจะเข้าใจว่าค่าที่ต้องควบคุมอยู่ที่เส้นผ่าศูนย์กลาง 20.00 มม. แล้วนำค่า 20.00 มม.ไปเขียนเป็นโปรแกรม CNC ซึ่งก็ไม่ถือว่าผิดเพียงแต่ไม่เหมาะสมเท่านั้น โดยปกติแล้วในการเขียนโปรแกรม CNC ถ้าเราเจอค่าขนาดเหมือนตัวอย่าง เราจะเขียนโปรแกรม CNC ด้วยค่ากลาง คือ 20.10 เป็นการป้องกันค่าคลาดเคลื่อนออกนอกพิกัดความเผื่อ

2.ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการผลิต : ถ้าเราไม่เข้าใจในกระบวนการผลิต เราก็ไม่สามารถเขียนโปรแกรม CNC ได้ดี หรือไม่ได้เลย บางคนอาจจะเข้าใจว่าแค่โปรแกรม CNC ใช้ software สำเร็จรูปก็ทำได้แล้ว แค่เครื่อง CNC สามารถทำงานตามโปรแกรมที่เขียนได้ก็พอแล้ว อยากจะบอกว่าเป็นความเชื่อที่ผิด การเขียนโปรแกรม CNC ก็เปรียบเสมือนการวางแผนการผลิตนั่นเอง คือ แผนการผลิตที่ดีต้องสามารถทำงานได้รวดเร็ว กระบวนการผลิตสั้นที่สุด ชิ้นงานมีคุณภาพ (ไม่มีงาน NG หรือมีน้อยที่สุด) ซึ่งนั่นก็คือ การวางแผนให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด สำหรับโปรแกรม CNC ก็เช่นเดียวกัน นอกจากจะทำงานได้ตามแบบแล้ว ต้องมีประสิทธิภาพ เกิดงานเสียน้อยที่สุด ประหยัด cutting tool มากที่สุด, cycle time สั้นที่สุด จึงจะเรียกว่าเป็นโปรแกรม CNC ที่ดี ซึ่งการที่จะสร้างโปรแกรม CNC ที่ดีได้นั้นองค์ประกอบอย่างหนึ่งที่สำคัญก็คือ การวางแผนกระบวนการตัดในแต่ละขั้นตอนต่างๆ ให้กับโปรแกรม CNC ซึ่งได้มาจากความเข้าใจในกระบวนการผลิตที่ดีนั่นเอง. ผมจะยกตัวอย่างง่ายๆ เช่น ต้องการกลึงปอกชิ้นงานจากเส้นผ่านศูนย์กลาง 20.00 เหลือ 15.00 บางคนอาจจะเขียนโปรแกรมด้วยการใช้มีดกลึงละเอียดซึ่งแต่ละรอบนั้นจะได้ไม่มาก เช่น รอบละ 0.5 มม. ก็จะต้องเขียนโปรแกรม CNC เพื่อให้กลึงถึง 10 รอบ และอีกโปรแกรมหนึ่งเขียนโดยมีดกลึง กลึงหยาบออกก่อนครั้งละ 2.0 จำนวน 2 รอบ และกลึงด้วยมีดกลึงแบบละเอียดอีกแค่ 2 รอบ ซึ่งสามารถทำงานได้เร็วกว่า แต่ทั้งนี้ก็ต้องดูต้นทุนและองค์ประกอบอื่นๆ ในการพิจารณาด้วย

3.ความสามารถในการคำนวณพื้นฐาน : เป็นการบวกลบคูณหารธรรมดารวมทั้งทิศทางที่กำหนดด้วยเครื่องหมายบวก-ลบ เช่น กำหนดให้ X บวก เคลื่อนที่ไปทางขวา กำหนดให้ Y ลบ เคลื่อนที่ลงด้านล่างเป็นต้น และที่ขาดไม่ได้คือ ตรีโกณมิติ ซึ่งที่พบกันบ่อยจะเป็นการคำนวณ Sin-Cos-Tan เพื่อหาค่าต่างๆ ซึ่งบางครั้งแบบงานก็ไม่ได้กำหนดมาให้.

4.ความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือตัด (Cutting Tool) เครื่องมือตัดก็เป็นส่วนสำคัญต่อการผลิตค่อนข้างมาก ในขั้นตอนการเขียนโปรแกรม CNC ถ้าเราเลือกเครื่องมือตัดที่มีประสิทธิภาพการตัดชิ้นงาน นั่นก็หมายความว่าเราสามารถตั้งค่า condition ต่างๆ ให้อยู่ในประสิทธิภาพสูงสุดได้ เช่น หากเราต้องการตัดด้วยความเร็วสูง cutting tool ที่ใช้นั้นก็สามารถรับแรงเสียดทาน ความร้อนได้สูงตามไปด้วย, ต้องการผิวละเอียดและค่า accuracy ของรูสูง แต่ใช้ดอกสว่านเจาะจนเสร็จแทนที่จะใช้ดอกสว่านเจาะนำเผื่อเล็กไว้ก่อนขนาดจริง 0.1-0.2 มม. แล้วใช้ดอก Reamer คว้านเก็บละเอียดอีกครั้งหนึ่ง

5.ความรู้เกี่ยวกับเครื่องจักร CNC : อย่างน้อยก็ต้องสามารถ operate เครื่อง CNC ขั้นพื้นฐานได้ ไม่เช่นนั้นตอนที่เขียนโปรแกรม CNC ก็จะมองภาพไม่ออกว่าโปรแกรมควรจะเดินโปรแกรมไปในทิศทางไหน, ความสามารถของเครื่องสามารถรับชิ้นงานได้ขนาดไหนบ้าง สามารถรับความเร็วรอบสูงสุดได้เท่าไหร่

จริงๆ แล้วความรู้พื้นฐานก่อนการเขียนโปรแกรม CNC มีอีกมากมาย แต่ตามที่มาข้างต้น ในต่อละข้อค่อนข้างจะมีความสำคัญเป็นพิเศษ ถึงถ้าเข้าใจอย่างถ่องแท้แล้ว การเขียนโปรแกรม CNC ก็ไม่ใช่เรื่องหน้าหนักใจ