CNC Machine ก็คือ เครื่องจักรที่ใช้ในการแปรรูปชิ้นงานชนิดต่างๆ แต่จะอยู่ในรูปของเครื่องจักรอัตโนมัติ มีการควบคุมการทำงานด้วย Computer คาดว่าน่าจะเริ่มมีมาตั้งแต่ประมาณปี ค.ศ.1960
การควบคุมนั้นจะมีชุดคำสั่งของโปรแกรมที่สร้างขึ้นมาเรียกว่า G-Code, M-Code โดยจะควบคุมตำแหน่งการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด (cutting tool) ให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการในลักษณะต่างๆ เช่น การปาดหน้า, การปอกในงานกลึง, การกัดเซาร่อง, การ Tap บนเครื่อง Machining Center เป็นต้น
นอกจากนี้ยังมีคำสั่งในการควบคุม Feature ต่างๆ ของเครื่อง เช่น คำสั่งให้มีการ เปิด-ปิด น้ำหล่อเย็น, คำส่งให้ Spindle หมุน, คำสั่งให้เปลี่ยน Tool เป็นต้น
ความเที่ยงตรงของ CNC มีความละเอียดมากกว่าเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยระบบ manual ค่อนข้างมากเนื่องจากเคลื่อนที่สามารถป้อนความละเอียดได้ที่ 0.001 mm. หรือ ไมคอน (ส่วนความละเอียดของชิ้นงานจริงขึ้นอยู่กับสภาพเครื่องจักร และเงื่อนไขต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง) ชิ้นส่วนต่างๆ ก็ถูกออกแบบมาอย่างละเอียด เรื่องรองรับความสามารถดังกล่าว
และที่สำคัญเครื่องจักร CNC สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต (Productivity) ได้ค่อนข้างมาก เนื่องด้วยความสามารถที่ทำงานได้อัตโนมัติ ควบคุมด้วยโปรแกรม เพราะฉะนั้นงานที่ออกจะทุกชิ้นที่ผลิตด้วยเงื่อนไขเดียวกันก็แทบจะเหมือนกัน สามารถทำงานได้ในรอบเวลาที่รวดเร็ว เหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับงานผลิตเป็นจำนวนมาก (mass production)
การเลือกใช้ CNC ควรเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน เช่น งานที่มีความละเอียดมาก ผลิตเป็นจำนวนมาก อาจจำเป็นต้องใช้ CNC และงานบางอย่างความละเอียดค่อนข้างหยาบ เช่น +-1.0 mm. ผลิตไม่กี่ชิ้น อาจจะใช้แค่เครื่องจักรแบบ manual ก็เพียงพอ ทั้งนี้ปัจจัยที่จะบอกว่า ควรใช้เครื่องจักรชนิดไหน หลักๆ ก็น่าจะเป็นเรื่องของต้นทุน และกำลังการผลิตในขณะนั้น ว่าจะทำอย่างไรให้เกิดการยืดหยุ่นละมีต้นทุนต่ำมากที่สุด
สำหรับชนิดของเครื่องจักรก็แบ่งง่ายๆ ตามเครื่องจักรแบบ manual นั่นเอง เช่น เครื่องกลึง CNC, เครื่องกัด CNC, เครื่องเจาะ CNC เป็นต้น ซึ่งจะกล่าวดังถึงต่อไปนี้
เครื่องกลึง CNC (CNC Lathe)
เครื่องกลึง CNC เป็นเครื่อง CNC ที่มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากลักษณะการทำงานของเครื่องกลึง CNC ไม่ได้เฉพาะเจาะจงและเน้นไปในงานด้านใดด้านหนึ่งเฉพาะ แต่สิ่งที่แตกต่างระหว่างเครื่องกลึง CNC แต่ละรุ่นแต่ละยี่ห้อน่าจะเป็นประสิทธิภาพและความสามารถในการผลิตชิ้นงานมากกว่า เช่น
ด้านคุณภาพ เครื่องกลึง CNC บางรุ่นที่มีความละเอียดสูง สามารถทำงานที่มีค่าความละเอียดน้อยกว่า 0.005 มม.ได้ ซึ่งเป็นผลมาจากการออกโครงสร้างการออกแบบและการผลิตเครื่องจักรที่ดีและมีประสิทธิภาพ แต่มันก็ไม่ได้หมายความว่า เครื่อง CNC ที่มีค่าความละเอียดต่ำจะไม่ดีนะครับ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้งานมากกว่า เช่น ต้องการกลึงงานที่มีความละเอียด +-0.02 มม. ก็อาจจะไม่จำเป็นต้องซื้อเครื่องกลึง CNC มือหนึ่ง แต่ซื้อเครื่อง CNC มือสองมาใช้งานก็เพียงพอแล้ว
สำหรับเครื่องกลึงยี่ห้อที่มาจากญี่ปุ่นส่วนมากจะมีคุณภาพและประสิทธิภาพที่ค่อนข้างดีกว่าเครื่องที่มาจากทางไต้หวัน แต่ราคาก็จะแพงกว่าด้วยเช่นกัน
ด้านประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องกลึง CNC นั้น ถ้าหากเครื่อง CNC ถูกออกแบบโครงสร้างมาอย่างดี ประสิทธิภาพในการการงาน เช่น สามารถเดินเครื่องในอัตราความเร็วรอบและความเร็วตัดที่สูงได้ ก็จะทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตชิ้นงานสูงตามไปด้วย เพราะว่า Cycle Time จะสั้นผล การผลิตงานก็จะเร็วขึ้น และยิ่งสามารถทนต่อสภาวะเช่นนี้ได้นานติดต่อกันหลายชั่วโมงโดยที่ไม่ต้องหยุดเครื่องจักร โดยที่ยังคงรักษาความแม่นยำอยู่ได้ แสดงว่าเครื่อง CNC มีประสิทธิภาพสูง
ประเภทของงานที่ต้องใช้กับเครื่องกลึง CNC
งานที่ต้องนำมาผลิตด้วยเครื่องกลึง CNC ก็ไม่แตกต่างจากงานที่ผลิตด้วยเครื่องกลึงแบบ Manual คือลักษณะงานส่วนมากจะเป็นทรงกระบอก การขึ้นรูปก็จะป็นลักษณะของการกลึงภายนอก ชิ้นงานที่ผ่านการกลึงก็จะมีขนาดลดลง และงานที่กลึงภายในหรือกลึงรู หรือคว้านรู ก็จะทำให้รรูภายในชิ้นงานมรขนาดโตขึ้น ส่วนลักษณะงานอื่นๆ เช่น กลึงเกลียวใน เกลียวนอก เจาะรู เครื่องกลึง CNC ก็เป็นฟังก์ชันพื้นฐานสำหรับเครื่องกลึง CNC
รูปด้านล่างแสดงตัวอย่างลักษณะของงานกลึงแบบต่างๆ
รูปที่ 1 เป็นลักษณะของการกลึงภายนอกหรือการกลึงปอกด้วยเครื่องกลึง CNC
ลักษณของการกลึงปอก เป็นการกลึงให้เส้นผ่านศูนย์กลางนอก (Outside Diameter) มีขนาดเล็กลง ถือว่าเป็นความสามารถพื้นฐานของเครื่องกลึง CNC ที่สามารถได้ งานที่ผ่านการกลึงด้วยเครื่อง CNC นอกจากความละเอียดของขนาดแล้ว ผิวของชิ้นงาน (Surface Roughness) ก็จะมีคุณภาพดีด้วยเช่นกัน
รูปที่ 2 เป็นลักษณของการกลึงปาดหน้าด้วยเครื่องกลึง CNC
การกลึงปาดหน้ามีวัตถุประสงค์คือ การกลึงเพื่อควบคุมความยาวของชิ้นงานและควบคุมผิวชิ้นงาน
รูปที่ 3 ลักษณะของการกลึงคว้านรูด้านใน
โดยส่วนมากแล้วหากต้องการรูที่มีความละเอียดสูง การเจาะด้วยดอกสว่านเพียงอย่างเดียวไม่สามารถควบคุมค่าได้ การกลึงคว้านรูก็เป็นวิธีที่ใช้กันมากในการคว้านรูให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและควบคุมให้อยู่ในระดับที่ต้องการได้ ในงานกลึงด้วยเครื่อง CNC จะใช้มีกลึงที่มีขนาดเล็กในการสอดเข้าไปในรูเพื่อกลึงชิ้นงาน ยิ่งขนาดรูเล็กเท่าไหร่การกลึงก็จะยากขึ้น
รูปที่ 4 ลักษณะของการกลึงเกลียว
การกลึงเกลียวก็จะมีลักษณะการทำงานคล้ายกับการกลึงปอก แต่ผิวงานจะไม่เรียบเหมือนงานกลึงปอก โดยเครื่อง CNC จะมีคำสั่งในการกลึงเกลียวโดยเฉพาะ และมีดกลึงก็จะเป็นมีดกลึงที่ใช้การกลึงเกลียวเฉพาะด้วยเช่นกัน
สำหรับงานอื่นที่เครื่องกลึง CNC สามารถทำได้ เช่น เจาะรู, เซาะร่อง, ตัดชิ้นงาน
หลักการทำงานก็จะอยู่ในตัวอย่างที่กล่าวมาทั้งนั้น