ค้นหา

ส่วนประกอบของเครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึง CNC มีหลักการทำงานพื้นฐานคล้ายกับเครื่องกลึงแบบ manual แต่จะต่างกันตรงระบบควบคุมต่างๆ เช่น เครื่องกลึง CNC มีการควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติด้วยโปรแกรม ส่วนเครื่องกลึงแบบ manual จะป้อนกินชิ้นงานด้วยมือหมุน

เครื่องกลึง CNC โดยทั่วไปจะมีการเคลื่อนไหวอยู่ 2 แกน (ยกเว้น เครื่องกลึง CNC แบบ ที่ถูกออกแบบมาใช้งานในลักษณะพิเศษซึ่งอาจจะมีถึง 5 แกน ซึ่งจะขอนำเสนอในคราวต่อไป) คือ แกน X และแกน Z ทิศทางของแต่ละแกนตามรูปประกอบ

แกนของเครื่องกลึง CNC


ให้สังเกตุว่าทิศทางของแกน Z จะอยู่ในแนวแกนของ spindle เสมอไม่ว่าจะเป็นเครื่องกลึงหรือเครื่องกัด

ระบบควบคุมของเครื่องกลึง CNC

ในเครื่องกลึง CNC ระบบในการควบคุมการทำงานทั้งหมดทั้ง main spindle, การเคลื่อนที่ในแนวแกนต่างๆ, ระบบ hydraulic, ระบบไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกติดตั้งลงบนบอร์ดของแต่ละระบบหลังจากนั้นระบบทั้งหมดจะถูกติดตั้งลงบนเมนบอร์ดหลักซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการทำงานทั้งหมดของเครื่องกลึง CNC






โครงสร้างของเครื่องกลึง CNC

โครงสร้างหลักของเครื่องกลึง CNC ประกอบด้วย

1.ระบบขับเคลื่อนหรือส่งกำลัง 

ระบบขับเคลื่อนของเครื่องกลึง CNC นั้นประกอบไปด้วย ระบบส่งกำลังหลักซึ่งจะอยู่ที่ main motor ทำหน้าที่หมุน spindle หลัก จะใช้มอเตอร์แบบ servo ซึ่งสามารถควบคุมความเร็วได้ตามข้อกำหนด ซึ่งแตกต่างจากเครื่องกลึงแบบ manual ที่ความเร็วในการหมุนหัว spindle ด้วยการทดรอบทั้งระบบเฟืองและระบบสายพาน. การหมุนของเพลาหลัก (main spindle) จะทำหน้าที่หมุนชิ้นงานที่ถูกจับยึดอยู่บนหัวจับ



servo motor ซึ่งใช้เป็นตัวต้นกำลังของแกน spindle ในเครื่อง CNC

ระบบส่งกำลังหลักจะช่วยให้หัว spindle นี้หมุนได้


ระบบขับเคลื่อนแกน เป็นระบบเพื่อขับเคลื่อนให้เครื่องมือตัดบนเครื่องกลึง CNC เคลื่อนที่เข้าตัดชิ้นงานตามแกนต่างๆ ควบคุมระยะการเคลื่อนที่ด้วย step motor ขับเคลื่อนคู่กับ ball screw ซึ่งมีความแม่นยำสูงสามารถคำนวณระยะในการขับเคลื่อนด้วยชุดควบคุม step motor

ลักษณะของ stepper ที่มีความสามารถควบคุมความเร็วในการหมุนได้ ใช้เป็นตัวขับเคลื่อนแกนต่างๆ

2.ระบบจะจับยึด

ระบบจับยึดในเครื่องกลึง CNC นั้นหลักๆ ก็มีเป็นการจับยึดชิ้นงานโดยใช้หัวจับ (Jaw) ซึ่งมีทั้งแบบ hard jaw และ soft jaw
จริงๆ แล้วทั้ง hard jaw และ soft jaw ก็แทบจะเหมือนกัน แตกต่างกันที่การใช้งานและวัสดุมากกว่า. ในการใช้งานจริง hard jaw จะไม่มีการปรับแต่งรูปร่างๆ ตรงปากหรือหัวจับซึ่งนรูปจะเป็นมีอยู่ 3 อัน เมื่อมีการกดปุ่ม clamp ชิ้นงาน jaw ทั้งสามอันก็จะเลื่อนเข้ามาจับยึดชิ้นงานโดยส่วนมากแล้ว hard jaw จะใช้ในงาน special ที่มีจำนวนการผลิตเพียงชิ้นเดียวหรือไม่มาก ส่วน soft jaw นั้นจะมีการปรับแต่งตรงปากจับ เช่นกลึงออกเพื่อให้เป็นระยะ stopper ในแกน Z เมื่อใส่ชิ้นงานเข้าไปจนชนระยะ step ที่ทำไว้ จะช่วยลดเวลาในการ setup ชิ้นงาน เหมาะสำหรับการผลิตครั้งละมากๆ แต่มีข้อเสียคือ ถ้าชิ้นงานที่รูปร่างๆ แตกต่างกันมากจะไม่สามารถนำมาใช้ร่วมกันได้ ต้องเปลี่ยนตัวใหม่
ส่วนระบบจับยึดอีกอย่างของเครื่องกลึง CNC คือระบบจับยึดเครื่องมือตัด (Turret) ตามรูปจะเห็นว่ามีช่องในการใส่เครื่องมือตัดเป็นจำนวนมาก ซึ่งต่างๆจากเครื่องกลึงแบบ manual ใส่ได้ครั้งละ 1 tool เท่านั้น
การใช้งานของระบบจับยึดเครื่องมือตัดบนเครื่องกลึง CNC นั้นจะควบคุมการเลือกใช้โดยโปรแกรมก็ได้หรือป้อนคำสั่งหน้าเครื่องก็ได้ จำนวนของหัว turret นั้นขึ้นอยู่กับ spec ของแต่ละเครื่อง
ในการ setup นั้น ปลายของ cutting tool จะมีความยาวที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้นเครื่องมือตัดที่จะใช้งานในแต่ละโปรแกรมต้องมีการปรับตั้งระยะ zero ทั้งหมด.

หัวจับ cutting tool แบบ turret ในเครื่องกลึง CNC

3.ระบบตรวจวัด

การเคลื่อนที่ของเครื่องกลึง CNC จะมีระบบการวัดระยะติดอยู่กับแกนของเครื่องจักรส่วนมากจะใช้ linear scale ติดไว้แล้วส่งค่าการเคลื่อนที่ไปยังระบบควบคุมเพื่อแสดงผลออกมาเป็นตัวเลข
4.ระบบไฟฟ้า
ระบบไฟฟ้าในเครื่องเครื่องกลึง CNC ถ้าเป็นเครื่องขนาดใหญ่ส่วนมากแล้วจะใช้ไฟฟ้าขนาด 3 เฟส 380 โวลท์ ส่วนที่พบว่าใช้ไฟฟ้าขนาด 220 โวลท์ก็จะเป็นพวก mini cnc ซะส่วนมาก