เครื่องซีเอ็นซีทำงานอย่างไร?

เครื่องซีเอ็นซีเป็นการพัฒนาการของระบบการควบคุมเครื่องจักรจากระบบ manual ที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของ cutting tool และ table ของเครื่องจักรด้วยการหมุน handwheel มาเป็นระบบการเคลื่อนที่ด้วยระบบอัตโนมัติ ควบคุมระบบต่างๆ ด้วยคอมพิวเตอร์

รูปที่ 1 : แสดงผังการทำงานของระบบ CNC

ระบบการทำงานของเครื่องซีเอ็นซี

 เครื่องซีเอ็นซีแบ่งระบบการงานออกเป็น  5 ส่วน คือ

1.ส่วนรับข้อมูล (Input Data/Raw Data)

    ส่วนรับข้อมูลทำหน้าที่แปลงข้อมูลจากความต้องการของชิ้นงานให้อยู่ในรูปของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย

    1.1 ข้อมูลทางกายภาพ เช่น แบบชิ้นงาน, ชิ้นงานตัวอย่าง

ข้อมูลประเภทนี้ต้องถูกนำไปแปลงให้อยุ่ในรูปของโปรแกรมสำหรับเครื่องซีเอนซี (G-code, M-code) ด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น ถ้าเป็นข้อมูลเป็น drawing ที่ระบุขนาดและตำแหน่งต่างๆ อย่างสมบูรณ์แล้ว ถ้าสามารถนำไปเขียนโปรแกรมซีเอ็นซีแบบ manual ได้เลย แต่ถ้าต้องการสร้างโปรแกรมด้วย CAM ต้องนำ drawing ไปเขียนด้วยโปรแกรมให้อยู่ในรูปของ CAD file ก่อน. ส่วนที่ยุ่งยากที่สุดคงเป็นข้อมูลชนิด sample part ที่ต้องนำชิ้นงานไป sketch แบบออกมาก่อน.

    1.2 ข้อมูลดิจิตอล เช่น CAD data, coordinate data, CAM data

    ข้อมูลประเภทนี้มีทั้งที่สามารถนำไปใช้เลย และต้องงนำไปผ่านกระบวนการแปลงรหัสให้อยู่ในรูปของโปรแกรมสำหรับเครื่องซีเอ็นซีก่อน เช่น

        - ข้อมูลที่เป็น CAD file เช่น *.dwg, *.dxf *.igs, *.iges เป็นลักษณะของไฟล์แบบชิ้นงานยังไม่สามารถนำไปใช้ได้ทันที ต้องผ่านกระบวนการแปลงให้อยู่ในรูปของ NC ไฟล์ หรือ G-code, M-code ก่อนนำไปใช้งาน

        - ข้อมูลที่เป็น NC data เป็นไฟล์ข้อมูลที่สามารถนำไปใช้กับเครื่องซีเอ็นซีได้เลยภายในประกอบด้วยรหัส G-code, M-code ทั้งที่เป็นรหัสมาตรฐานและรหัสเฉพาะเครื่องจักร กับค่า coordinate   บอกตำแหน่งในแกนต่างๆ

2.แปลงข้อมูล (Convert Data

    เป็นกระบวนการในการแปลงข้อมูลในข้อที่ 1 ให้อยู่ในรูปของ NC data หรือโปรแกรมควบคุมการทำงานของเครื่องซีเอ็นซี

ถ้าข้อมูลในหัวข้อที่ 1 เป็นข้อมูลทางกายภาพและข้อมูลทางดิจิตอลชนิด CAD ไฟล์ต้องถูกนำแปลงให้อยุ่ในรูปของ NC data ก่อนจึงมารถใช้กับเครื่องซีเอ็นซีได้

    กระบวนการแปลงข้อมูลประกอบด้วย

    2.1 เขียนด้วยวิธีป้อนโดยตรงที่เครื่องซีเอ็นซี
    2.2 เขียนผ่านโปรแกรมประเภท text editor หรือ word processing เช่น notepad, word.

    2.3 ใช้โปรแกรมประเภท CAM [Computer Aided Manufacturing]

3. โหลดข้อมูล NC data เข้าเครื่องซีเอนซี

    การโหลดข้อมูลโปรแกรมที่สร้างด้วยวิธีการต่างๆ ยกเว้นการป้อนตรงที่หน้าเครื่อง สามารถำได้หลายวิธี เช่น ใช้ memory card, ส่งผ่านสาย lan, ผ่าน port RS-232 โดยใช้ซอร์ฟแวร์ช่วยในการส่ง เป็นต้น

4. การปรับตั้ง

    การปรับตั้งเป็นประบวนการที่สำคัญมากเนื่องจากโปรแกรมซีเอ็นที่โหลดเข้าไปในเครื่องจักรนั้นจะยังไม่ทราบว่าตำแหน่งอ้างอิงของเครื่องจักร, ตำแหน่งอ้างอิงของชิ้นงาน, ตำแหน่งปลายของ cutting tool อยู่ที่ไหน กระบวนการปรับตั้งนี้จะเป็นการทำให้ตำแหน่งเริ่มต้นต่างๆ ตรงกัน การปรับตั้งรวมถึงการเคลื่อนที่เพื่อเช็คความถูกต้องของโปรแกรมและการปรับตั้งตำแหน่งอ้างอิงต่างๆ

5. ส่วนประมวลผล-และแสดงผล

หลังจากที่ทำการโหลดข้อมูลและปรับตั้งชิ้นงานแล้วก็จะเริ่มกระบวนการรันชิ้นงานจริง การแสดงผลก็คือ การที่ cutting tool เคลื่อนไปตัดชิ้นงานตามโปรแกรมและค่าต่างๆ ที่ปรับตั้งไว้ ผลลัพธ์ที่ได้คือ ชิ้นงาน

บางเครื่องจักรสามารถแสดงผลออกมาในรูปของการ simulation ก่อนการทำงานจริงได้