เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำหน้าที่อะไร

การตัดเฉือนแบบควบคุมด้วยตัวเลข (CNC) เป็นกระบวนการผลิตที่หลายอุตสาหกรรมได้รวมไว้ในกระบวนการผลิตของตนเนื่องจากการใช้เครื่องจักร CNC สามารถเพิ่มการผลิตได้นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถใช้งานได้หลากหลายกว่าเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยมือ

การทำงานของกระบวนการ CNC นั้นแตกต่างและเข้ามาแทนที่ข้อจำกัดของการตัดเฉือนแบบแมนนวล ซึ่งกำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานภาคสนามต้องแจ้งและแนะนำคำสั่งของเครื่องมือตัดเฉือนผ่านคันโยก ปุ่ม และวงล้อจักรสำหรับผู้พบเห็น ระบบ CNC อาจมีลักษณะคล้ายกับชุดส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ทั่วไป

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำงานอย่างไร?

เมื่อเปิดใช้งานระบบ CNC ขนาดการตัดเฉือนที่ต้องการจะถูกตั้งโปรแกรมไว้ในซอฟต์แวร์และกำหนดให้กับเครื่องมือและเครื่องจักรที่เกี่ยวข้อง ซึ่งทำหน้าที่กำหนดขนาดที่กำหนด เช่นเดียวกับหุ่นยนต์

ในการเขียนโปรแกรม CNC ตัวสร้างโค้ดในระบบดิจิทัลมักจะถือว่ากลไกนี้ไม่มีข้อบกพร่อง แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาด ซึ่งมีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อเครื่อง CNC ได้รับคำสั่งให้ตัดหลายทิศทางในเวลาเดียวกันการจัดวางเครื่องมือใน CNC นั้นถูกกำหนดโดยชุดอินพุตที่เรียกว่าโปรแกรมชิ้นงาน

ใช้เครื่อง CNC ป้อนโปรแกรมผ่านบัตรเจาะในทางตรงกันข้าม โปรแกรมสำหรับเครื่องมือเครื่อง CNC จะถูกป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์ผ่านทางปุ่มกดการเขียนโปรแกรม CNC ยังคงอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ตัวโค้ดนั้นเขียนและแก้ไขโดยโปรแกรมเมอร์ดังนั้นระบบ CNC จึงมีความสามารถในการประมวลผลที่หลากหลายมากขึ้นสิ่งสำคัญที่สุดคือ ระบบ CNC จะไม่คงที่ เนื่องจากสามารถเพิ่มพรอมต์ที่อัปเดตลงในโปรแกรมที่มีอยู่แล้วได้โดยการแก้ไขโค้ด

การเขียนโปรแกรมเครื่อง CNC

ในการผลิต CNC เครื่องจักรจะดำเนินการผ่านการควบคุมเชิงตัวเลข ซึ่งมีการระบุโปรแกรมซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมวัตถุภาษาเบื้องหลังการตัดเฉือน CNC หรือที่เรียกว่า G-code ใช้เพื่อควบคุมพฤติกรรมต่างๆ ของเครื่องจักรที่เกี่ยวข้อง เช่น ความเร็ว อัตราป้อน และการประสานงาน

โดยพื้นฐานแล้ว การตัดเฉือน CNC จะตั้งโปรแกรมล่วงหน้าความเร็วและตำแหน่งของฟังก์ชันของเครื่องจักร และรันผ่านซอฟต์แวร์ในวงจรที่ทำซ้ำและคาดการณ์ได้ โดยมีการแทรกแซงของมนุษย์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในระหว่างการตัดเฉือน CNC ภาพวาด CAD 2D หรือ 3D จะถูกสร้างขึ้นแล้วแปลงเป็นรหัสคอมพิวเตอร์เพื่อดำเนินการโดยระบบ CNCหลังจากเข้าสู่โปรแกรมแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจะทดสอบการทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อผิดพลาดในการเขียนโค้ด

ด้วยความสามารถเหล่านี้ กระบวนการนี้จึงถูกนำมาใช้ในทุกมุมของอุตสาหกรรมการผลิต และการผลิต CNC มีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตโลหะและพลาสติกเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของระบบการตัดเฉือนที่ใช้ และวิธีที่การเขียนโปรแกรมเครื่อง CNC สามารถทำให้การผลิต CNC เป็นอัตโนมัติได้อย่างสมบูรณ์ด้านล่าง:

ระบบการตัดเฉือนแบบวงเปิด/ปิด

ในการผลิต CNC การควบคุมตำแหน่งจะถูกกำหนดโดยระบบวงรอบเปิดหรือวงปิดสำหรับแบบแรก สัญญาณจะทำงานในทิศทางเดียวระหว่าง CNC และมอเตอร์ในระบบวงปิด ตัวควบคุมสามารถรับข้อมูลย้อนกลับ ซึ่งทำให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้ดังนั้นระบบวงปิดจึงสามารถแก้ไขความผิดปกติของความเร็วและตำแหน่งได้

ในการตัดเฉือน CNC การเคลื่อนที่มักจะมุ่งไปที่แกน X และ Yในทางกลับกัน เครื่องมือจะถูกวางตำแหน่งและควบคุมโดยสเต็ปเปอร์หรือเซอร์โวมอเตอร์ที่จำลองการเคลื่อนไหวที่แม่นยำซึ่งกำหนดโดย G-codeหากแรงและความเร็วมีน้อย กระบวนการก็สามารถดำเนินการได้ด้วยการควบคุมแบบวงรอบเปิดสำหรับทุกสิ่งทุกอย่าง จำเป็นต้องมีการควบคุมความเร็ว ความสม่ำเสมอ และความแม่นยำแบบวงปิดในกระบวนการผลิต เช่น ผลิตภัณฑ์โลหะ เป็นสิ่งจำเป็น

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ในโปรโตคอล CNC ในปัจจุบัน การผลิตชิ้นส่วนผ่านซอฟต์แวร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าส่วนใหญ่จะเป็นแบบอัตโนมัติใช้ซอฟต์แวร์ช่วยออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ (CAD) เพื่อกำหนดขนาดของชิ้นส่วนที่กำหนด จากนั้นใช้ซอฟต์แวร์ช่วยในการผลิตด้วยคอมพิวเตอร์ (CAM) เพื่อแปลงเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจริง

ชิ้นงานใดๆ อาจต้องใช้เครื่องมือกลหลายชนิด เช่น สว่านและคัตเตอร์เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ เครื่องจักรในปัจจุบันจำนวนมากได้รวมฟังก์ชันต่างๆ มากมายไว้ในเครื่องเดียว

อีกทางหนึ่ง หน่วยอาจประกอบด้วยเครื่องจักรหลายเครื่องและชุดหุ่นยนต์ที่เคลื่อนย้ายชิ้นส่วนจากแอปพลิเคชันหนึ่งไปยังอีกแอปพลิเคชันหนึ่ง แต่ทุกอย่างจะถูกควบคุมโดยโปรแกรมเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงการตั้งค่า การตัดเฉือน CNC ช่วยให้การผลิตชิ้นส่วนเป็นมาตรฐานซึ่งเป็นเรื่องยากเมื่อใช้การตัดเฉือนแบบแมนนวล

เครื่องจักร CNC ประเภทต่างๆ

เครื่องจักร CNC รุ่นแรกๆ มีอายุย้อนกลับไปในทศวรรษ 1940 เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ครั้งแรกเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือที่มีอยู่เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า กลไกเหล่านี้ได้รับการเสริมด้วยคอมพิวเตอร์แอนะล็อกและดิจิทัลในที่สุด ซึ่งนำไปสู่การใช้เครื่องจักร CNC เพิ่มมากขึ้น

เครื่องกัดซีเอ็นซี

โรงงาน CNC สามารถรันโปรแกรมที่ประกอบด้วยสัญญาณตัวเลขและตัวอักษรและตัวเลขที่จะนำทางชิ้นงานในระยะทางต่างๆการเขียนโปรแกรมสำหรับเครื่องกัดอาจใช้รหัส G หรือภาษาเฉพาะบางภาษาที่พัฒนาโดยทีมผู้ผลิตเครื่องกัดพื้นฐานประกอบด้วยระบบสามแกน (X, Y และ Z) แต่โรงสีส่วนใหญ่จะมีสามแกน

กลึง

ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี CNC เครื่องกลึงจึงสามารถตัดได้อย่างแม่นยำและความเร็วสูงเครื่องกลึง CNC ใช้สำหรับการตัดเฉือนที่ซับซ้อนซึ่งทำได้ยากในเครื่องจักรเวอร์ชันปกติโดยทั่วไปฟังก์ชันการควบคุมของเครื่องกัด CNC และเครื่องกลึงจะคล้ายกันเช่นเดียวกับเครื่องกัด CNC เครื่องกลึงก็สามารถทำงานได้โดยใช้การควบคุม g-code หรือโค้ดอื่นๆ บนเครื่องกลึงอย่างไรก็ตาม เครื่องกลึง CNC ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองแกน ได้แก่ X และ Z