ใบความรู้ หน่วยที่ 1 ความรู้พื้นฐานในงานซีเอ็นซี

วชิ า เทคนิคการผลติ ด้วยเครอื่ งมือกลซีเอ็นซีรหสั วิชา 3102 – 2004 จานวน 3 หน่วยกิต อาจารยว์ เิ ชยี ร เศรษโฐ วทิ ยาลยั เทคนคิ นครนายก

14ใบความรู้ หน่วยท่ี 1 ความรู้พืน้ ฐานในงานซีเอน็ ซี สาระสาคญั ปัจจุบนั น้ีสภาวะเศรษฐกิจเจริญข้ึนเรื่อย ๆ จานวนประชากรท่ีเพม่ิ มากข้ึน ความตอ้ งการทางด้านปั จจัย 4ก็เพ่ิมข้ ึ นตาม ส่ งผลให้การแข่งขันทางด้านการตลาด เพิ่มสู งข้ ึนตามไปด้วย จะเห็ นได้ว่าในภาคอุตสาหกรรม ตอ้ งคดิ คน้ และพฒั นาเคร่ืองจกั รใหส้ ามารถผลิตไดร้ วดเร็วและประหยดั ตน้ ทุนเพื่อให้ทนั ต่อความตอ้ งการ เคร่ืองซีเอ็นซีได้ถูกออกแบบมาให้ทางานที่รวดเร็ว เที่ยงตรง และทางานในรูปแบบซ้า ๆ กนั ได้ตลอดเวลาที่ตอ้ งการ ดงั น้ันผูท้ ี่จะปฏิบตั ิงานเก่ียวกบั การควบคุมเคร่ืองซีเอ็นซี ตอ้ งมีความรู้พ้ืนฐานทางดา้ นเครื่องซีเอ็นซี เช่น ประเภทของเคร่ืองซีเอ็นซีท่ีมีใชอ้ ยู่ในปัจจุบนั หลกั การทางาน โครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่อง ระบบควบคุมเครื่องซีเอ็นซีรวมถึงขอ้ ดีและขอ้ เสียของเคร่ืองซีเอ็นซี สาระการเรียนรู้ 1. ความรู้พน้ื ฐานในงานซีเอน็ ซี 2. ประเภทของเครื่องซีเอน็ ซี 3. หลกั การทางานของเคร่ืองซีเอ็นซี 4. โครงสร้างและส่วนประกอบของเคร่ืองซีเอ็นซี 5. การควบคุมการตดั เฉือนของเคร่ืองซีเอ็นซี 6. ขอ้ ดีและขอ้ เสียของเคร่ืองซีเอ็นซี จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม เมื่อจบการเรียนการสอนหน่วยน้ีแลว้ ผูเ้ รียนสามารถ 1. อธิบายความรู้พ้นื ฐานในงานซีเอ็นซีไดถ้ ูกตอ้ ง

152. บอกประเภทของเคร่ืองซีเอน็ ซีไดถ้ ูกตอ้ ง3. อธิบายหลกั การทางานของเคร่ืองซีเอน็ ซีไดถ้ ูกตอ้ ง4. บอกโครงสรา้ งและส่วนประกอบของเคร่ืองซีเอ็นซีไดถ้ ูกตอ้ ง5. อธิบายการควบคุมการตดั เฉือนของเคร่ืองซีเอ็นซีไดถ้ ูกตอ้ ง6. บอกขอ้ ดีและขอ้ เสียของเครื่องซีเอน็ ซีไดถ้ ูกตอ้ ง

16 เนื้อหาสาระ สาระสาคญั เคร่ืองซีเอ็นซีเป็ นเคร่ืองจักรที่มีราคาแพง มีความเท่ียงตรงสูง และใช้คอมพิวเตอร์เป็ นส่วนประกอบในการทางาน ดังน้ันผูท้ ่ีจะสามารถปฏิบตั ิการควบคุมเครื่องซีเอ็นซีได้ตอ้ งมีความรูค้ วามเขา้ ใจเก่ียวกบั เคร่ืองซีเอ็นซีดงั รายละเอียดตอ่ ไปน้ี1. ความรู้พื้นฐานในงานซีเอ็นซี ระบบซีเอ็นซี (CNC) เป็ นระบบที่พฒั นาข้ึนมาอย่างต่อเนื่องจากอดีตถึงปัจจุบนั โดยพฒั นาข้ึนมาจากระบบเอ็นซี (NC) ซ่ึงเป็นท่ีนิยมในอดีต การเรียนรู้ระบบซีเอ็นซี จาเป็ นตอ้ งเรียนรู้เก่ียวกบั พน้ื ฐานของระบบซีเอน็ ซีดว้ ย เพอ่ื ใหท้ ราบถึงทมี่ าและความสาคญั ของระบบซีเอ็นซี เอ็นซี (NC) ยอ่ มาจากคาวา่ Numerical Control หมายถึง การควบคุมเคร่ืองจกั รดว้ ยตวั เลขรหัสหรือตวั อกั ษร โดยการเคล่ือนท่ีของเครื่องจกั รจะถูกควบคุมดว้ ยรหัสต่าง ๆ โดยรหัสดงั กล่าวซ่ึงโดยทว่ั จะเรียกวา่ “โปรแกรม” จะถูกแปลงเป็ นสัญญาณทางไฟฟ้า เพ่ือควบคุมมอเตอร์ ให้เกิดการขบั เคลื่อน ซีเอ็นซี (CNC) ยอ่ มาจากคาว่า Computerized Numerical Control หมายถึงการใชค้ อมพวิ เตอร์ควบคุมเครื่องจกั รดว้ ยตวั เลข รหัสหรือตวั อกั ษร ระบบซีเอ็นซีจะมีลกั ษณะเหมือนกบั ระบบเอ็นซีเพยี งแต่มีคอมพวิ เตอร์รวมอยใู่ นระบบดว้ ย ทาให้สามารถประมวลผลได้อยา่ งถูกตอ้ งและแม่นยาในการส่ังการให้ระบบควบคุมการทางานของเคร่ืองซีเอ็นซี ทางานในข้นั ตอนต่าง ๆ ตามท่ีโปรแกรมไว้ การควบคุมด้วยระบบเอ็นซีเกิดข้ึนคร้ังแรกเม่ือปี ค.ศ. 1947 โดยนักวิทยาศาสตร์ของสถาบันเทคโนโลยแี ห่งแมสซาซูเซตด์ (Massachusetts Institute of Technology : MIT) และจอห์น พาร์สนั ส์ ไดม้ ีแนวคิดที่จะสร้างเคร่ืองจกั รชนิด 3 แกนข้ึน โดยไดน้ าเสนอแนวคิดดงั กล่าวกบั กองทพั อากาศของสหรัฐอเมริกา ในปี ค.ศ. 1948 ซ่ึงขณะน้ันกองทพั อากาศก็มีความตอ้ งการเครื่องจกั รท่ีมีความเที่ยงตรงสูง เพื่อใชใ้ นการผลิตช้ินส่วนต่าง ๆ เช่นเดียวกนั และในปี ค.ศ. 1949กองทัพอากาศของสหรัฐอเมริกาได้มอบเงินจานวน 200,000 ดอลลาร์เพ่ือสนับสนุนให้กับจอห์นพาร์สันส์ ใชใ้ นการวิจยั และสร้างเคร่ืองจกั รกลท่ีควบคุมด้วยระบบเอ็นซี ในปี ค.ศ. 1952เครื่องจักรก็ได้สร้างเสร็จสมบูรณ์โดยใช้ช่ือว่า “CINCINNATIC HYDROTEL VERTICAL-SPINDLE MILLING MACHINE” ซ่ึ งเป็ น ลักษณ ะของเคร่ื องกัดเพลาต้ังที่มีระบบ ควบคุ มประกอบดว้ ยท่อสุญญากาศและอุปกรณ์ทางกลประกอบเป็ นจานวนมาก และไดน้ าออกมาใชง้ านอยา่ งเป็ นทางการในปี ค.ศ. 1957 หลังจากน้ันก็ได้มีการพฒั นาข้ึนมาอยา่ งต่อเน่ืองจนถึงปัจจุบนั

17โดยใชร้ ะบบคอมพวิ เตอร์เขา้ มาช่วยในการควบคุม ซ่ึงเรียกวา่ “เคร่ืองซีเอ็นซี” โดยสามารถแบง่ ตามประเภทการใชง้ านได้ ดงั หวั ขอ้ ต่อไปน้ี2. ประเภทของเครื่องซีเอน็ ซี ในโรงงานอุตสาหกรรมมีการนาเคร่ืองซีเอ็นซีมาใชก้ นั อยา่ งแพร่หลาย โดยเฉพาะการผลิตที่ต้องการความเท่ียงตรงสูง การนาเคร่ืองซีเอ็นซี เขา้ มาช่วยในการผลิตจาเป็ นต้องลงทุนสูงแต่หลายโรงงานได้เลือกใช้เพ่ือสร้างความเชื่อมั่นให้กบั ลูกค้า สร้างการแข่งขนั ด้านการผลิตและช้ินงานที่ผลิตออกมาเป็ นที่ยอมรับ เครื่องจักรท่ีควบคุมด้วยระบบซีเอ็นซี ท่ีมักพบเห็นอยใู่ นโรงงานอุตสาหกรรมโดยทว่ั ไปมีดงั น้ี 2.1 เคร่ืองกลงึ ซีเอ็นซี (CNC Turning machine) ถูกออกแบบและพฒั นามาจากเครื่องกลึงธรรมดา โดยการเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการทางานให้เร็วข้ึน มีความเท่ียงตรงสูงสามารถกลึงงานท่ีมีลกั ษณะซบั ซ้อนไดง้ ่ายข้ึน และสามารถกลึงชิ้นงานที่มีขนาด ลกั ษณะรูปทรงที่เหมือนกนั ไดจ้ านวนมาก ๆ เครื่องกลึงซีเอ็นซีโดยทวั่ ไปจะมีแนวแกนการเคล่ือนที่เพียง 2 แกนคือแกน X และแกน Z (ซ่ึงจะไดศ้ ึกษาในหน่วยต่อไป) ลกั ษณะการออกแบบจะข้ึนอยกู่ ับขนาดและความตอ้ งการในการใชง้ าน รูปท่ี 1-1 แสดงลกั ษณะเคร่ืองกลึงซีเอ็นซี ทม่ี า : แผนกวชิ าเครื่องมอื กล วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก

18 2.2 เครื่องกัดซีเอ็นซี (CNC Milling machine) เครื่องกดั ซีเอ็นซี เป็ นเครื่องจกั รประเภทหน่ึงที่สามารถผลิตช้ินงานไดห้ ลากหลายรูปแบบ นอกจากจะทาการกดั งานลกั ษณะทวั่ ไปไดแ้ ลว้ยงั สามารถทางานลกั ษณะอ่ืน ๆ ไดอ้ ีก เช่น งานเจาะรู งานทาเกลียว งานควา้ นรู เครื่องกดั ซีเอ็นซีแบ่งออกเป็ น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ เคร่ืองกัดซีเอ็นซีเพลาต้งั และเครื่องกัดซีเอ็นซีเพลานอนเคร่ืองกดั ซีเอ็นซีจะมีแกนควบคุมต้งั แต่ 3 แกน ข้ึนไป โดยมีแกนหลกั คือแกน X แกน Y และแกน Z รูปที่ 1-2 แสดงลกั ษณะเครื่องกดั ซีเอ็นซีเพลาต้งั ทม่ี า : แผนกวชิ าเครื่องมือกล วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก 2.3 เคร่ืองแมชชีนน่ิงเซนเตอร์ (Machining centers machine) เป็ นเครื่องจกั รประเภทท่ีมีประสิทธิภาพในการทางานค่อนขา้ งสูง ทางานไดห้ ลากหลายรูปทรง และเคร่ืองมือตดั สามารถตดั เฉือนช้ินงานไดห้ ลายรูปแบบ โดยการจบั ยดึ ช้ินงานเพยี งคร้ังเดียว เคร่ืองแมชชีนน่ิงเซนเตอร์จะมีแนวแกนหลกั อยู่ 3 แกน คือ แกน X แกน Y และแกน Z เช่นเดียวกบั เครื่องกดั ซีเอ็นซี แต่จะมีแนวแกนย่อยอ่ืน ๆ อีก เช่น แนวแกนหมุนของโต๊ะงาน แนวแกนหมุนของชุดเพลาหัวเครื่องแนวแกนการเคล่ือนที่ยอ่ ย ที่เคล่ือนที่ขนานกบั แนวแกนหลกั เป็นตน้ รูปที่ 1-3 แสดงลกั ษณะเครื่องแมชชีนน่ิงเซนเตอร์ ทมี่ า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วติ า้ แมชชินเนอร่ีจากดั

19 2.4 เครื่องตัดด้วยเส้ นลวดไฟฟ้าซีเอ็นซี (CNC Wire cut machine) เป็ นเคร่ืองจกั รท่ีมีลักษณะการตดั เฉือนชิ้นงาน ด้วยวิธีที่ไม่เหมือนกบั เคร่ืองซีเอ็นซีชนิดอื่น คือใชเ้ ส้นลวดไฟฟ้าเป็ นเคร่ืองมือตดั โลหะ เป็ นการตดั เฉือนที่ไม่มีเศษ เส้นลวดท่ีใช้ส่วนใหญ่ทามาจากทองเหลืองโดยใชโ้ ปรแกรมซีเอน็ ซีควบคุมใหเ้ สน้ ลวดเดินตดั เฉือนช้ินงาน ตามแกน X และแกน Y รูปท่ี 1-4 แสดงลกั ษณะเครื่องตดั ดว้ ยเส้นลวดไฟฟ้าซีเอน็ ซี ทมี่ า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั แมชชินมาร์ทจากดั 2.5 เคร่ืองอาร์กด้วยไฟฟ้า (Electric Disharge Machine) หรือท่ีนิยมเรียกว่าเคร่ือง EDMเป็ นเครื่องจักรที่นามาใช้ ในงานอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ โดยจะมีแท่งโลหะเป็ นตัวนาไฟฟ้า(Electrode) ซ่ึงผ่านการตดั เฉือนข้ึนรูปดว้ ยเครื่องจกั รชนิดอ่ืน โดยแท่งโลหะน้ีทามาจากทองแดงมีลกั ษณะรูปร่างตามช้ินงานทต่ี อ้ งการอาร์กข้นึ รูป และผวิ งานท่ไี ดจ้ ะมีความเรียบและละเอียด รูปที่ 1-5 แสดงลกั ษณะเคร่ืองอาร์กดว้ ยไฟฟา้ (EDM) ทมี่ า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั แมชชินมาร์ทจากดั

20 2.6 เคร่ืองเจาะซีเอ็นซี (CNC Drilling machine) ไดม้ ีการพฒั นานาระบบควบคุมซีเอ็นซีไปควบคุมการทางานของเคร่ืองเจาะ เครื่องเจาะซีเอ็นซีมีการออกแบบการใชง้ านต้งั แต่แบบง่าย ๆไปจนถึงแบบที่มีความซับซ้อนมาก เพอื่ ลดปัญหาชิ้นงานเสียจากการเจาะรูผดิ ตาแหน่งหรือรูเจาะไม่ไดข้ นาดตามตอ้ งการ รูปที่ 1-6 แสดงลกั ษณะเคร่ืองเจาะซีเอ็นซี ทมี่ า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วิตา้ แมชชินเนอร่ีจากดั 2.7 เครื่องเจียระไนซีเอ็นซี (CNC Grinding machine) ใชส้ าหรับเจียระไนชิ้นงานใหไ้ ด้ผวิ งานละเอียด เรียบมนั วาว และไดข้ นาดที่เท่ียงตรง ซ่ึงช้ินงานบางประเภทไม่สามารถผลิตไดด้ ว้ ยเครื่องซีเอน็ ซีชนิดอ่ืน เช่น เคร่ืองมือแพทย์ เครื่องเจียระไนซีเอ็นซีสามารถแยกตามลกั ษณะการใชง้ านได้ 2 ลกั ษณะ คือเจยี ระไนกลม(Cylindrical grinding) และเจียระไนราบ(Surface grinding) ดงั รูปที่ 1-7 รูปที่ 1-7 แสดงลกั ษณะเครื่องเจียระไนซีเอ็นซีชนิดเจียระไนราบ ทมี่ า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วิตา้ แมชชินเนอร่ีจากดั

21 2.8 เคร่ืองกัดซีเอ็นซีขนาดเล็ก (Mini CNC Milling machine) เป็ นเครื่องซีเอ็นซีขนาดเล็กสามารถกัดงาน 2 มิติ และ 3 มิติ ได้ เช่น กัดตัวอักษร กัดช้ินงานตามรูปต่าง ๆ งานเจาะรูขนาดเล็กงานแกะสลกั ลวดลาย ซ่ึงสามารถกดั งานไดเ้ หมือนกบั เครื่องกดั ซีเอ็นซีขนาดใหญ่ แต่จะนิยมใชก้ ดั งานที่มีภาระงานไม่หนักมาก จึงเหมาะสาหรับงานเฉพาะอย่าง และสามารถนาไปใช้กับสถานศึกษาและผปู้ ระกอบการ ที่ไม่ตอ้ งการใชเ้ คร่ืองขนาดใหญ่เกินความจาเป็นทาใหส้ ิ้นเปลืองงบประมาณ รูปที่ 1-8 แสดงลกั ษณะเคร่ืองกดั ซีเอน็ ซีขนาดเลก็ ทม่ี า : แผนกวชิ าเครื่องมือกล วิทยาลยั เทคนิคนครนายก นอกจากเคร่ืองซีเอ็นซีประเภทต่าง ๆ ท่ีกล่าวมาแลว้ ขา้ งตน้ ยงั มีเคร่ืองซีเอน็ ซีประเภทอ่ืนๆอีกเป็ นจานวนมาก เช่น เครื่องเช่ือมซีเอ็นซี (CNC Spot welding machine) เครื่องเลเซอร์ซีเอ็นซี(CNC Laser machine) เคร่ืองวดั ขนาดซีเอน็ ซี (CNC Measuring machine) เป็นตน้ ดงั น้นั จะเห็นไดว้ ่าในอุตสาหกรรมการผลิตท่ีมีคุณภาพสูง จาเป็ นตอ้ งอาศยั เทคโนโลยีการผลิตท่ีเหมาะสม การใช้เคร่ืองซีเอ็นซี เป็ นวธิ ีหน่ึงท่ีสามารถผลิตชิ้นงานใหม้ ีคุณภาพ ประหยดั ตน้ ทุนและลดเวลาการผลิตดงั น้ันผูผ้ ลิตจึงตอ้ งเลือกใช้เคร่ืองซีเอ็นซีใหเ้ หมาะสมกบั งานที่ตอ้ งการผลิต และมีทกั ษะวิธีการควบคุมเครื่องจกั รเหล่าน้นั ใหท้ างานไดเ้ ตม็ ประสิทธิภาพของเครื่องโดยเคร่ืองซีเอ็นซีแตล่ ะประเภทจะมีหลกั การทางานดงั หวั ขอ้ ต่อไป3. หลักการทางานของเคร่ืองซีเอน็ ซี การทางานของเคร่ืองซีเอน็ ซี จะคลา้ ยคลึงกบั เคร่ืองจกั รกลพ้นื ฐานท่ีใชใ้ นการผลิตทวั่ ไปเพียงแต่ว่าระบบควบคุมซีเอ็นซีของเคร่ือง จะทางานในข้นั ตอนต่าง ๆ แทนช่างควบคุมเครื่องเช่น การป้อนตดั เฉือนงาน การควบคุมการหมุนของเพลาหัวเครื่อง การเปิ ดปิ ดสวิตซ์ควบคุมสารหล่อเยน็ การปรับเปลี่ยนความเร็วรอบและอตั ราป้อน เป็นตน้

22รูปท่ี 1-9 แสดงการใชเ้ ครื่องกลึงธรรมดาผลิตชิ้นงานโดยผใู้ ชต้ อ้ งปฏิบตั ิงานทกุ ข้นั ตอน ทมี่ า : แผนกวชิ าเครื่องมือกล วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก รูปท่ี 1-10 แสดงการใชเ้ คร่ืองกลึงซีเอ็นซีผลิตชิ้นงานโดยใชโ้ ปรแกรมซีเอน็ ซีควบคุม ทม่ี า : แผนกวชิ าเคร่ืองมอื กล วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก การใชเ้ ครื่องซีเอ็นซีในการผลิตช้ินงานน้นั ผคู้ วบคุมเครื่องไม่จาเป็นตอ้ งลงมือปฏิบตั ิงานดว้ ยตนเองทกุ ข้นั ตอน เนื่องจากเครื่องซีเอ็นซีจะใชโ้ ปรแกรมซีเอ็นซีควบคุมการทางานดงั รูปท่ี1-11ผคู้ วบคุมเครื่อง โปรแกรมซีเอน็ ซี ระบบควบคุมซีเอน็ ซี เคร่ืองจกั รN1 S1500 T1 M03 M06N3 G00 X0 Y0 Z5N5 G01 Z-2N7 G 1 X20 Y30N9 G00 Z20N11 G00 X0 Y0N13 M05 M30รูปที่ 1-11 แสดงข้นั ตอนการปฏิบตั ิงานกบั เคร่ืองซีเอ็นซีทมี่ า : แผนกวชิ าเครื่องมือกล วิทยาลยั เทคนิคนครนายก

23 ก่อนทเ่ี คร่ืองซีเอ็นซีจะทางานได้ ระบบควบคุมของเครื่อง (Controller) จะตอ้ งไดร้ ับคาสัง่ในรูปแบบภาษาที่ระบบควบคุมเขา้ ใจไดว้ า่ จะให้ทาอะไร หรือท่ีเรียกวา่ โปรแกรมซีเอ็นซี (CNC-Program) และต้องป้อนโปรแกรมเข้าไปในระบบควบคุมของเคร่ืองผ่านแป้นพิมพ์ (Key pad)หรือเทปแม่เหลก็ (Magnetic tape) ดงั รูปท่ี 1-12 รูปที่ 1-12 แสดงการป้อนโปรแกรมโดยการพิมพ์ ทม่ี า : แผนกวิชาเคร่ืองมอื กล วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก เม่ือระบบควบคุมอ่านโปรแกรมที่ป้อนเขา้ ไปแลว้ จะเปล่ียนรหัสโปรแกรมเป็ นสัญญาณทางไฟฟ้า และส่งสญั ญาณทางไฟฟ้าผ่านภาคขยายสญั ญาณเพ่ือเพิม่ กระแสใหส้ ูงข้ึน และจะส่งต่อไปยงั มอเตอร์ขบั ป้อน เพื่อขบั แท่นเล่ือนให้พาชิ้นงานหรือเคร่ืองมือตดั เคลื่อนท่ีตามโปรแกรมส่ังงานท่ีกาหนด ดังน้ันแท่นเลื่อน (Slide) ของทุกแกนจะต้องมีมอเตอร์ขับป้อน (Feed motor)ประกอบอยู่ เช่น เครื่องซีเอน็ ซีที่มีการเคล่ือนที่ 2 แกน กจ็ ะตอ้ งมีมอเตอร์ขบั ป้อน 2 ตวั มอเตอร์ขบั ป้อน แท่นเลื่อน รูปที่ 1-13 แสดงมอเตอร์ขบั ป้อนเพ่อื ขบั แท่นเล่ือนของเครื่องซีเอน็ ซี ทม่ี า : แผนกวชิ าเคร่ืองมือกล วิทยาลยั เทคนิคนครนายก

24 เนื่องจากสัญญาณทางไฟฟ้าที่ออกจากระบบควบคุมมีกระแสต่าไม่สามารถหมุนขบัให้มอเตอร์ขับป้อนทางานได้ ดังน้ันจึงจาเป็ นต้องมีภาคขยายสัญญาณของระบบขบั (Drive-amplified) เพ่ือทาหน้าท่ีรับสัญญาณทางไฟฟ้าที่ออกจากระบบควบคุมและขยายสัญญาณ ก่อนที่จะส่งไปยงั มอเตอร์ขบั ป้อนท่ปี ระกอบอยกู่ บั แทน่ เลื่อนทตี่ อ้ งการใหเ้ คลื่อนที่ ระบบควบคุม มอเตอร์ขบั ป้อน ภาคขยาย สัญญาณ รูปท่ี 1-14 แสดงภาคขยายสัญญาณท่รี ับสัญญาณจากระบบควบคุมเพ่ือส่งไปยงั มอเตอร์ขบั ป้อน การทางานของเคร่ืองซีเอ็นซีจะมีความเที่ยงตรงไดน้ ้ันระบบควบคุมจะตอ้ งรู้ระยะทางการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อน ดังน้ันจึงต้องมีอุปกรณ์ท่ีสามารถบอกตาแหน่งของแท่นเลื่อนได้อุปกรณ์ดังกล่าวน้ีเรียกว่า ระบบวดั ขนาด (Measuring system) ซ่ึงประกอบด้วยสเกลแนวตรง(Linear scale) มีจานวนเท่ากบั จานวนแนวแกนในการเคล่ือนท่ีของเครื่องจกั รกลโดยจะทาหน้าท่ีส่งสัญญาณไฟฟ้า ให้สัมพนั ธ์กับระยะทางท่ีแท่นเลื่อนเคล่ือนท่ี กลบั ไปยงั ระบบควบคุม ทาให้ระบบควบคุมรู้วา่ แท่นเลื่อนเคลื่อนท่ไี ปเป็ นระยะทางเทา่ ใดแลว้สเกลแนวตรงท่ตี ิดกบั แทน่ เล่ือน ระบบควบคุมซีเอน็ ซีรูปท่ี 1-15 แสดงสเกลแนวตรงทตี่ ิดกบั ชุดแทน่ เล่ือนเพื่อส่งสญั ญาณใหร้ ะบบควบคุมซีเอน็ ซี

25 จากหลักการควบคุมการทางานดังกล่าว ทาให้เคร่ืองซีเอ็นซี สามารถผลิตช้ินงานไดร้ ูปทรงและขนาดที่ถูกตอ้ งตามแบบงาน แมว้ า่ จะเป็ นการผลิตช้ินงานที่มีรูปทรงซ้า ๆ กนั ก็ตามจากลักษณะการทางานท่ีมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการทางานของเครื่องจกั รกลพ้ืนฐานทัว่ ไปทาให้เครื่องซีเอ็นซีเป็ นปัจจยั ที่มีความสาคญั ในอุตสาหกรรมการผลิต และมีปริมาณความตอ้ งการใชเ้ คร่ืองเพม่ิ ข้นึ อยา่ งต่อเนื่อง4. โครงสร้างและส่วนประกอบของเคร่ืองซีเอ็นซี ส่วนประกอบของเครื่องซีเอ็นซีมีส่วนประกอบหลกั ๆ 2 ส่วนคือ ระบบควบคุมซีเอ็นซีและตวั เครื่องจกั รซ่ึงมีรายละเอียดดงั ตอ่ ไปน้ี ระบบควบคุมซีเอน็ ซี ตวั เคร่ืองจกั ร รูปท่ี 1-16 แสดงส่วนประกอบของเครื่องซีเอ็นซี ทม่ี า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วิตา้ แมชชินเนอรี่จากดั 4.1 ระบบควบคมุ ซีเอ็นซี เป็ นส่วนที่รับคาส่ังจากผคู้ วบคุมเคร่ืองโดยคาสง่ั จะเป็ นลกั ษณะของโปรแกรมซีเอ็นซี จากน้ันจะส่งสัญญาณทางไฟฟ้าไปให้กับชุดควบคุมการเคลื่อนท่ี เช่นชุดขับเคล่ือนแกน (ServoMotor) ชุดเปลี่ยนเครื่องมือตัดอัตโนมัติ และส่วนการทางานอื่น ๆให้ทางานสมั พนั ธ์กบั คาสัง่ ในโปรแกรม ในชุดควบคุมเคร่ืองจะมีส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ทีม่ ีขีดความสามารถสูงทาหน้าท่ีประมวลผลการทางานโดยภายในส่วนน้ีจะมีส่วนประกอบหลกั ๆคือ ส่วนคานวณหรือไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) หน่วยความจา จอภาพ แป้นพิมพ์ป่ มุ กดเพอื่ ควบคุมการทางานต่าง ๆ เช่น ความเร็วของอตั ราป้อนและความเร็วรอบ

26 4.2 ตัวเคร่ืองจักร จะเป็ นส่วนท่ีใช้จบั ยึดชิ้นงานและจบั ยึดเครื่องมือตดั โดยสามารถเคลื่อนท่ไี ด้ ตามทศิ ทางทีก่ าหนดตามโปรแกรมสงั่ งาน มีส่วนประกอบทีส่ าคญั ดงั ต่อไปน้ี เพลาหวั เครื่องโตะ๊ งาน เสารางนาทางเกลียวนาในเครื่อง หมอนรองซีเอน็ ซีจะใชเ้ กลียวกลม แทน่ เคร่ือง รูปที่ 1-17 แสดงส่วนประกอบของตวั เคร่ืองจกั ร ทมี่ า : www.mach inery.co.th/ch12 4.2.1แทน่ เครื่อง (Machine bed) เป็ นโครงสร้างหลกั ของเคร่ืองเพือ่ รองรบั ชิ้นส่วนต่างๆของเคร่ืองจกั ร 4.2.2 หมอนรอง (Saddle) ใชต้ อ่ จากแทน่ เครื่องเพอื่ ติดต้งั แกนการเคล่ือนท่อี ื่น ๆ 4.2.3 โต๊ะงาน (Table) ใช้สาหรับวางชิ้นงานที่ต้องการจะทาการข้ึนรูป หรือวางอุปกรณ์จบั ยดึ ช้ินงาน 4.2.4เสา (Column) ใช้สาหรับติดต้งั ชุดเคลื่อนท่ีของเพลาหัวเคร่ือง พร้อมท้ังเป็ นตวั กาหนดความสูงของช้ินงานมากท่สี ุดทจ่ี ะสามารถข้ึนรูปได้ 4.2.5 เพลาหวั เครื่อง (Spindle) ใชส้ าหรบั ตดิ ต้งั มอเตอร์และชุดจบั ยดึ เคร่ืองมือตดั 4.2.6 รางนาทาง (Guide way หรือ Slide way) เป็ นชุดประคองให้แท่นเล่ือนเคล่ือนท่ีเป็นเสน้ ตรงและเพม่ิ ความแขง็ แรงของโตะ๊ งานและชุดเพลาหวั เคร่ืองขณะข้ึนรูปช้ินงาน 4.2.7 มอเตอร์ (Motor) ในเครื่องซีเอ็นซีสมยั ปัจจุบนั จะใชร้ ะบบขบั ป้อนแบบเซอร์โว(Servo drives) ทาใหส้ ามารถปรับความเร็วรอบและอตั ราป้อนไดอ้ ยา่ งรวดเร็วตามตอ้ งการ โดยไม่มีขอ้ จากัดของข้ันความเร็ว สามารถหมุนได้ท้ังสองทิศทางและมีระบบเบรกท่ีเพลามอเตอร์เพื่อป้องกันการเกิดแรงเฉื่อยเมื่อต้องการหยุดการเคล่ือนท่ี ระบบขับป้อนต้องออกแบบ

27ให้มีความแข็งแรง ม่นั คงเพื่อให้ทาการตดั เฉือนช้ินงานไดอ้ ยา่ งสม่าเสมอ มอเตอร์ท่ีใช้ในระบบขบั ป้อนของเครื่องซีเอ็นซี จะมีอยู่ 3 ชนิดดว้ ยกนั คอื 1) มอเตอร์กระแสตรง (DC motor) จะมีวงจรควบคุมท่ีไม่ซับซ้อน สามารถปรับอัตราป้อนได้ละเอียด มอเตอร์ชนิดน้ีตอ้ งใช้แปรงถ่านในการหมุนแกนมอเตอร์ ในขณะที่มอเตอร์หมุน แปรงถ่านจะสัมผัสกับแกนมอเตอร์ ซ่ึงเป็ นสาเหตุให้แกนมอเตอร์สึกหรอส่งผลให้กาลังมอเตอร์ลดลง และตอ้ งเปลี่ยนแปรงถ่านเมื่อหมดอายุการใช้งาน มอเตอร์ชนิดน้ีถา้ เพมิ่ ความเร็วรอบสูงมากแรงบดิ จะลดลง หรือถา้ ตอ้ งการใชก้ าลงั ขบั สูงตวั มอเตอร์ตอ้ งมีขนาดใหญ่มอเตอร์กระแสตรงจึงเหมาะทจี่ ะใชใ้ นเคร่ืองซีเอ็นซีขนาดเล็ก แปรงถ่าน แมเ่ หลก็ ถาวรแกนมอเตอร์ โรเตอร์ รูปท่ี 1-18 แสดงแปรงถ่านทใ่ี ชใ้ นมอเตอร์กระแสตรง 2) มอเตอร์กระแสสลบั (Alternate-current motor) ขอ้ ดีของมอเตอร์ชนิดน้ีคือเป็ นมอเตอร์แบบซิลโครนัล (Synchronous motor) ไม่ตอ้ งใช้แปรงถ่าน ช่วยลดต้นทุน ในการบารุงรักษาไดม้ าก มอเตอร์ชนิดน้ีจะให้แรงบิดมากกว่าถ้าเทียบกบั มอเตอร์กระแสตรงท่ีมีขนาดเท่ากนั ขอ้ เสียของมอเตอร์ชนิดน้ีคือ วงจรควบคุมจะมีความซับซอ้ นมากกว่าวงจรควบคุมมอเตอร์กระแสตรง มอเตอร์กระแสสลบัรูปที่ 1-19 แสดงการนามอเตอร์กระแสสลบั มาใชก้ บั เคร่ืองเจาะซีเอน็ ซี ทม่ี า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วิตา้ แมชชินเนอร่ีจากดั

28 3) มอเตอร์แบบเป็ นข้นั (Stepping motor) เป็ นมอเตอร์ท่ีมีลกั ษณะการทางานโดยการแปลงคลื่นสัญญาณในระบบให้เป็ นการเคลื่อนที่เชิงมุมในลักษณะการหมุน การหมุนในแต่ละมุมเท่ากับ 1 คลื่นสัญญาณ ความเท่ียงตรงของการเคล่ือนท่ี ข้ึนอยู่กับความสามารถของมอเตอร์ ในการแบ่งข้นั การหมุน ตามจานวนคลื่นสัญญาณท่ีป้อนเขา้ ไปในระบบ ถา้ เพิ่มความเร็วสูงมากแรงบิดจะลดลง ดังน้ันจึงเหมาะสาหรับเครื่องจกั รขนาดเล็กที่ไม่ตอ้ งใชก้ าลงั ขบัมาก เช่น เคร่ืองพร้ินเตอร์ (Printer machine) เครื่องพรอตเตอร์ (Plotter machine) เคร่ืองซีเอ็นซีขนาดเล็ก เป็นตน้ การใชม้ อเตอร์แบบเป็นข้นั ขบั ป้อนแท่นเลื่อน รูปท่ี 1-20 แสดงการนามอเตอร์แบบเป็นข้นั มาใชก้ บั เคร่ืองซีเอน็ ซีขนาดเล็ก ทม่ี า : แผนกวชิ าเครื่องมือกล วิทยาลยั เทคนิคนครนายก 4.2.8 เกลียวกลมหรือเรียกอีกอย่างว่าบอลสกรู (Ball screws) เป็ นส่วนประกอบทีส่ าคญั ของระบบขบั ป้อนของเคร่ืองซีเอ็นซี ซ่ึงทาหนา้ ทสี่ ่งกาลงั ต่อมาจากมอเตอร์ ภายในบอลนัตจะมีลูกบอลไหลหมุนเวียนอยู่ตลอดเวลา บอลสกรูจะประกอบด้วยสกรูกับนัต ท่ีมีลักษณะเป็ นเกลียวกลม ร่องเกลียวกลมบนสกรูและนตั จะผา่ นการชุบแขง็ และเจียระไนผิว เพื่อลดความฝื ดเพิ่มความคล่องตวั และเพิ่มความเที่ยงตรงในการเคล่ือนท่ี ภายในตวั นตั จะประกอบดว้ ย ลูกบอลจานวนมาก ซ่ึงอยตู่ รงกลางระหว่างร่องเกลียวของสกรูและนัต ทาให้ลดแรงเสียดทาน ในการส่งกาลังขับ จากสกรูไปยงั แท่นเลื่อนได้มาก นัตจะถูกแบ่งออกเป็ นสองส่วนโดยมีแหวนอัดอยตู่ รงกลาง และขนั ประกอบเขา้ ดว้ ยกนั เพอ่ื ลดการเกิดระยะคลอน (backlash)หรือให้เหลือนอ้ ยที่สุดเท่าที่จะทาได้ ส่งผลให้การเคล่ือนที่ของแท่นเล่ือนมีความเที่ยงตรงสูงสามารถหมุนเปล่ียนทิศทางไดอ้ ย่างต่อเนื่อง การต่อกาลังระหว่างมอเตอร์กับบอลสกรู จะต่อกาลังผ่านชุดคลัตซ์ความฝื ดเพือ่ ป้องกนั ความเสียหายที่อาจเกิดกบั เคร่ืองจกั ร เม่ือเกิดอุบตั ิเหตุจากแท่นเลื่อนชนหรือกระแทก

29กบั ส่ิงกีดขวางแรง ๆ จะทาใหเ้ กิดแรงตา้ นท่ีเพลาบอลสกรูเพม่ิ มากข้นึ จนถึงคา่ หน่ึง ชุดคลตั ซ์ความฝืดก็จะตดั ระบบการส่งกาลงั ระหวา่ งมอเตอร์กบั บอลสกรูทนั ทีดงั รูปท่ี 1-22 ในขณะท่ชี ุดคลตั ซค์ วามฝืดตดั การส่งกาลงั มอเตอร์กย็ งั คงหมุนอยอู่ ยา่ งตอ่ เนื่องจนกวา่ จะกดสวติ ซเ์ พอ่ื หยดุ การทางาน เมด็ บอล บอลนตั บอลสกรู แหวนอดั รูปที่ 1-21 แสดงส่วนประกอบและหลกั การทางานของบอลสกรู ทม่ี า : ผศ. ชาลี ตระกาลกูล 2541 : 25 คลตั ซค์ วามฝืดบอลสกรู มอเตอร์ขบั ป้อน รูปท่ี 1-22 แสดงบอลสกรูที่ต่อกบั มอเตอร์และคลตั ซค์ วามฝืดเพื่อส่งกาลงั ไปยงั แท่นเล่ือน ทม่ี า : แผนกวชิ าเคร่ืองมือกล วิทยาลยั เทคนิคนครนายก 4.2.9 ระบบวดั ขนาด (Measuring system) การเคล่ือนที่ของแท่นเล่ือนไปยงั ตาแหน่งต่างๆ ระบบวดั ขนาดจะทาหน้าที่ส่งขอ้ มูลไปยงั ระบบควบคุมเพื่อให้สอดคล้องกับโปรแกรมซีเอ็นซีที่ส่งั งาน การเคลื่อนที่ของแท่นเล่ือนสามารถวดั ได้ 2 ลกั ษณะ คือ การวดั ตาแหน่งโดยตรงและการวดั ตาแหน่งทางออ้ มโดยมีรายละเอียดดงั น้ี 1) การวดั ตาแหน่งโดยตรง (Direct measurement) วิธีน้ีสเกลวดั (Measuring-scale) จะยดึ ติดกับแท่นเลื่อนหรือโต๊ะงานโดยตรง อุปกรณ์อ่านค่าวดั ซ่ึงจะถูกยดึ ติดกับโครง

30ของเคร่ืองจกั ร โดยทาหน้าท่ีอ่านขอ้ มูลและแปลงเป็ นสญั ญาณไฟฟ้า ส่งกลบั ไปยงั ระบบควบคุมขอ้ ดีของการวดั แบบน้ีคือ ในกรณีที่เกลียวนามีความผิดพลาดหรือชารุด จะไม่มีผลต่อการอ่านค่าทีว่ ดั ได้ทศิ ทางการเคลื่อนท่ขี องแท่นเล่ือน สเกลวดั แนวตรง อุปกรณ์อ่านค่าวดั รูปที่ 1-23 แสดงการวดั ตาแหน่งโดยตรงทีส่ เกลวดั ยดึ ติดกบั แท่นเล่ือน 2) การวดั ตาแหน่งทางออ้ ม (Indirect measurement) วิธีน้ีสเกลวดั จะเป็ นลกั ษณะของแผ่นจานสญั ญาณ (Signal disc) ยดึ ติดกับปลายเพลามอเตอร์หรือเกลียวนา อุปกรณ์อ่านค่าวดัซ่ึงยดึ ติดกบั มอเตอร์จะทาหน้าทส่ี ่งสญั ญาณไฟฟ้ากลบั ไปยงั ระบบควบคุมของเคร่ือง ระบบควบคุมจะใชส้ ญั ญาณน้ีไปคานวณหาระยะทางการเคล่ือนทข่ี องแทน่ เล่ือน ขอ้ เสียของวธิ ีน้ีคือเม่ือเกลียวนาเกิดการชารุดมีระยะคลอนจะส่งผลใหก้ ารวดั คลาดเคล่ือนไปดว้ ย บอลสกรู ทศิ ทางการเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อน อุปกรณอ์ ่านค่าวดั ชุดคลตั ซ์ความฝืดมอเตอร์ขบั ป้อน รูปที่ 1-24 แสดงการวดั ตาแหน่งทางออ้ มท่ีสเกลวดั ยดึ ติดกบั ปลายเพลามอเตอร์ 4.2.10 ชุดเปล่ียนเครื่องมือ (Tool changers) การผลิตช้ินงานดว้ ยเครื่องซีเอ็นซี จะใช้วิธีการจบั ยดึ ช้ินงานเพียงคร้ังเดียวและดาเนินการตดั เฉือนชิ้นงานจนเสร็จ โดยการทางานอยา่ งต่อเนื่องและเป็ นอัตโนมตั ิ วิธีการทางานเช่นน้ี จาเป็ นตอ้ งใชเ้ คร่ืองมือตดั จานวนหลายอนั ในการทางาน โดยทว่ั ไปช่างผคู้ วบคุมเคร่ืองจะทาการเปล่ียนเคร่ืองมือตดั เม่ือสามารถเขา้ ถึงเพลาหวั เคร่ือง

31ไดอ้ ยา่ งสะดวก ในส่วนของเครื่องกลึงซีเอ็นซีและเคร่ืองแมชชีนน่ิงเซนเตอร์ท่ีใชใ้ นงานผลิตทว่ั ไปจะมีชุดเปล่ียนเคร่ืองมืออตั โนมัติ (Automatic Tool Changer : ATC) ประกอบอยู่ ผคู้ วบคุมเคร่ืองสามารถใส่เคร่ืองมือไดห้ ลายรูปแบบและจานวนหลายอนั ในคร้ังเดียว ชุดเปล่ียนเคร่ืองมืออตั โนมตั ิมีอยู่ 2 แบบ คอื ชุดเปล่ียนเครื่องมือตดั แบบจานและชุดเปลี่ยนเคร่ืองมือตดั แบบสายพาน 1) ชุดเปลี่ยนเครื่องมือตดั แบบจาน (Tool turrets changer) จะมีลกั ษณะคลา้ ยจานใส่อาหาร ทบ่ี ริเวณขอบจานจะเป็ นท่ีจบั ยดึ เครื่องมือตดั ชุดเปล่ียนเคร่ืองมือตดั แบบน้ี สามารถเขียนโปรแกรมซีเอ็นซีควบคุมการเปลี่ยนเครื่องมือตัดได้ โดยใช้คาส่ังให้ชุดจานพาเครื่องมือตัดที่ตอ้ งการใชไ้ ปยงั ตาแหน่งที่พร้อมจะทางานได้ โดยท่ีไม่ตอ้ งใช้แขนจบั เครื่องมือตดั ช่วย ในการเปล่ียน ชุดเปล่ียนเคร่ืองมือตดั แบบน้ีจะใชก้ บั เคร่ืองซีเอ็นซีที่มีเครื่องมือตดั ประกอบอยจู่ านวนไม่มากดงั รูปท่ี 1-25ชุดเปลี่ยนเครื่องมอื ตดั เคร่ืองมอื ตดั ท่ีจบั ยดึ ไว้แบบจาน บนชุดเปลี่ยนเคร่ืองมือ โต๊ะงาน ตาแหน่งเคร่ืองมอื ตดั ท่พี ร้อมทางาน รูปที่ 1-25 แสดงชุดเปล่ียนเคร่ืองมือตดั แบบจาน 2) ชุดเปลี่ยนเคร่ืองมือตดั แบบสายพาน (Toolmagazines changer) จะมีลกั ษณะคล้ายกับสายพานลาเลียง เคร่ืองมือตดั จะถูกจบั ยึดอยทู่ ี่ขอบของสายพาน ชุดเปลี่ยนเคร่ืองมือตดัแบบน้ี สามารถเขียนโปรแกรมซีเอ็นซีควบคุมการเปล่ียนเครื่องมือตดั ได้ โดยใช้ระบบจับยึดเป็ นแบบอัตโนมัติ (Automatic gripper system) เพ่ือความสะดวกต่อการปลดล็อค และมีแขนจบัเคร่ืองมือตดั (Tool gripper) โดยแขนจบั เครื่องมือตดั จะหมุนไปจบั เครื่องมือตดั ในสายพาน และนาเครื่องมือตดั ท่ีตอ้ งการใชม้ าประกอบกบั เพลาหวั เครื่อง ดงั รูปท่ี 1-26

ระบบจบั ยดึ แบบอตั โนมตั ิ 32 สายพานยดึ เคร่ืองมือตดั เพลาหัวเครื่องเคร่ืองมอื ตดั อยใู่ นตาแหน่ง แขนจบั เครื่องมือตดัพร้อมเปล่ียนใชง้ าน โต๊ะงาน รูปท่ี 1-26 แสดงชุดเปลี่ยนเคร่ืองมอื ตดั แบบสายพาน 4.2.11อุปกรณ์เสริมอ่ืน ๆ เช่นชุดลาเลียงเศษจากการตดั เฉือน (Chipconveyer)ทาหนา้ ท่ีลาเลียงเศษวสั ดุที่เกิดจากการตดั เฉือนออกจากเคร่ืองจกั ร ชุดเปลี่ยนโตะ๊ ช้ินงาน (Pallet changer)ทาหนา้ ทีเ่ ปล่ียนโตะ๊ ออกจากเคร่ืองเม่ือทาการผลิตเสร็จ แลว้ นาโต๊ะใหม่ที่มีวตั ถุดิบเขา้ ทาการผลิตต่อเพอ่ื ช่วยในการประหยดั เวลาการนาช้ินงานเขา้ ออก ชุดลาเลียงเศษโลหะ ออกจากตวั เครื่องรูปที่ 1-27 แสดงชุดลาเลียงเศษจากการตดั เฉือนของเคร่ืองซีเอ็นซี ทม่ี า : เอกสารแนะนาสินคา้ บริษทั วติ า้ แมชชินเนอรี่จากดั

335. การควบคุมการตัดเฉือนของเคร่ืองซีเอ็นซี (CNC Cutting control) ในปัจจบุ นั ระบบควบคุมการทางานของเคร่ืองซีเอ็นซี จะมีคอมพวิ เตอร์ทม่ี ีประสิทธิภาพสูงประกอบอยดู่ ว้ ย ดงั น้นั ช่างควบคุมเครื่องสามารถเลือกใชแ้ ละปรับต้งั เคร่ืองมือตดั ได้ โดยเป็ นอิสระจากตวั โปรแกรมซีเอ็นซี ในระบบควบคุมการทางานของเครื่องซีเอ็นซี จะมีส่วนท่ีสามารถเขียนโปรแกรมซีเอ็นซีควบคุมได้อยสู่ องส่วนคือ การควบคุมการตดั เฉือนของเครื่องมือตดั และการควบคุมหนา้ ทีก่ ารทางานของเคร่ืองซีเอน็ ซีโดยมีรายละเอียดดงั น้ี 5.1 การควบคุมการตัดเฉือนของเครื่องมือตัด ลกั ษณะการควบคุมการเคล่ือนที่ของแท่นเล่ือนตา่ ง ๆ เพอ่ื การตดั เฉือนในเครื่องซีเอ็นซีจะมีการควบคุมการเคลื่อนท่ีอยู่ 3 ลกั ษณะดงั น้ี 5.1.1 การควบคุมการเคลื่อนท่ีแบบจุดต่อจุด (Point to point control) การเคลื่อนท่ีลกั ษณะน้ี จะควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตดั ระหว่างจุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึงตามที่ไดเ้ ขียนโปรแกรมไว้ ในการเคลื่อนท่ีน้ันจะเป็ นลกั ษณะการเคล่ือนท่ีเร็ว (Rapid)โดยการเคล่ือนที่ทีละ1แกนหรือมากกว่าก็ได้ข้ึนอยู่กับทิศทาง และวิธีการเคลื่อนท่ี โดยที่เครื่องมือตัดไม่สัมผสั ช้ินงานเมื่อทาการตดั เฉือนชิ้นงานจะตอ้ งเปล่ียนเป็ นการเคล่ือนท่ีแนวเส้นตรงตามอตั ราป้อนท่ีกาหนดการควบคุมการเคล่ือนท่ีแบบจุดต่อจุด มกั จะใชก้ บั เคร่ืองเจาะและเคร่ืองเชื่อมจุด เช่น การเจาะรูและการเช่ือมจดุ บนผวิ งานเป็นตน้ P4 P1 P3 P2 รูปท่ี 1-28 แสดงการเจาะรูแบบจุดต่อจุดจากตาแหน่ง P1 – P4 5.1.2 การควบคุมการเคลื่อนท่แี บบเสน้ ตรง (Linear control) การควบคุมชนิดน้ีสามารถควบคุมเคร่ืองมือตดั ใหเ้ คลื่อนทเ่ี ร็วหรือเคล่ือนแบบทตี่ ดั เฉือนชิ้นงานในแนวแกนของเครื่อง ตามค่าอตั ราป้อนและความยาวทีก่ าหนด แตจ่ ะควบคุมการเคล่ือนท่ีไดค้ ร้ังละหน่ึงแกนเทา่ น้นั การควบคุมการเคล่ือนทแ่ี บบเสน้ ตรง จะใชก้ บั การตดั เฉือนแบบง่าย ๆ ท่มี ีรูปทรงไม่ซบั ซอ้ น

34 P1 P3 P2 รูปที่ 1-29 แสดงการตดั เฉือนชิ้นงานจากจุด P1 – P3 เป็นการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง 5.1.3 การควบคุมการเคล่ือนทีต่ ามเสน้ ขอบรูป (Contouring control) การควบคุมแบบน้ีสามารถควบคุมการเคล่ือนที่ของเคร่ืองมือตัดในแนวเส้นตรงหรือเส้นโค้งตามอัตราป้อนและความยาวที่กาหนด การควบคุมการเคล่ือนท่ีตามเสน้ ขอบรูป สามารถควบคุมแท่นเลื่อนใหเ้ คลื่อนที่พรอ้ มกนั ไดท้ ีล่ ะหลายแกน P2 P1 รูปท่ี 1-30 แสดงการตดั เฉือนช้ินงานจากจุด P1 – P2 เป็นการเคลื่อนทตี่ ามเส้นขอบรูป 5.2 การควบคุมหน้าท่ีการทางานของเครื่องซีเอ็นซี (Control of machine function)ระบบควบคุมเคร่ืองซีเอ็นซี นอกจากจะควบคุมการเคลื่อนที่ของเคร่ืองมือตดั ใหเ้ คล่ือนท่ี ตดั เฉือนช้ินงานตามรูปทรงเรขาคณิตแลว้ ยงั สามารถควบคุมหนา้ ท่ีการทางานอื่น ๆ ที่ช่วยใหก้ ารตดั เฉือนสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพยง่ิ ข้ึน เช่น ควบคุมความเร็วและทิศทางการหมุนของเพลาหัวเคร่ืองควบคุมการเปิ ดและปิ ดสารหล่อเยน็ การกาหนดตาแหน่งงาน การเปล่ียนเครื่องมือตดั การกาหนดอตั ราป้อนคงที่ การรักษาความเร็วตดั คงท่ี เป็นตน้ เคร่ืองซีเอน็ ซีที่สามารถใชร้ ะบบควบคุมส่ังทางานในหน้าท่ีต่างๆ ได้ครบถ้วนและสมบูรณ์ จดั ว่าเป็ นเคร่ืองซีเอ็นซีที่มีประสิทธิภาพสูง เหมาะกับการผลิตแบบอตั โนมตั ิในโรงงานอุตสาหกรรม

356. ข้อดีและข้อเสียของเคร่ืองซีเอน็ ซี เครื่องซีเอ็นซีถือเป็ นเคร่ืองจกั รทนั สมยั ท่ีไดร้ ับการพฒั นาอยา่ งต่อเน่ือง สามารถทางานไดอ้ ย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง ในขณะเดียวกนั ก็ยอ่ มมีขอ้ ดีและขอ้ เสียตามมา เพื่อให้สามารถเลือกใชไ้ ดอ้ ยา่ งเหมาะสมกบั งาน จาเป็ นตอ้ งพิจารณาขอ้ ดีและขอ้ เสียของเคร่ืองซีเอ็นซีก่อนการตดั สินใจเลือกใช้ 6.1 ข้อดขี องเครื่องซีเอ็นซี สามารถอธิบายได้ดังนี้ 6.1.1 มีความยดื หยนุ่ ในการทางานสูง เม่ือตอ้ งการเปล่ียนแปลงโปรแกรมสามารถ ทาไดท้ นั ที 6.1.2 มีความเทย่ี งตรงสูง สามารถผลิตช้ินงานไดข้ นาดตรงตามแบบกาหนดดว้ ยความ รวดเร็วและสามารถควบคุมเวลาได้ 6.1.3 ใชเ้ วลาในการผลิตท่สี ้นั กวา่ เมื่อเทยี บกบั เคร่ืองจกั รกลพน้ื ฐาน 6.1.4 ผลิตชิ้นงานทีม่ ีรูปทรงซบั ซอ้ นไดง้ ่ายโดยการควบคุมที่โปรแกรม 6.1.5 การปรบั ต้งั เคร่ืองจกั รทาไดง้ ่าย ใชเ้ วลานอ้ ยกวา่ การผลิตดว้ ยวธิ ีอื่น 6.1.6 ใชช้ ่างผคู้ วบคุมนอ้ ย ทาใหม้ ีเวลาเตรียมงานอ่ืน ๆ ได้ 6.1.7 ไม่จาเป็ นตอ้ งตรวจสอบคุณภาพทกุ ข้นั ตอน และทุกชิ้น 6.2 ข้อเสียหรือข้อจากดั ของเคร่ืองซีเอ็นซี สามารถอธิบายได้ดงั นี้ 6.2.1 ราคาเคร่ืองจกั รและอะไหล่ในการซ่อมบารุงค่อนขา้ งสูง 6.2.2 ระบบซีเอ็นซีมีความซบั ซอ้ น การบารุงรกั ษาทาไดค้ ่อนขา้ งยาก 6.2.3 ตอ้ งใชพ้ น้ื ที่ติดต้งั เฉพาะ เน่ืองจากเครื่องซีเอน็ ซี ตอ้ งควบคุมอณุ หภมู ิ ความช้ืน และฝ่นุ ละออง 6.2.4 ราคาเครื่องมือตา่ ง ๆ ทใี่ ชต้ ดั เฉือนมีราคาสูงเช่น มีดกลึงแบบคาร์ไบด์ 6.2.5 ตอ้ งใชช้ ่างผคู้ วบคุมทม่ี ีทกั ษะสูงผา่ นการอบรมโดยเฉพาะและสามารถแกป้ ัญหา เฉพาะหนา้ ขณะปฏบิ ตั งิ านได้ สรุป สาระสาคญั ในการศึกษาวิชางานเคร่ืองมือกลซีเอ็นซีน้ัน ผูเ้ รียนตอ้ งมีความรู้ความเข้าใจพ้ืนฐานเทคโนโลยเี คร่ืองซีเอ็นซี ความหมายของซีเอ็นซี ซ่ึงในหน่วยน้ีไดใ้ หค้ วามหมายของซีเอ็นซี ไวว้ ่า“การใชค้ อมพิวเตอร์ควบคุมเคร่ืองจกั รดว้ ยตวั เลข รหัส หรือตวั อกั ษร” หลกั การทางานของเคร่ืองซีเอ็นซี จะคล้ายคลึงกับเครื่องจกั รกลการผลิตทั่วไป เพียงแต่ระบบควบคุมซีเอ็นซีของเคร่ือง

36จะทางานในข้นั ตอนต่าง ๆ แทนช่างควบคุมเครื่อง เช่น การป้อนตดั เฉือนงาน การเปิ ด-ปิ ดสวติ ซ์ควบคุมเคร่ืองและสารหล่อเย็น การปรับเปลี่ยนความเร็วรอบและอัตราป้อน เคร่ืองซีเอ็นซีแต่ละประเภทท่ีมีใชใ้ นงานอุตสาหกรรมในปัจจุบนั จะมีลกั ษณะการทางานที่คลา้ ยกนั ข้ึนอยกู่ บั ว่าเป็ นเคร่ืองซีเอ็นซีประเภทใด เช่น เคร่ืองเจาะซีเอ็นซี ก็จะมีโครงสร้าง และส่วนประกอบของตัวเคร่ืองจักรท่ีแตกต่างกับเคร่ืองกลึงซีเอ็นซี แต่จะใช้ระบบควบคุมซีเอ็นซีที่คล้ายกันซ่ึงเคร่ืองจกั รซีเอ็นซีแต่ละประเภทจะมีท้งั ขอ้ ดี และขอ้ เสีย ดงั น้นั ผเู้ รียนตอ้ งมีความรู้ ความเขา้ ใจและเตรียมพร้อมท่ีจะศึกษารายวชิ างานเคร่ืองมือกลซีเอน็ ซีในหน่วยตอ่ ไป