โปรแกรมพื้นฐานซีเอ็นซี

๒๕๖๒ หนว่ ยท่ี 1 ความรูพ้ ืน้ ฐานเก่ียวกบั การ เขียนโปรแกรมซีเอ็นซีเบอื้ งตน้ วิทยาลัยการอาชีพสระบุรี

155 แผนการสอนทฤษฎี หน่วยที่ 6 ช่ือวิชา โปรแกรม CNC สอนคร้ังที่ 11 ช่ือ การควบคุมในระบบซี เอน็ ซี คาบรวม 1 ช่ืองาน การควบคุมในระบบซี เอน็ ซี จานวนคาบ 1 หัวข้องาน 1. ทำหนำ้ ที่กำรทำงำนท่ีโปรแกรมได้ 2. องคป์ ระกอบรำของระบบควบคุม ซีเอน็ ซี สาระสาคญั ในบทน้ีกล่ำวถึงคุณลกั ษณะของระบบควบคุมและชุดควบคุม ซ่ึงจะมีหวั ขอ้ เร่ือง ชนิด ของกำรควบคุม กำรควบคุมหนำ้ ที่ขององคป์ ระกอบต่ำง ๆ ของเครื่องกดั ซี เอน็ ซี ซ่ึงตอ้ งทำควำมเขำ้ ใจ เพอ่ื นำไปสู่กำรเขียนโปรแกรม CNC ต่อไป จุดประสงค์การสอน จุดประสงค์ทัว่ ไป 1. เพือ่ ใหผ้ เู้ รียนมีควำมรู้ควำมเขำ้ ใจหนำ้ ที่กำรทำงำนท่ีโปรแกรมไดข้ องงำนกดั CNC 2. เพ่ือใหผ้ เู้ รียนมีควำมรู้ควำมเขำ้ ใจหนำ้ ท่ีองคป์ ระกอบของระบบควบคุม CNC จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม 1. อธิบำยหนำ้ ท่ีของแผงควบคุมไดถ้ ูกตอ้ ง 2. อธิบำยหนำ้ ที่กำรใชส้ ่วนควบคุมกำรทำงำนของเคร่ืองมือกลไดถ้ ูกตอ้ ง 3. อธิบำยหนำ้ ท่ีกำรใชส้ ่วนควบคุมสำหรับกำรโปรแกรมไดถ้ ูกตอ้ ง 4. เปรียบเทียบขอ้ ดี – ขอ้ เสีย ของอุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลไดถ้ ูกตอ้ ง 5. อธิบำยกำรทำงำนของคอมพวิ เตอร์ไดถ้ ูกตอ้ ง

เนื้อหาสาระ 156 1. กำรควบคุมในระบบ CNC 1.1 หนำ้ ท่ีกำรทำงำนท่ีโปรแกรมได้ 1.1.1 ชนิดของกำรควบคุม 1.1.2 กำรควบคุมหนำ้ ที่กำรทำงำนของเครื่องมือกล 1.2 องคป์ ระกอบของระบบควบคุม CNC 2.1.1 แผงควบคุม 2.1.2 กำรใชส้ ่วนควบคุมกำรทำงำนของเคร่ืองมือกล 2.1.3 กำรใชส้ ่วนควบคุมสำหรับกำรโปรแกรม 2.1.4 อุปกรณ์ช่วยงำนภำยนอก 2.1.5 กำรทำงำนของคอมพิวเตอร์ 2.1.6 อินเตอร์เฟส - กำรควบคุมแผงแกน – แหลง่ พลงั งำน

157 กจิ กรรมการเรียนการสอน กจิ กรรมของครู กจิ กรรมของนักศึกษา ข้นั ที่ 1 นาเข้าสู่บทเรียน 1. ครูถำม กำรทำงำนกบั เคร่ืองมือกล 1. นกั ศึกษำตอบ ใชช้ ุดควบคุมโดยกำร ทวั่ ไปเรำใชม้ ือหมุนสำหรับกำรทำงำน ป้อนรหสั คำสงั่ เขำ้ ไป ส่วนเคร่ืองกดั CNC เรำใชอ้ ะไร ควบคุมในกำรทำงำน 2. ครูแจง้ จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรมใน 2. นกั ศึกษำรับฟังครูอธิบำยตอบคำถำม กำรเรียนใหน้ กั ศึกษำทรำบ และซกั ถำม ข้นั ที่ 2 ข้นั ดาเนินการสอน 1. นกั ศึกษำตอบวำ่ มี 2 อยำ่ งคอื ชนิดของ 1. ครูถำมจำกกำรที่นกั ศึกษำไดอ้ ่ำนเอ กำรควบคุมและกำรควบคุมหนำ้ ที่กำร สำรประกอบกำรสอนมำ หนำ้ ท่ีกำร ทำงำนของเคร่ืองมือกล ทำงำนที่โปรแกรมไดม้ ีอะไรบำ้ ง 2. ครูบอก อธิบำยหนำ้ ที่กำรทำงำนท่ี 2. นกั ศึกษำรับฟังครูอธิบำยตอบคำถำม โปรแกรมไดข้ องเครื่องกดั CNC และซกั ถำม ซกั ถำมและตอบคำถำม 3. ครูใหน้ กั ศึกษำช่วยกนั สรุปกำรทำงำน 3. นกั ศึกษำช่วยกนั สรุป ท่ีโปรแกรมได้ 4. ครูสรุปซ้ำอีกคร้ัง 4. นกั ศึกษำจดบนั ทึกลงสมุด 5. ครูถำมส่วนประกอบต่ำง ๆ ของ 5. นกั ศึกษำตอบองคป์ ระกอบของระบบ เคร่ืองกดั CNC ที่มีหนำ้ ที่สำคญั ในกำร ควบคุมกำรเคล่ือนที่กำรรับฟังขอ้ มูล ควบคุม CNC ตอบคำถำมและซกั ถำม กำรแสดงผลต่ำง ๆ รวมแลว้ เรียกวำ่ อะไรซกั ถำมตอบคำถำม 6. นกั ศึกษำรับฟังครูอธิบำยตอบคำถำม 6. ครูบอก อธิบำย องคป์ ระกอบของ และซกั ถำม ระบบควบคุม CNC ซกั ถำมตอบ คำถำม 7. นกั ศึกษำช่วยกนั สรุป 7. ครูใหน้ กั ศึกษำช่วยกนั สรุป องคป์ ระกอบของระบบควบคุม CNC 8. นกั ศึกษำจดบนั ทึกลงสมุด 8. ครูสรุปซ้ำอีกคร้ัง

158 กจิ กรรมการเรียนการสอน กจิ กรรมของครู กจิ กรรมของนักศึกษา ข้นั ที่ 3 ข้ันวเิ คราะห์ 1. นกั ศึกษำลุกข้ึนตอบทีละคนวำ่ รูปท่ี 1 1. ครูฉำยแผน่ ใส รูปกำรควบคุม 3 รูป คือกำรควบคุมจุดต่อจุด รูปท่ี 2 คือ แลว้ ใหน้ กั เรียน 3 คนลุกข้ึนตอบวำ่ รูป กำรควบคุมแบบเสน้ ตรงและรูปที่ 3 ไหนเป็ นกำรควบคุมแบบอะไร ซกั ถำมและตอบคำถำม คือกำรควบคุมเสน้ ของรูป 2. ครูฉำยแผน่ ใสรูปชุดควบคุมแลว้ ใชไ้ ม้ 2. นกั ศึกษำผลดั กนั ลุกข้ึนตอบและอธิบำย ช้ีส่วนประกอบต่ำง ๆ ของชุดควบคุม หนำ้ ท่ีกำรทำงำน ตอบคำถำมและ ใหน้ กั ศึกษำตอบวำ่ ส่วนไหนคืออะไร ซกั ถำม และทำหนำ้ ท่ีอะไร ซกั ถำมและตอบ คำถำม ข้ันที่ 4 ข้นั สรุป 1. นกั ศึกษำรับฟังครู อธิบำยและตอบ 1. ครูอธิบำยโดยใชแ้ ผน่ ใส แผน่ ภำพ คำถำม ช่วยกนั สรุปเน้ือหำร่วมกบั กำรควบคุมในระบบ CNC และ ครูผสู้ อน ซกั ถำม ใหน้ กั ศึกษำช่วยกนั สรุป เน้ือหำ ต้งั แต่ตน้ จนจบ ข้นั ที่ 5 ข้นั นาไปใช้งาน 1. นกั ศึกษำตอบขอ้ ซกั ถำม 1. ครูซกั ถำมเน้ือหำท่ีสอนมำท่ีคิดวำ่ 2. นกั ศึกษำรับฟังครูอธิบำยเพม่ิ เติม นกั ศึกษำยงั ไมเ่ ขำ้ ใจแจ่มแจง้ 2. สักเกตนกั ศึกษำขณะฟังครูอธิบำยเมื่อ เห็นวำ่ คนไหนไม่เขำ้ ใจถึงอธิบำย เพม่ิ เติม

159 สื่อการเรียนการสอน สื่อส่ิงพมิ พ์ 1. แผนกำรสอน 2. ใบควำมรู้ 3. แบบฝึกหดั 4. แบบเฉลย ส่ือโสตทศั น์ 1. แผน่ ใสใบเน้ือหำ 2. แผน่ ใส่รูปภำพ 3. เครื่องฉำยขำ้ มศีรษะ หุ่นจาลองหรือของจริง เคร่ืองกดั CNC และอุปกรณ์ การวดั ผลประเมนิ ผล แบบสังเกตผลงาน 1. สงั เกต 2. ซกั ถำม 3. แบบฝึกหดั เกณฑ์การประเมินผลงาน ผเู้ รียนสำมำรถทำแบบฝึกหดั ไดไ้ ม่นอ้ ยกวำ่ ร้อยละ 60

160 หน่วยที่ 6 ใบความรู้ที่ 6 สอนคร้ังท่ี 11 คาบรวม 1 วชิ า โปรแกรม CNC จานวนคาบ 1 ช่ือหน่วย การควบคุมในระบบซี เอน็ ซี ชื่อเร่ือง การควบคุมในระบบซี เอน็ ซี การควบคุมในระบบซีเอน็ ซี 1.1 หน้าทกี่ ารทางานทโ่ี ปรแกรมได้ ในหน่วยท่ีจะไดก้ ล่ำวถึง คุณลกั ษณะหลกั ของระบบควบคุมและชุดควบคุมท่ีคำดวำ่ จะ ไดร้ ับกำรพฒั นำข้ึน ในปัจจุบนั ระบบควบคุมของเครื่องมือกลเกือบท้งั หมดจะถูกควบคุมดว้ ยระบบ CNC แต่เนื่องจำกยงั มีกำรอำ้ งถึงโปรแกรม CNC และเทคโนโลยี CNC อยู่ ดงั น้นั จึงมีควำมสำคญั ที่จะตอ้ ง รู้ถึงแตกต่ำงของกำรทำงำนระหวำ่ ง ระบบ CNC กบั ระบบซีเอน็ ซี รูปท่ี 1 ระบบ CNC ระบบเอน็ ซี ดงั แสดงรูปที 1 จะมีระบบควบคุมประกอบอยกู่ บั เครื่องมือกลซ่ึงจะตอ้ งจดั เตรียม โปรแกรมเอน็ ซีจำกภำยนอกก่อน เช่น เทปกระดำษ โปรแกรมเอน็ ซีน้ีจะถูกนำไปใชเ้ พ่อื - สงั่ ใหเ้ คร่ืองเริ่มทำงำนและหยดุ ชว่ั ครำว - ไม่สำมำรถแกไ้ ขโปรแกรมโดยช่ำงควบคุมเครื่องได้ ขนำดของเครื่องมือและอุปกรณ์จบั ยดึ ชิ้นงำนจะถูกเลือกใชใ้ นขณะเขยี นโปรแกรมไวก้ ่อน ช่ำง ควบคุมเคร่ืองจะตอ้ งติดต้งั เครื่องมือและอุปกรณ์จบั ยดึ ชิ้นงำนใหถ้ ูกตอ้ งตำมขอ้ มูลที่กำหนดไวใ้ บ ปรับต้งั

161 รูปท่ี 2 ระบบซีเอน็ ซี ระบบซีเอน็ ซี ดงั แสดงในรูปท่ี 2 จะมีคอมพวิ เตอร์ประกอบอยดู่ ว้ ยดงั น้นั ช่วงควบคุมเคร่ืองไม่เพยี งแต่จะ ใชโ้ ปรแกรมเอน็ ซีสง่ั ใหเ้ ครื่องมือกลทำงำนเท่ำน้นั แต่จะตอ้ ง - เขียนและป้อนโปรแกรมดว้ ยตนเอง - และสำมำรถแกไ้ ขโปแกรมไดห้ ลงั จำกป้อนขอ้ มูลเขำ้ ไปในระบบควบคุมของเครื่อง แลว้ ขนำดต่ำง ๆ ของเครื่องมือตดั และอุปกรณ์จบั ยดึ ชิ้นงำนสำมำรถเลือกใชแ้ ละป้อนเขำ้ ไป ในระบบควบคุมซีเอน็ ซีในขระทำกำรปรับต้งั ไว้ และเป็นอิสระจำกตวั โปรแกรมเอน็ ซีขนำดต่ำง ๆ ของ เคร่ืองจะถูกนำไปใชโ้ ดยอตั โนมตั ิในขณะทำกำรตดั เฉือน ดว้ ยเหตุน้ีช่ำงควบคุมเครื่องจึงไม่จำเป็นตอ้ งมี ขอ้ มูลในกำรปรับต้งั มำกมำยและถำ้ จำเป็นเขำจะสำมำรถเลือกใชเ้ ครื่องมือและอุปกรณ์จบั ยดึ ชิ้นงำนไดด้ ว้ ย ตนเองหำกพจิ ำรณำทำงดำ้ น ภำษำของโปรแกรมและเทคโนโลยขี องกำรตดั เฉือนของเครื่องมือกลท่ีใชแ้ ลว้ ในระบบเอน็ ซีกบั ระบบซีเอน็ ซีจะไม่มีควำมแตกต่ำงกนั 1.1.1 ชนิดของการควบคุม ควำมหมำยของคำวำ่ กำรเคลื่อนที่แนวเสน้ ตรงและกำรเคล่ือนท่ีแนวโคง้ ปกติ แลว้ จะมีควำมสมั พนั ธ์กบั ระบบควบคุมเส้นทำงเดินเครื่องมือ การเคลื่อนทีแ่ นวเส้นตรง กำรเคล่ือนท่ีลกั ษณะน้ีระบบ CNC จะคำนวณหำ ตำแหน่งของจุดต่ำง ๆ ติดต่อกนั เป็นลูกโซ่ในแนวเนตรง ระหวำ่ งตำแหน่งของเครื่องมือ 2 ตำแหน่ง ในขณะท่ีเครื่องมือเคล่ือนที่จำกจุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึงน้นั ระบบควบคุม CNC จะตรวจสอบและแกไ้ ข แนวแกนในกำรเคล่ือนที่ใหถ้ ูกตอ้ งอยตู่ ลอดเวลำ เพ่ือไม่ใหก้ ำรเคล่ือนท่ีของเคลื่อนมือผดิ พลำดหรือ คลำดคเล่ือนออกจำกจุดต่อของเสน้ ตรงมำกกวำ่ คำ่ พกิ ดั ควำมเผอ่ื ของเครื่องที่กำหนดไว้ การเคลื่อนท่แี นวเส้นโค้ง ระบบ CNC จะคำนวณหำตำแหน่งของจุดต่ำง ๆ ท่ีต่อ กนั เป็นเสน้ โคง้ ตำมขนำดรัศมีท่ีกำหนดระหวำ่ งตำแหน่งของเครื่องมือท่ีกำหนดไว้ 2 ตำแหน่ง ระบบ ควบคุมจะอำศยั จุดเหล่ำน้ีในกำรตรวจสอบและแกไ้ ขแนวแกนเคลื่อนท่ีของเคร่ืองมือใหถ้ ูกตอ้ ง และอยู่ ภำยในพกิ ดั ควำมเผอื่ ของเครื่องท่ีกำหนดไว้

162 ในระบบควบคุม CNC จะแบ่งกำรควบคุมกำรเคลื่อนท่ีออกเป็น 3 ลกั ษณะที่ แตกต่ำงกนั ดงั น้ี 1.) การควบคุมแบบจุดต่อจุด กำรควบคุมลกั ษระน้ีจะควบคุมกำรเคลื่อนท่ีของเครื่องมือระหวำ่ งจุดสองจุดที่ถูกโปรแกรมไวใ้ น ลกั ษณะกำรเคล่ือนท่ีเร็ว โดยเคร่ืองมือจะตอ้ งไม่สมั ผสั กบั ชิ้นงำนดงั แสดงในรูปที่ 3 เส้นทำงเดินของ เครื่องมือไม่สำมำรถบงั คบั ไดข้ ้ึนอยกู่ บั ชนิดของชุดควบคุม โดยมอเตอร์ขบั ของระบบป้อนอำจจะเริ่ม ทำงำนหลำย ๆ แนวแกนพร้อมกนั หรือทำงำนทีละแนวแกนจนกระทง่ั เคล่ือนที่ถึงตำแหน่งที่ถูก โปรแกรมไว้ กำรควบคุมแบบจุดต่อจุดมกั จะใชก้ บั เครื่องเจำะหรือเครื่องเช่ือมแบบจุด เป็นตน้ รูปท่ี 3 กำรควบคุมแบบจุดต่อจุด รูปท่ี 4 กำรควบคุมแบบเสน้ ตรง รูปที่ 5 กำรควบคุมเส้นของรูป

163 ก. การควบคุมตามเส้นขอบรูปแบบ 2 แกน ระบบควบคุมจะสำมำรถควบคุมเคร่ืองมือใหเ้ คลื่อนที่ในแนว เสน้ ตรง และเสน้ โคง้ ระหวำ่ ง 2 แนวแกนหลกั (ระนำบ) พร้อมกนั ได้ โดยแนวแกนหลกั ท้งั 2 น้ีจะถูก กำหนดตำยตวั จำกบริษทั ผผู้ ลิตเครื่อง ไม่สำมำรถเปล่ียนแนวแกนได้ ถำ้ เครื่องมือกลมี 3 แนวแกน และระบบควบคุมตำมเส้นขอบรูปเป็นแบบ 2 แนวแกนแกว้ แนวแกนที่ 3 จะถูกแยกกำรควบคุมเป็นอิสระจำก 2 แนวแกนขำ้ งตน้ เช่น เคร่ืองกดั จะใชแ้ นวแกนหน่ึง สำหรับกำรเคล่ือนท่ีป้อนกินลึกส่วนอีก 2 แนวแกนจะใชส้ ำหรับกำรเดินกดั ตำมเสน้ ขอบรูป เป็นตน้ ดงั รูป ท่ี 6 ก. การควบคุมตามเส้นขอบรูปแบบ 2 แกน ระบบควบคุมจะสำมำรถควบคุมเครื่องมือ ใหเ้ คล่ือนที่ในแนวเสน้ ตรง และเสน้ โคง้ ระหวำ่ ง 2 แนวแกนหลกั (ระนำบ) พร้อมกนั ได้ โดยแนวแกน หลกั ท้งั 2 น้ีจะถูกกำหนดตำยตวั จำกบริษทั ผผู้ ลิตเคร่ือง ไม่สำมำรถเปล่ียนแนวแกนได้ ถำ้ เคร่ืองมือกลมี 3 แนวแกน และระบบควบคุมตำมเส้นขอบรูปเป็นแบบ 2 แนวแกนแกว้ แนวแกนท่ี 3 จะถูกแยกกำรควบคุมเป็นอิสระจำก 2 แนวแกนขำ้ งตน้ เช่น เคร่ืองกดั จะใชแ้ นวแกนหน่ึง สำหรับกำรเคล่ือนท่ีป้อนกินลึกส่วนอีก 2 แนวแกนจะใชส้ ำหรับกำรเดินกดั ตำมเสน้ ขอบรูป เป็นตน้ ดงั รูป ท่ี 6 รูปท่ี 6 กำรควบคุมตำมเส้น รูปที่ 7 กำรควบคุมตำมเส้นขอบ ขอบรูปแบบ 2 แกน รูปแบบ 2 แกนคร่ึง รูปท่ี 8 กำรควบคุมตำมเสน้ ของรูปแบบ 3 แกน

164 ข.การควบคุมตามเส้นขอบรูปแบบ 2 แกนครึ่ง ระบบควบคุมแบบน้ีจะควบคุม เครื่องมือใหเ้ คล่ือนท่ีในแนวเสน้ ตรงและเสน้ โคง้ บนระนำบใด ๆ ท่ีตอ้ งกำรไดแ้ ต่จะสำมำรถควบคุมกำร เคลื่อนท่ีไดเ้ พยี ง 2 แนวแกนพร้อมกนั เท่ำน้นั สำหรับเคร่ืองมือกล CNC ที่มี 3 แนวแกน คือ X , Y และ Z แนวแกนคู่ใดคู่หน่ึงคือ X และ Y หรือ Y และ Z หรือ X และ Z จะสำมำรถควบคุมใหเ้ คล่ือนที่พร้อมกนั ได้ สำหรับเคร่ืองกดั กำรเคล่ือนที่ที่ป้อนกินลึกสำมำรถกระทำในแนวแกนได้ ๆ กไ็ ด้ ท้งั 3 แนวแกน ส่วน 2 แนวแกนท่ี เหลือจะใชส้ ำหรับกำรเดินกดั ตำมเสน้ ขอบรูป ดงั แสดงในรูปท่ี 7 ค. การควบคุมตามเส้นของรูปแบบ 3 แกน ระบบควบคุมจะควบคุมเครื่องมือให้ เคลื่อนท่ีในแนวเสน้ ตรงและเสน้ โคง้ พร้อมกนั ท้งั 3 แนวแกน เป็นลกั ษณะ 3 มิติได้ ดงั แสดงในรูปที่ 8 1.1.2 การควบคุมหน้าทก่ี ารทางานของเครื่องมือกล รูปท่ี 9 หน้าทก่ี ารทางานของเครื่องมือกล ระบบควบคุม CNC นอกจำกจะควบคุมกำรเคลื่อนที่ของเคร่ืองมือตำมรูปทรง เรขำคณิตของชิ้นงำนแลว้ ยงั สำมำรถควบคุมหนำ้ ที่กำรทำงำนอ่ืน ๆ ช่วยเสริมกำรทำงำนของเคร่ืองมือ กลดว้ ย จำนวนหนำ้ ท่ีกำรทำงำนและวธิ ีกำรควบคุมจะไม่ข้ึนอยกู่ บั ตวั เคร่ืองมือกลเพยี งอยำ่ งเดียว แต่ ยงั ข้ึนอยกู่ บั ชนิดของระบบควบคุมอีกดว้ ย ตวั อยำ่ งหนำ้ ท่ีกำรทำงำนที่จะตอ้ งโปรแกรมเพ่ือช่วยใหก้ ำรทำงำน เช่น - กำรเร่ิมหมุนของเพลำงำนของกำรเปลี่ยนควำมเร็วรอบ - กำรกำหนดตำแหน่งของเพลำงำน - กำรเปิ ดสำรหล่อเยน็ และปรับควำมดนั ของสำรหล่อเยน็ - กำรรักษำอตั รำป้อนใหค้ งท่ี - กำรรักษำควำมเร็วตดั ใหค้ งท่ี - กำรเปลี่ยนตำแหน่งของเครื่องมือตดั - กำรเริ่มตน้ ทำงำนหรือควบคุมกำรทำงำนของอุปกรณ์ช่วยอ่ืน ๆ เช่น อุปกรณ์ เปลี่ยนชิ้นงำน ไดแ้ ก่ โตะ๊ เปลี่ยนงำน ชุดยนั ศูนยท์ ำ้ ยแท่น

165 ชุดกนั สะทำ้ น อุปกรณ์ใส่และถอดชิ้นงำน อุปกรณ์ลำเลียงเศษโลหะ เครื่องมือกล CNC ที่สำมำรถใชร้ ะบบควบคุมสง่ั กำรทำงำนในหนำ้ ท่ีต่ำง ๆ ไดม้ ำก เท่ำใด กจ็ ะเป็นระบบที่เหมำะสมสำหรับข้นั ตอนกำรผลิตที่เป็นอตั โนมตั ิมำกยงิ่ ข้ึน

166 สรุป ชนิดของการควบคุม ชนิดของกำรควบคุม ลกั ษณะกำรควบคุม เคร่ืองมือ ตวั อยำ่ งงำน 1. กำรควบคุมแบบจุด งำนเจำะรู งำนเช่ือม ไม่สำมำรถทำงำน จุด ต่อจุด ระหวำ่ งที่โตะ๊ งำน เคล่ือนที่ได้ 2. กำรควบคุมแบบ เสน้ ตรง 2.1 อยำ่ งง่ำย ท้งั 2 อยำ่ งทำงำน งำนกลึงขนำนและกดั เคล่ือนที่ขนำน ระหวำ่ งท่ีโตะ๊ งำน ขนำน กบั แนวแกน กำลงั เคลื่อนท่ี งำนกลึงเรียว งำนกดั 2.2 อยำ่ งยำก มุมต่ำง ๆ เคล่ือนท่ีเป็ น เสน้ ตรงไปยงั ทำงำนระหวำ่ งที่โตะ๊ งำนกลึง งำนกดั งำน จุดใดๆ งำนกำลงั เคล่ือนท่ี ตดั ข้ึนรูปดว้ ยเปลว โดยตรง ไฟ 3. กำรควบคุมตำม เสน้ ของรูป เคร่ืองมือโต๊ะงำน เคล่ือนท่ีเป็ นเสน้ โคง้ ตำมรัศมีที่ กำหนดแน่นอน และมีหนำ้ ที่ท่ี สมั พนั ธก์ นั โดย ตลอด รูปที่ 10 แสดงชนิดของกำรควบคุมลกั ษณะต่ำง ๆ

ทีละแกน 167 พร้อมกนั ท้งั 3 แกน สรุปชนิดของการเคลื่อนท่ี กำรเคลื่อนที่ พร้อมกนั 2 แกน รูปที่ 11 แสดงชนิดของการเคลือ่ นที่ 1.2 องค์ประกอบของระบบควบคุมซีเอน็ ซี ระบบซีเอน็ ซีจะประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบต่ำง ๆ มำกมำย ถำ้ เรำคำดวำ่ ระบบจะช่วย อะไรใหเ้ รำไดบ้ ำ้ งกค็ วรพิจำรณำถึงองคป์ ระกอบของระบบซีเอน็ ซีดว้ ยไดอะแกรมง่ำย ๆ ดงั น้ี รูปท่ี 12 องคป์ ระกอบของระบบควบคุมซีเอน็ ซี หวั ใจของระบบซีเอน็ ซี กค็ ือ คอมพวิ เตอร์ ซ่ึงทำหนำ้ ที่ในกำรคำนวณและเช่ือมโยง ขอ้ มูลต่ำง ๆ เขำ้ ดว้ ยกนั เน่ืองจำกระบบซีเอน็ ซีเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมโยงระหวำ่ งช่ำงควบุคมเคร่ืองกบั เคร่ืองมือกล จึงจำเป็นตอ้ งมีชุดอินเตอร์เฟส ( Interface) อยู่ 2 ชุด ดว้ ยกนั คือ - ชุดอินเตอร์เฟสสำหรับช่ำงควบคุมเครื่อง ซ่ึงประกอบดว้ ย แผงควบคุมและชุดขอ้ ต่อ ต่ำง ๆ สำหรับเคร่ืองอ่ำนเทปกระดำษ เครื่องเจำะเทปกระดำษ หน่วยเทป แม่เหลก็ หน่วยดิสเกต็ และ เครื่องพิมพ์ - ชุดอินเตอร์เฟสสำหรับเคร่ืองมือกล ชุดน้ีจะประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบหลกั คือ ชุด อินเตอร์เฟสกำรควบคุม กำรควบคุมแนวแกน และหน่วยจ่ำยกำลงั

168 รำยละเอียดของหนำ้ ที่กำรทำงำนและวิธีกำรทำงำนของคอมพวิ เตอร์และชุดอินเตอร์ท้งั สองมีรำยละเอียดดงั น้ี 1.2.1 แผงควบคุม แผงควบคุมของเคร่ืองมือกลซีเอน็ ซี จะมีลกั ษณะกำรออกแบบแตกตำ่ งกนั แตก่ ็ สำมำรถแบ่งองคป์ ระกอบกำรควบคุมกำรทำงำนกวำ้ ง ๆ ไดด้ งั น้ี รูปท่ี 13 แผงควบคุมระบบซีเอน็ ซี 1. จอภาพหรือส่วนแสดงข้อมูล ในส่วนน้ีจะประกอบดว้ ย จอภำพซีอำร์ที หรือส่วนแสดงขอ้ มูลแบบดิจิตอลและสญั ญำ ไฟต่ำง ๆ เช่น สญั ญำณไฟแสดงขอ้ ผดิ พลำด เป็นตน้ 2. ส่วนควบคุมการทางานของเครื่องมือกล ในส่วนน้ีจะถูกจดั เตรียมสำหรับกำรควบคุมกำทำงำนของเคร่ืองมือกล ดว้ ยมือซ่ึงจะมี ป่ ุมควบคุมกำรเคล่ือนท่ีของแท่นเลื่อนในแนวแกนต่ำง ๆ เช่น มือหมนุ แท่นเล่ือนเหมือนกบั เคร่ืองมือกล ทวั่ ไป นอกจำกน้ียงั มีสวิตชเ์ ปิ ด/ปิ ดสำรหลอ่ เยน็ ป่ ุมปรับควำมเร็วรอบ/อตั รำป้อน สวิตชค์ วบคุมกำร เคล่ือนที่ของแนวแกน เป็นตน้ 3. ส่วนควบคุมโปรแกรม ในส่วนน้ีจะใชส้ ำหรับกำรป้อน แกไ้ ข และเกบ็ บนั ทึกโปรแกรมและขอ้ มูลต่ำง ๆ ส่วน ควบคุมน้ีจะประกอบดว้ ย แป้นพิมพท์ ่ีมีท้งั ตวั อกั ษรและตวั เลข สำหรับพมิ พค์ ำสงั่ ต่ำง ๆ ที่ครอบคลุม หนำ้ ท่ีกำรทำงำนที่ตอ้ งกำร เนื่องจำกหนำ้ ท่ีกำรทำงำนตำ่ ง ๆ ของระบบควบคุม CNC มีหลำยลกั ษณะงำน ดงั น้นั เพือ่ ใหร้ ะบบควบคุมสำมำรถแบ่งแยกกำรทำงำนไดส้ ะดวก จึงแบ่งกำรทำงำนของระบบควบคุมออกเป็น หมวดกำรทำงำน ( Operating mode ) เช่น หมวดกำรทำโปรแกรม หมวดป้อนขอ้ มูลของเคร่ือง หมวด กำรทำงำนดว้ ยมือ หมวดกำรทำงำนอตั โนมตั ิ เป็นตน้

169 กำรเลือกใชห้ มวดกำรทำงำนจะใชส้ วิตชห์ มุน ( Rotary switch ) หรือ ชุดของป่ ุมควบคุม (Row of buttons ) บนแผงควบคุม วธิ ีน้ีสำมำรถท่ีจะเปล่ียนกำรทำงำนจำกหมวดหน่ึงไปยงั อีกหมวดหน่ึง ไดง้ ่ำย ในขณะใชง้ ำนบนจอภำพหรือส่วนแสดงขอ้ มูลแบบดิจิตอลจะแสดงหมวดกำรทำงำนที่ใชอ้ ยู่ ซ่ึง อำจจะเป็นสญั ญำณไฟ ตำแหน่งของสวติ ชห์ รือตวั อกั ษรกบั ตวั เลขกไ็ ด้ 1.2.2. การใช้ ส่ วนควบคุมการทางานของเครื่องมือกล รูปท่ี 14 สวติ ชป์ ิ ด – เปิ ด รูปท่ี 15 ป่ ุมเลื่อนแท่นเลื่อน คนั โยกป้อน มือหมุน รูปที่ 16 สวติ ชป์ รับอตั รำป้อน ส่วนควบคุมกำรทำงำนของเครื่องมือกล จะทำหนำ้ ที่ควบคุมกำรทำงำนของเครื่องมือกล โดยตรง ส่วนควบคุมแบบง่ำย ๆ คือ สวิตชป์ ิ ด/เปิ ด ที่ทำหนำ้ ท่ีควบคุมกำรทำงำนแต่ละหนำ้ ที่ เช่น สวติ ชป์ ิ ด/เปิ ดสำรหล่อเยน็ สวิตชป์ ิ ด/เปิ ดเพลำงำน เป็นตน้ ดงั รูปที่ 14 นอกจำกน้ียงั มีป่ ุมควบคุมทิศทำงกำรเคล่ือนท่ีของแท่นเล่ือนในแนวแกนต่ำง ๆ สำหรับใช้ ในกำรปรับต้งั ตำแหน่งของชิ้นงำนของเคร่ืองมือ (ดงั รูปที่ 15) ซ่ึงอำจจะทำเป็นป่ ุมเลื่อนป้อน ( Feed buttons) คนั โยกป้อน (Feed joystick) หรือมือหมุนอิเลก็ ทรอนิกส์ (Electronic handwheel ) สำหรับป่ ุมเลื่อนป้อน จะมีจำนวนป่ ุมเท่ำกบั จำนวนแนวแกนพร้อมกบั ทิศทำง ( +/-) ใน กำรเคล่ือนที่รวมก้นั ป่ ุมเหล่ำน้ีจะใชก้ ดเพอื่ ควบคุมแทน่ เล่ือนใหเ้ คล่ือนที่ไปในทิศทำงและระยะที่ตอ้ งกำร ส่วนคนั โยกเลื่อนป้อนจะทำงำนเหมือนกบั ป่ ุมเลื่อนป้อน แต่แทนที่จะใชว้ ธิ ีกดป่ ุมใหแ้ ท่น เลื่อนเคล่ือนท่ีจะใชว้ ธิ ีโยกคนั โยกไปในทิศทำงและแนวแกนท่ีตอ้ งกำร

170 ถำ้ ชุดมือหมุนอิเลก็ ทรอนิกส์ ถูกใชส้ ำหรับกำรปรับต้งั แนวแกน กำรหมุนใหท้ ิศทำงตำม เขม็ นำฬิกำหรือทิศทำงทวนเขม็ นำฬิกำจะเป็นตวั กำหนดทิศทำงกำรเคล่ือนที่ของแท่นเลื่อน ชุดมือหมุน อิเลก็ ทรอนิกส์จะใชใ้ หก้ ำรปรับต้งั กระทำไดง้ ่ำยข้ึน และระยะทำงท่ีแท่นเล่ือนเคล่ือนที่จะข้ึนอยกู่ บั จำนวน ที่หมุนชุดมือหมุน หลงั จำกกำรป้อนค่ำอตั รำป้อนและเพลำงำนเป็นที่เรียบร้อยแลว้ ช่ำงควบคุมเครื่อง สำมำรถที่จะปรับอตั รำป้อนและควำมเร็วรอบใหเ้ พมิ่ ข้นึ หรือลดลงได้ โดยใชส้ วิตชป์ รับ ( Override switch) กำรปรับจะปรับเป็นค่ำเปอร์เซ็นตข์ องอตั รำป้อนหรือควำมเร็วรอบท่ีต้งั ไวห้ รือโปรแกรมได้ โดยท่ีขีด 100% จะเท่ำกบั ค่ำอตั รำป้อนหรือควำมเร็วรอบที่ต้งั ไว้ หำกหมุนสวติ ชไ์ ปที่ขีด 50% ควำมเร็วรอบหรือ อตั รำป้อนจะชำ้ ลงคร่ึงหน่ึงหรือ 50% ดงั รูปท่ี 16 โดยปกติช่ำงควบคุมเครื่องจะใชส้ วิตชป์ รับเพ่อื ลดควำมเร็วในกำรตดั เฉือนระหวำ่ งกำร ทดลองตดั เฉือนชิ้นงำนข้นั แรกของขบวนกำรผลิตเพือ่ หำขอ้ บกพร่องท่ีอำจจะเกิดข้ึนได้ 1.2.3 การใช้ส่วนควบคุมสาหรับการโปรแกรม รูปท่ี 17 แป้นพมิ พต์ วั อกั ษร รูปที่ 18 แป้นพมิ พค์ ำสง่ั รูปท่ี 19 แป้นพมิ พ์ และตวั เลข คำสงั่ คอมพวิ เตอร์ ในส่วนควบุคมสำหรับกำรใชโ้ ปรแกรมจะแยกควำมแตกต่ำงระหวำ่ งแป้นพิมพข์ อ้ มูล เช่น คำสงั่ โปรแกรม ขอ้ มูลกำรปรับต้งั เป็นตน้ กบั แป้นพิมพท์ ่ีใชส้ ำหรับกำรสง่ั งำนของคอมพิวเตอร์ ในกำรป้อนขอ้ มูล (Data Input ) โดยปกติจะใชแ้ ป้นพมิ พต์ วั อกั ษรกบั ตวั เลขแบบง่ำย ๆ ดงั แสดงในรูปท่ี 17 ซ่ึงสำมำรถป้อนคำสงั่ โปรแกรมไดท้ ีละตวั อกั ษร นอกจำกน้ีในระบบควบคุมบำงแบบจะมีชุดของแป้นพมิ พค์ ำสงั่ ใชบ้ ่อย ๆ ในโปรแกรม เอน็ ซี ทำใหป้ ระหยดั เวลำในกำรป้อนขอ้ มูลลดลง ดงั แสดงในรูปที่ 18 แป้นพิมพค์ ำสง่ั น้ี อำจจะแสดง ดว้ ยรหสั คำสง่ั โดยตรง เช่น G00 , G01 เป็นตน้ หรือแสดงดว้ ยสญั ลกั ษณ์กำรเคล่ือนที่กไ็ ด้

171 1.2.4 อุปกรณ์ช่วยงานภายนอก รูปท่ี 20 กำรส่งถ่ำยขอ้ มูลไปยงั รูปท่ี 21 ตวั อยำ่ งขอ้ ต่อ อุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลแบบต่ำง ๆ ขอ้ มูลแบบต่ำง ๆ โปรแกรมเอน็ วที ี่ป้อนเขำ้ ไปในระบบควบคุมของเครื่องจนเตม็ ควำมจุของระบบควำมจำ แลว้ จำเป็นจะตอ้ งมีอุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลและส่งถ่ำยขอ้ มูลออก ซ่ึงสำมำรถท่ีจะเกบ็ และส่งโปรแกรมเอน็ ซี เขำ้ ระบบซีเอน็ ซีได้ อุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลน้ีมีอยดู่ ว้ ยกนั หลำยแบบ เช่น เทปกระดำษ (Punched tape ) เทป แม่เหลก็ ( Magnetic tape cassettes ) และแผน่ ดิสเกต็ ต์ (Diskeetes) เป็นตน้ ดงั แสดงในรูปท่ี 20 ซ่ึง โปรแกรมเอน็ ซีที่เกบ็ ไวใ้ นอปุ กรณ์เกบ็ ขอ้ มูลเหล่ำน้ี เรำสำมำรถสง่ั พมิ พอ์ อกมำเพือ่ ตรวจสอบ แกไ้ ขและ เพ่มิ เติมขอ้ มูลได้ เพือ่ ใหส้ ำมำรถเช่ือมโยงกบั อุปกรณ์ภำยนอกเหล่ำน้ีได้ ระบบเอน็ ซีจะจดั เตรียมขอ้ ต่อ (Data connections) ไว้ ดงั แสดงในรูปท่ี 21 ขอ้ ต่อของกำรส่งขอ้ มูลมีกำรกำหนดเป็นมำตร,ฐำนเพือ่ ใชใ้ นกำรส่งถ่ำยขอ้ มูลระหวำ่ ง ระบบควบคุมกบั อุปกรณ์ช่วยงำนภำยนอก ในกำรกำหนดมำตรฐำนน้ีวธิ ีกำรหน่ึงจะกำหนดตำมวิธีกำรให้ รหสั เช่น เทปกระดำษตำมำตรฐำน ISO หรือ EIA เป็นตน้ ส่วนอีกวธิ ีหน่ึงจะกำหนดจำกจำนวนแถว ขอ้ มูล (number of data lines) ระดบั ของกำรต่อขอ้ มูล (Connection level) และควำมเร็วในกำรส่งถ่ำย ขอ้ มูล ( transfer speed) ดงั น้นั ก่อนท่ีจะสงั่ ซ้ืออุปกรณ์ช่วยงำนภำยนอกจะตอ้ งพิจำรณำถึงชนิดของขอ้ ต่อ ขอ้ มูลที่จดั เตรียมไวใ้ นระบบซีเอน็ ซีก่อนเสมอ คุณสมบตั ขิ องอปุ กรณ์ข้อมูล เทปกระดาษ : เป็นสื่อท่ีใชใ้ นกำรเกบ็ ขอ้ มูลขนำดปำนกลำงที่ใหค้ วำมเชื่อถือไดม้ ำกและ จดั เตรียมกำรเกบ็ ขอ้ มูลไดง้ ่ำย ส่ือชนิดน้ีมกั นิยมใชใ้ นกำรเกบ็ ขอ้ มูลโปรแกรมเอน็ ซีในฝ่ ำยวำงแผน

172 เทปแม่เหลก็ : เป็นสื่อที่มีรำคำถูกที่สุด สำหรับกำรเกบ็ ขอ้ มูลภำยนอก แต่จะมีอำยกุ ำร ใชง้ ำนส้นั และตอ้ งรักษำใหส้ ะอำดอยเู่ สมอ เทปแม่เหลก็ น้ีจะมีอำยกุ ำรเกบ็ รักษำขอ้ มูลลดลงถำ้ อยใู่ ตค้ วำม สกปรกและสนำมแม่เหลก็ ไฟฟ้ำ แผ่นดสิ ถ์ : เป็นสื่อท่ีเหมำะสำหรับกำรเกบ็ ขอ้ มูบท่ีมีปริมำณมำกสำมำรถเกบ็ ขอ้ มูลได้ สะดวก อยำ่ งไรกต็ ำม สื่อชนิดน้ีจะไม่ถูกแนะนำใหใ้ ชใ้ นโรงงำน 1.2.5 การทางานของคอมพวิ เตอร์ ระบบควบคุมซีเอน็ ซี เครื่องมือกล แผงควบคุม ระบบขบั คาส่งั ระบบวดั ขนำด คา่ NC รูปที่ 22 กำรทำงำนของคอมพิวเตอร์ ในระบบซีเอน็ ซีจะมีคอมพวิ เตอร์ช่วยในกำรทำงำนที่มีองคป์ ระกอบหลกั ไดแ้ ก่ ไมโครโปรเซสเซอร์กบั หน่วยเกบ็ ขอ้ มูล ไมโครโปรเซสเซอร์ จะทำหนำ้ ท่ีจดั กำรกกั ขอ้ มูลในโปรแกรมท่ีช่ำงควบคุมเครื่อง ป้อนเขำ้ ไป จะเปลี่ยนขอ้ มูลเหล่ำน้ีเป็นคลื่นควบคุม ( control pulse ) สำหรับเครื่องมือกล ขอ้ มูล โปรแกรมจะประกอบดว้ ย - โปรแกรมเอน็ ซี - ขอ้ มูลปรับต้งั เช่น ขนำดเครื่องมือตดั เป็นตน้ กำรจดั กำรกบั ขอ้ มูลโปรแกรมในไมโครโปรเซสเซอร์ สำมำรที่จะเปล่ียนแปลงได้ ตลอดเวลำโดยช่ำงควบคุมเคร่ืองป่ ำนทำงแผงควบคุมดยกำรกดป่ ุมหนำ้ ท่ีกำรทำงำนที่ตอ้ งกำร หน่วยเกบ็ ข้อมูล จะทำหนำ้ ที่เกบ็ ขอ้ มูลที่ป้อนเขำ้ ไปในคอมพิวเตอร์โดยช่ำงควบคุม เครื่องหรือโดยวิธีกำรอื่น ๆ เช่น เทปกระดำษ เป็นตน้ กำรจดั ลำดบั ของอิเลก็ ทรอนิกส์ในคอมพวิ เตอร์ทำใหเ้ กิดเป็นคลื่นควบคุมสำรหบั เคร่ืองมือกลข้ึน ถึงแมว้ ำ่ จะไดผ้ ลลพั ธ์ของเคลื่อนควบคุมที่ตอ้ งกำรแลว้ กต็ ำม คลื่นควบคุมน้ีจะตอ้ งถูก ตรวจสอบกลบั ไปกลบั มำในช่วงระยะส้นั ๆ อยตู่ ลอดเวลำ โดยกำรเปรียบเทียบคำสง่ั โปรแกรมกบั ตำแหน่งปัจจุบนั ดงั แสดงในรูปที่ 22

173 ในโปรแกรมเอน็ ซีท่ีมีคำสง่ั ใหเ้ ล่ือนมีดกดั ไปเป็นระยะทำง 100 มม. เมื่อ ไมโครโปรเซสเซอร์จะทำกำรเปรียบเทียบตำแหน่งเป้ำหมำยที่ตอ้ งกำรวำ่ ตรงกนั หรือไม่ - หำกยงั ไม่ถึงตำแหน่งท่ีตอ้ งกำร ระบบขบั ป้อนกจ็ ะหมุนขบั แท่นเล่ือนใหเ้ คลื่อนท่ี ต่อไป - แต่ถำ้ ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรแลว้ ระบบขบั ป้อนกจ็ ะหยดุ หมุนไมโครโปรเซสเซอร์กจ็ ะ อ่ำนโปรแกรมเอน็ ซีบรรทดั ถดั ไป 1.2.6 อนิ เตอร์เฟส – การควบคุมแนวแกน - แหล่งพลงั งาน เคร่ืองคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทว่ั ไปสำมำรถนำมำใชแ้ ทนระบบซีเอน็ ซี สำหรับควบคุม กำรทำงำนของเครื่องมือกลซีเอน็ ซีท่ีมีหนำ้ ที่กำรทำงำนง่ำย ๆ ได้ เคร่ืองคอมพิวเตอร์ทวั่ ไปจะประกอบดว้ ย แป้นพมิ พ์ (Keyboard) หน่วยคำนวณ ( Computer ) และหน่วยควำมจำ ( memory ) โดยหน่วยควบคุม ( Control unit ) ทำหนำ้ ท่ีเช่ือมโยงระหวำ่ งคอมพิวเตอร์กบั เคร่ืองมือกล หน่วยควบคุมน้ีจะทำหนำ้ ที่ เปลี่ยนขอ้ มูลท่ีคำนวณไดจ้ ำกคอมพวิ เตอร์ใหเ้ ป็นคล่ือนสัญญำณควบคุม ( Control pulse ) สำหรับกำรขบั ป้อนแนวแกนต่ำง ๆ ในระบบซีเอน็ ซีหน่วยควบคุมน้ีจะทำหนำ้ ท่ีในกำรควบคุมอินเตอร์เฟส (Control interface ) กำรควบคุมแนวแกน ( axis control ) และเป็นแหล่งจ่ำยพลงั งำน ( Power supply ) รวมกนั รูปที่ 23 กำรใชค้ อมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นระบบซีเอน็ ซี เครื่องคอมพิวเตอร์ของระบบ CNC ไม่สำมำรถท่ีจะควบคุมกำรทำงำนของเคร่ืองมือกลได้ โดยตรวจำเป็นท่ีจะตอ้ งมีข้นั ตอนกำรเช่ือมโยงสำหรับกำรเปลี่ยนแปลงคลื่นสญั ญำณระหวำ่ งคอมพวิ เตอร์ กบั เครื่องมือกล รูปท่ี 24 กำรเปล่ียนแปลงคล่ืนสญั ญำณควบคุมระหวำ่ งคอมพิวเตอร์กบั เครื่องมือกล

174 ข้นั ตอนกำรเช่ือมโยงท่ีจุดต่อระหวำ่ งคอมพวิ เตอร์กบั เคร่ืองมือกล จะประกอบดว้ ย องคป์ ระกอบใหญ่ ๆ คือ ระบบควบคุมอินเตอร์เฟส ควบคุมแนวแกนและแหล่งพลงั งำน 1. การควบคุมอนิ เตอร์เฟส กำรควบคุมอินเตอร์เฟสน้ีจะทำหนำ้ ที่แปลงคล่ืนสญั ญำณควบคุมส่งมำจำกระบบซีเอน็ ซี ใหเ้ ป็นคล่ือนสญั ญำณที่เหมำะสมสำหรับเครื่องมือกล หมำยถึง เงื่อนไขต่ำง ๆ ของเครื่องมือกลท่ีจะไดร้ ับ ผลกระทบจะถูกนำมำพจิ ำรณำก่อน ตวั อยำ่ ง สญั ญำณควบคุมสง่ั ใหแ้ นวแกน X ทำงำนซ่ึงถูกส่งสญั ญำณควบคุมท่ีส่งมำจำกระบบ ซีเอน็ ซีหน่วยกำรควบคุมอินเตอร์เฟสจะเริ่มทำกำรตรวจสอบเงื่อนไขวำ่ เหมำะสมหรือไม่ เช่น - ฝำครอบพ้ืนท่ีทำงำนถูกปิ ดหรือเปิ ด - กลไกแมคคำนิคของชุดมือหมุนถูกปลดแลว้ หรือไม่ - ระบบไฮดรอลิกส์เปิ ดทำงำนแลว้ หรือไม่ เม่ือผลกำรตรวจสอบเงื่อนไขต่ำง ๆ เป็นท่ีพอใจแลว้ ชุดขบั แนวแกน X กจ็ ะเริ่มทำงำน ไดใ้ นขณะเดียวกนั กำรทำงำนอ่ืน ๆ ท่ีสมั พนั ธก์ ้นั กจ็ ะเริ่มพร้อม ๆ กนั ดว้ ย เช่น หลอดไฟสญั ญำณกำร เคล่ือนที่ในแนวแกน X จะติดสวำ่ งข้ึน เป็นตน้ นอกจำกน้ีหนำ้ ที่กำรทำงำนอื่น ๆ ของเครื่องมือกลที่จะมี ผลต่อกำรทำงำนน้ีจะตอ้ งไมถ่ ูกเปล่ียนแปลงไปพร้อม ๆ กนั ดว้ ย เช่น ควำมดนั ในกำรจดั ยดึ ชิ้นงำนจะตอ้ ง ไม่เปลี่ยนแปลง เป็นตน้ 2. การควบคุมแนวแกน หน่วยควบคุมแนวแกนจะมีหนำ้ ที่ช่วยใหก้ ำรทำงำนร่วมกนั ของระบบวดั ขนำดและระบบ ขบั ป้อนของระบบซีเอน็ ซีทำงำนไดง้ ่ำยยง่ิ ข้ึน โดยจะทำกำรปรับสภำพกำรทำงำนใหส้ อดคลอ้ งสมั พนั ธ์กนั อยำ่ งอิสระและเป็นไปโดยอตั โนมตั ิ คลื่นสญั ญำควบคุมจำกระบบซีเอน็ ซีและอินเตอร์เฟส จะมีกำลงั ไฟต่ำและไม่เพยี งพอต่อ กำรท่ีจะเปิ ดสวิตชใ์ หม้ อเตอร์ วำวลห์ รืออุปกรณ์อ่ืน ๆ ใหท้ ำงำนได้ ดว้ ยเหตนุ ้ีเคร่ืองมือกลซีเอน็ ซีจะมี พลงั งำนประกอบอยดู่ ว้ ย เพอื่ ทำหนำ้ ที่แปลงคล่ืนสญั ญำณควบคุมที่กำลงั ต่ำใหเ้ ป็นคล่ืนสญั ญำณควบคุมที่ มีกำลงั สูง 3. การกาหนดตาแหน่งแนวแกน หำกไม่คำนึงถึงองคป์ ระกอบพเิ ศษต่ำง ๆ ท่ีประกอบกนั อยใู่ นระบบซีเอน็ ซีและหนำ้ ที่กำร ทำงำนต่ำง ๆ ขององคป์ ระกอบเหล่ำน้ีที่สมั พนั ธซ์ ่ึงกนั และกนั แลว้ โครงสร้ำงของระบบซีเอน็ ซี โดยทว่ั ไปจะประกอบดว้ ยชิ้นส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์จำนวนมำก รวมท้งั วงจรดิจิตอลเบ้ืองตน้ เช่น วงจร AND วงจร OR และวงจรเปรียบเทียบ (comparison ) รวมถึงวงจรควบคุมสำหรับกำรทำงำนอื่น ๆ ดว้ ย ส่วนวงจรควบคุม (Control Circuit ) ในที่น้ีจะยกตวั อยำ่ งของวงจรที่ใชใ้ นกำรกำหนด ตำแหน่งในแนวแกน ดงั แสดงในรูปที่ 25

175 รูปที่ 25 แผนภูมิกำรทำงำนของระบบกำรกำหนดตำแหน่งในแนวแกน คาอธิบายแผนภูมกิ ารทางาน 1. คอมพิวเตอร์ควบคุมจะทำกำรคำนวณระยะที่ตอ้ งกำรเล่ือนและส่งขอ้ มูลท่ีไดต้ ่อไปยงั หน่วย เปรียบเทียบ ในรูปของเลขฐำนสอง 2. หน่วยเปรียบเทียบจะส่งสญั ญำณใหม้ อเตอร์ขบั เริ่มทำงำน สกรูนำเลื่อนกจ็ ะทำใหแ้ ท่นเลื่อน เคลื่อนที่ไปเท่ำที่จำเป็ น 3. กำรเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งแท่นเลื่อนจะถูกตรวจวดั โดยอุปกรณ์วดั ระยะเล่ือนและขอ้ มูล เหล่ำน้ีจะถูกส่งกลบั ไปยงั หน่วยเปรีบเทียบ 4. หน่วยเปรียบเทียบจะทำกำรเปรียบเทียบคำ่ ตำแหน่งของแท่นเลื่อนที่ส่งกลบั มำกบั ค่ำตำแหน่งท่ี สงมำจำกคอมพิวเตอร์ ถำ้ แท่นเลื่อนยงั เคล่ือนท่ีไม่ถึงตำแหน่งท่ีโปรแกรมไวม้ อเตอร์ขบั จะ หมุนต่อไป และทนั ท่ีที่หน่วยเปรียบเทียบพบวำ่ แทน่ เลื่อนไดเ้ คล่ือนที่ไปยงั ตำแหน่ง โปรแกรมไวแ้ ลว้ กจ็ ะส่งสยั ญำณผำ่ นไปยงั มอเตอร์ขบั เพอื่ หยดุ กำรหมุน 5. กำรควบคุมกำรทำงำนข้นั ต่อไปกจ็ ะเร่ิมทำงำนดว้ ยคำสง่ั ใหม่ท่ีส่งมำจำกคอมพิวเตอร์ 4. การกาหนดตาแหน่งในแนวแกนด้วยมอเตอร์แบบเป็ นข้นั มอเตอร์แบบเป็นข้นั (Stepping motor ) มีคุณสมบตั ิประกำรหน่ึง คือกำรเปลี่ยนกระแส คลื่นสัญญำณ ( control pulse ) ใหเ้ ป็นข้นั ของกำรหมุนตำมควำมเที่ยงตรงท่ีกำหนดไวล้ ่วงหนำ้ ดงั น้นั กำรหมุนของเพลำมอเตอร์แบบเป็นข้นั ใน 1 รอบ เป็นตน้ รูปท่ี 26 กำรกำหนดตำแหน่งในแนวแกนดว้ ยมอเตอร์แบบเป็นข้นั

176 กำรใชม้ อเตอร์แบบเป็นข้นั ในกำรกำหนดตำแหน่งในแนวแกนจะไม่มีวงจรกำรควบคุม ( Control circuit ) แต่จะเป็นกำรควบคุมอยำ่ งต่อเนื่อง ( Control chain ) ในรูปที่ 26 ระยะทำงในกำรเคล่ือนที่ของแท่นเลื่อนจะถูกป้อนเขำ้ ไปในคอมพิวเตอร์ ควบคุมในรูปแบบที่เป็นคำสง่ั (Command value ) หลงั จำกที่คอมพิวเตอร์ทำกำรประมวลผลขอ้ มูลเสร็จ แลว้ กจ็ ะส่งขอ้ มูลผลลพั ธท์ ี่ไดต้ ่อไปยงั มอเตอร์แบบเป็นข้นั ในรูปของจำนวนกระแสคล่ืนสญั ญำณท่ีตอ้ ง ใขชใ้ นกำรเล่ือนแท่นเล่ือนไปตำมระยะทำงที่กำหนดไวใ้ นโปรแกรม ซ่ึงตำแหน่งของระยะเลื่อนน้ีจะไม่ ถูกส่งกลบั ไปยงั คอมพิวเตอร์ควบคุมอีก จึงไม่เกิดวงจรกำรควบคุม ------------------------------------------------

177 แบบประเมนิ ผลแบบฝึ กหัดหน่วยท่ี 6 ชื่อวิชา โปรแกรม CNC รหัสวชิ า 3102-2003 ระดับช้ัน ปวส สาขาวชิ าช่างเทคนิคการผลติ เวลา ……… นาท่ี เร่ือง การควบคุมในระบบ CNC คะแนนเตม็ ………… คาสั่ง จงตอบคำถำมต่อไปน้ี 1. ส่ิงท่ีช่ำงควบคุมเครื่องมีอิทธิพลเหนือโปรแกรม CNC คืออะไร ? 1. ระบบซีเอน็ ซี ช่วงควบคุมเครื่องสำมำรถ ……………………….…………. และ ……………………………… โปรแกรมซีเอน็ ซีได้ แต่ไม่สำมำรถ …………………………………………..โปรแกรมได้ 2. ระบบซีเอน็ ซี นอกจำกช่ำงควบคุมเคร่ืองจะสำมำรถเริ่มและหยดุ กำรทำงำนของโปรแกรมเอน็ ซีแลว้ เขำยงั สำมำรถท่ีจะทำอยำ่ งไรกบั ตวั โปรแกรมไดบ้ ำ้ ง ก. …………………………………… ข. ……………………………………. ค. ………………………………………. 2.. ลกั ษณะกำรเคลื่อนท่ีของเคร่ืองมือจะเป็นแบบใดท่ีเป็นไปไดเ้ ม่ือระบบควบคุมเป็น 1. กำรควบคุมแบบจุดต่อจุด ……………………………………………………………………………………………….. 2. กำรควบคุมกำรตดั เฉือนแนวเส้นตรง ก. …………………………………………….…………………………………………….. ข. ……………………………………………………………..…………………………… 3. กำรควบคุมตำมเส้นของรูป ก. …………………………………………………………………….…………………….. ข. …………………………………………………………………………………………… ค. …………………………………………………………………………………………..

178 3. หนำ้ ท่ีกำรทำงำนของเครื่องมือกล นอกเหนือจำกกำรเคลื่อนท่ีของเครื่องมือ ที่ระบบควบคุมสำมำรถ ควบคุมไดม้ ีอะไรบำ้ ง จงบอกมำ 5 อยำ่ ง 1. …………………………………………………………………………………………….. 2. …………………………………………………………………………………………….. 3. …………………………………………………………………………………………….. 4. ………………………………………………………………………………………….. 5. …………………………………………………………………………………………….. 4. ส่วนอินเตอร์เฟสของเครื่องมือกลซีเอน็ ซีประกอบดว้ ยชิ้นส่วนอะไรบำ้ ง ? 1. อินเตอร์เฟสกบั ช่ำงควบคุม ก. ……………………………………………………. ข. …………………………………………………… 2. อินเตอร์เฟสกบั เครื่องมือกล ก. ……………………………………………………. ข. . ……………………………………………………. ค. . ……………………………………………………. 5. แผงควบคุมกำรทำงำนของเคร่ืองมือกลซีเอน็ ซี สำมำรถแบ่งองคป์ ระกอบควบคุมกำรทำงำนได้ 3 ลกั ษณะ คือ 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 3. ………………………………………………………. 6. ป่ ุมบงั คบั ทิศทำงกำรเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนต่ำงๆ สำหรับใชใ้ นกำรปรับต้งั ( set up) ตำแหน่งของชิ้น งำนและเครื่องมือ คืออะไร 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 3. ………………………………………………………. 7. แป้นพมิ พท์ ี่จดั ไวส้ ำหรับกำรโปรแกรมมีอะไรบำ้ ง ? 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 3. ……………………………………………………….

179 8.วตั ถุประสงคก์ ำรใชง้ ำนของอุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลคืออะไร ? 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 9. จงบอกชื่อของอุปกรณ์เกบ็ ขอ้ มูลมำ 3 ชนิด 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 3. ………………………………………………………. 10. คอมพิวเตอร์ในระบบซีเอน็ ซีประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบใหญ่ ๆ 2 ส่วนคือ 1. ………………………………………………………. 2. ………………………………………………………. 11. อินเตอร์เฟสทำหนำ้ ที่ในกำรเปลี่ยนแปลงสญั ญำณอะไร ? ………………………………………………………………………………………………… 12. อุปกรณ์ใดทำหนำ้ ท่ีในกำรขยำยสญั ญำณกำรควบคุม ? …………………………………………………………………………………………………..

180 แบบเฉลย แบบฝึ กหัดหน่วยท่ี 6 ช่ือวิชา โปรแกรม CNC รหัสวชิ า 3102 –2003 ระดบั ช้ัน ปวส… สาขาวชิ าช่างเทคนิคการผลติ เรื่อง การควบคุมในระบบซีเอน็ ซี คะแนนเตม็ ………….. 1. 1. ช่ำงควบคุมเครื่องสำมำรถ สงั่ ใหเ้ ครื่องทำงำน และหยดุ ชว่ั ครำว โปรแกรมเอน็ ซีได้ แต่ไม่ สำมำรถ แกไ้ ข โปรแกรมได้ 3. ก. เขียนโปรแกรม ข. ป้อนโปรแกรม ค. แกไ้ ขโปรแกรม 2. 1. ควบคุมเครื่องมือใหเ้ คล่ือนที่ไปยงั ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรแบบเคล่ือนท่ีเร็ว 2. ก. ควบคุมเคร่ืองมือใหเ้ คลื่อนที่ไปยงั ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรแบบเคล่ือนที่เร็ว ข. ควบคุมเครื่องมือใหเ้ คลื่อนที่ขนำนกบั แนวแกนไปยงั ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรตำมอตั รำ ป้อนได้ 3. ก. ควบคุมเคร่ืองมือใหเ้ คลื่อนท่ีไปยงั ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรแบบเคลื่อนที่เร็ว ข. ควบคุมเคร่ืองมือ ใหเ้ คลื่อนท่ีขนำนกบั แนวแกน ไปยงั ตำแหน่งท่ีตอ้ งกำรตำมอตั รำ ป้อนได้ ค. ควบคุมเคร่ืองมือใหเ้ คล่ือนที่ไปยงั ตำแหน่งต่ำง ๆ บนชิ้นงำนท่ีกำหนดท้งั ในแนวเสน้ ตรง และเสน้ โคง้ ไดต้ ำมค่ำอตั รำป้อกน 3. 1. กำรเริ่มหมุนของเพลำงำนและกำรเปล่ียนควำมเร็วรอบ 2. กำรกำหนดตำแหน่งของเพลำงำน 3. กำรเปิ ดสำรหล่อเยน็ และปรับควำมดนั ของสำรหล่อเยน็ 4. กำรรักษำอตั รำป้อนใหค้ งที่ 5. กำรรักษำควำมเร็วตดั ใหค้ งท่ี 4. 2. ก. แผงควบคุม ข. ชุดขอ้ ต่อต่ำง ๆ 2. ก. ชุดอินเตอร์เฟสกำรควบคุม ข. กำรควบคุมแนวแกน ค. หน่วยจ่ำยกำลงั

181 6. 1. ป่ ุมเล่ือนป้อน 2. คนั โยกป้อน 3. มือหมุนอิเลก็ ทรอนิกส์ 7. 1. แป้นพมิ พแ์ บบตวั อกั ษรและตวั เลข 2. แป้นพมิ พค์ ำสงั่ 8. 1. เกบ็ ขอ้ มูล 2. ส่งถ่ำยขอ้ มูล 9. 1. เทปปรุ 2. เทปแม่เหลก็ 3. แผน่ ดิสก์ 10. 1. ไมโครโปรเซสเซอร์ 2. หน่วยควำมจำ 11. คลื่นสัญญำณควบคุม 12. หน่วยจ่ำยกำลงั -------------------------------------------------

182 บนั ทกึ หลงั การสอน ผลการใช้แผนการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ผลการเรียนของนักศึกษา ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ผลการเรียนของครู ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………….