ลักษณะของ เครื่องมิลลิ่ง CNC และเครื่อง CNC Vertical machining center (VMC)
1. ตัวเครื่องมิลลิ่ง CNC และเครื่อง CNC Vertical machining center (CNC milling overview)
เครื่อง CNC จะประกอบด้วย 3 แกนหลักและอาจมีแกนอื่นๆเพิ่มได้ตามความต้องการและความยากง่ายของงาน ซึ่งแกนจะทำหน้าที่ในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ เช่น
- แกน X ทำหน้าที่ขยับโต๊ะงานไปทางซ้ายหรือขวา
- แกน Y ทำหน้าที่ขยับโต๊ะงานไปทางด้านหน้าหรือด้านหลัง
- แกน Z ทำหน้าที่เคลื่อนหัวจับดอกกัดไปด้านบนหรือด้านล่าง
เครื่อง CNC จะทำงานโดยการเปิดให้หัวจับดอกสว่านหมุนตามความเร็วรอบที่ผู้ใช้สั่งในระบบควบคุม จากนั้นจึงเคลื่อนที่แกนต่างๆไปยังตำแหน่งที่ต้องการกัดของชิ้นงาน เครื่อง CNC จะเคลื่อนแกนต่างๆและกัดงานตามแบบที่ผู้ใช้งานเขียนขึ้นจนครบ
2. ระบบการควบคุมเครื่องมิลลิ่ง CNC และเครื่อง CNC Vertical machining center
เครื่องมิลลิ่ง CNC จะมีระบบที่ใช้ควบคุมตัวเครื่องแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้งานและงบประมาณ โดยระบบควบคุมนี้เปรียบเสมือนสมองสั่งการให้เครื่อง CNC เดินไปในทิศทางต่างๆตามที่ผู้ใช้งานเขียนแบบขึ้น โดยปกติเครื่อง CNC ไม่ว่าจะมีระบบควบคุมแบบไหนจะต้องผ่านขั้นตอนดังนี้
- ออกแบบชิ้นงาน (CAD)
- เขียน GCODE จากแบบชิ้นงาน (CAM)
- นำ GCODE ของงานมาใส่เครื่อง CNC
- ตั้งศูนย์ของดอกกัดและชิ้นงาน
- เริ่มกัดงาน
โดยที่ขั้นตอนออกแบบชิ้นงานและการสร้าง GCODE นั้นสามารถทำได้ด้วยตัวผู้ออกแบบเองและสามารถใช้ซอฟแวร์ในท้องตลาดต่างๆ ที่มีลักษณะเป็น CAD/CAM ได้
3. เครื่องมิลลิ่ง CNC (CNC milling) และ เครื่อง CNC Vertical machining center ทำอะไรได้บ้าง
เครื่องมิลลิ่ง CNC เหมาะสำหรับการกัดงานหลากหลายรูปแบบ แต่จะแบ่งเป็น 2 ประเภทหลักๆที่คุณสมบัติของเครื่อง CNC ชนิดนี้ครอบคลุมในการทำงาน คือ
- งานแบบ 2D
- งานแบบ 2.5D
งานแบบ 2D คืองานประเภทที่มีการเคลื่อนที่ของตัวเครื่องไม่เกิน 2 แกนพร้อมๆกัน เช่นการกัดชิ้นส่วนที่มีผิวงานเรียบ โดยไม่จำเป็นว่าผิวเรียบดังกล่าวต้องมีระดับความสูงเดียวกัน เช่นขั้นบันได ตัวอย่างการกัดงานแบบ 2D ดังภาพ
ส่วนอีกประเภทคืองานประเภท 2.5D งานในประเภทนี้ตัวเครื่องจะต้องสามารถเคลื่อนและทำงานพร้อมกันทั้ง 3 แกน คือแกน X Y และ Z ได้ โดยผิวของงานที่กัดสำเร็จไม่จำเป็นต้องเป็นระดับเดียวกัน อาจจะมีลักษณะเป็นรูปโดมฝาชีคว่ำ หรืองานต่างๆที่มีความโค้งนูน หรือแม้กระทั่งพื้นเอียงก็สามารถมองเป็นงาน 2.5D ได้ ตัวอย่างการกัดงานแบบ 2.5D ดังภาพ
4. งานในอุตสาหกรรมอะไรบ้างที่ใช้เครื่องมิลลิ่ง CNC และ เครื่อง CNC Vertical machining center
- งานในอุตสาหกรรมการสร้างอะไหล่รถยนต์
- งานในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวกับโลหะเช่นเฟอร์นิเจอร์
- งานสร้างชิ้นงานตามสั่งลูกค้า
- งานสร้างอะไหล่จักรยานยนต์หรือจักรยาน
- งานสร้างแม่แบบชิ้นงานสำหรับการหล่อต่างๆ (mold)
5. การเลือกเครื่องมิลลิ่ง CNC และ เครื่อง CNC Vertical machining center ต้องเตรียมอะไรบ้าง
- ต้องทราบวัตถุดิบที่แข็งที่สุดและอ่อนที่สุดที่จะกัด เช่น เหล็ก อลูมิเนียม ไม้ พลาสติก หรือ อื่นๆ เพราะคุณสมบัติของวัตถุดิบเหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างมาก
- ต้องทราบขนาดชิ้นงานที่ใหญ่ที่สุดที่จะกัด เช่น งานมีขนาด 30 x 20 cm และมีความสูง 2 cm
- ต้องทราบความละเอียดที่จำเป็นของงานซึ่งสำคัญมากเพราะระบบควบคุมและความแข็งแรงของตัวเครื่องมีผลต่อความแม่นยำนี้ ความแม่นยำนี้บอกเป็นขนาด เช่น งานผิดพลาดได้ ±0.05 mm
- ควรทราบระยะเวลาทำงานของงานที่จะทำเบื้องต้น เนื่องจากเครื่อง CNC ที่มีขนาดเล็กกว่าถึงแม้จะทำงานได้เหมือนเครื่องที่ใหญ่แต่ก็มักจะมีความแข็งแรงไม่เท่าเครื่อง CNC ที่มีขนาดใหญ่กว่าจึงทำให้กัดงานได้ช้ากว่าเพราะไม่สามารถกินงานครั้งละมากๆได้