รู้จักกับ “เครื่องกลึงโรงงาน” เครื่องจักรชิ้นสำคัญในงานอุตสาหกรรม

เครื่องกลึงโรงงาน (Lathe Machine) คือเครื่องจักรที่ใช้หลักการหมุนชิ้นงานรอบแกน (ส่วนใหญ่เป็นแนวราบ) เพื่อให้เครื่องมือตัดที่อยู่กับที่สามารถเล็มเนื้อวัสดุออกไปตามรูปร่างที่ต้องการ การกลึงสามารถทำได้หลากหลายรูปแบบ เช่น กลึงผิวเรียบภายนอก กลึงผิวภายใน กลึงบ่ารับ กลึงเกลียว กลึงร่อง และงานตัดปลายวัสดุ เครื่องกลึงโรงงานถือเป็นเครื่องจักรพื้นฐานที่ต้องมีในแทบทุกโรงงานกลึง เพราะสามารถผลิตชิ้นงานทรงกระบอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังสามารถใช้งานร่วมกับเครื่องมือเสริมอื่น ๆ เพื่อขยายขีดความสามารถให้ครอบคลุมงานที่ซับซ้อนได้มากขึ้น

ประเภทของเครื่องกลึงโรงงานที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

เครื่องกลึงโรงงาน CNC (CNC Lathe)

เครื่องกลึงโรงงาน CNC หรือที่เรียกเต็มว่า Computer Numerical Control เป็นเครื่องกลึงที่ควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้งานสามารถตั้งโปรแกรมให้เครื่องกลึงทำงานแบบอัตโนมัติได้อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะเมื่อต้องผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากหรือชิ้นงานที่มีความซับซ้อนสูง เครื่องกลึงโรงงานประเภทนี้สามารถลดการใช้แรงงานคน ลดความผิดพลาดจากการทำงาน และเพิ่มความเร็วในการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับโรงงานที่ต้องการความแม่นยำและต้องการปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตได้อย่างยืดหยุ่น

เครื่องกลึงโรงงานยันศูนย์ (Engine Lathe)

แม้เครื่องกลึงโรงงาน CNC จะได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย แต่เครื่องกลึงโรงงานแบบยันศูนย์ก็ยังคงมีบทบาทอย่างต่อเนื่องในสายงานที่เน้นความยืดหยุ่นและการควบคุมด้วยแรงงานคน เครื่องกลึงโรงงานประเภทนี้ถือเป็นรุ่นพื้นฐานที่ใช้กันมานาน มักใช้มือหรือระบบกลไกในการควบคุมการกลึง มีหัวจับชิ้นงานด้านหน้าและท้ายยันศูนย์ด้านหลังเพื่อประคองชิ้นงาน โครงสร้างเรียบง่าย มีความทนทาน สามารถรองรับงานหลากหลายประเภท โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่ต้องผลิตชิ้นงานจำนวนมาก หรือต้องการทดสอบต้นแบบ ชิ้นส่วนซ่อม หรือใช้ในงานที่ปรับเปลี่ยนบ่อย เครื่องกลึงยันศูนย์สามารถปรับความเร็วได้หลายระดับ ใช้งานง่าย และมีต้นทุนการดูแลรักษาที่ต่ำ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงงานขนาดเล็กถึงกลาง หรือในแผนกซ่อมบำรุงที่ต้องการความคล่องตัว และไม่เน้นการผลิตในเชิงปริมาณสูง

เครื่องกลึงโรงงานหน้าจาน (Facing Lathe)

เครื่องกลึงโรงงานหน้าจานเป็นเครื่องกลึงที่ถูกออกแบบมาเพื่อเน้นการกลึงด้านหน้า ลักษณะการทำงานของเครื่องกลึงโรงงานประเภทนี้เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ หน้ากว้าง และต้องการผิวหน้าที่เรียบและสม่ำเสมอ เช่น แผ่นจาน ฝาครอบหน้าแปลน หรือส่วนปลายของเพลาขับ จุดเด่นของเครื่องกลึงหน้าจาน คือสามารถจับชิ้นงานขนาดใหญ่ได้มั่นคงและรับแรงตัดในแนวราบได้ดีมาก จึงสามารถทำงานกลึงหน้าที่มีคุณภาพสูงได้ต่อเนื่อง เหมาะสำหรับโรงงานที่มีการผลิตชิ้นส่วนเฉพาะด้านหรือชิ้นงานที่ต้องการผิวหน้าเรียบเนียน เครื่องกลึงประเภทนี้มักมีโครงสร้างแข็งแรงและถูกใช้งานในสายการผลิตเฉพาะทางที่เน้นคุณภาพของพื้นผิวหน้าชิ้นงานมากกว่ารายละเอียดเชิงซ้อนอื่น ๆ

เครื่องกลึงโรงงานเทอร์เรท (Turret Lathe)

เครื่องกลึงโรงงานเทอร์เรทเป็นอีกหนึ่งประเภทที่ได้รับความนิยมในโรงงานที่ต้องการความรวดเร็วและประสิทธิภาพสูงในสายการผลิต จุดเด่นของเครื่องกลึงชนิดนี้ คือมีหัวจับเครื่องมือแบบหมุนได้ (Turret) ซึ่งสามารถติดตั้งเครื่องมือตัดหลายชนิดไว้ในเครื่องเดียวกัน ทำให้สามารถกลึงชิ้นงานหลากหลายขั้นตอนได้โดยไม่ต้องหยุดเปลี่ยนเครื่องมือด้วยมือแบบเดิม กระบวนการผลิตจึงต่อเนื่อง ลดระยะเวลาการทำงาน และลดต้นทุนแรงงานได้มาก เหมาะกับการผลิตชิ้นงานจำนวนมากในลักษณะเดียวกันหรือแบบซ้ำ ๆ เครื่องกลึงโรงงานเทอร์เรทยังเหมาะสำหรับโรงงานที่ผลิตชิ้นส่วนที่มีลักษณะซ้ำกันทุกชิ้น เช่น อะไหล่เครื่องจักร อุปกรณ์ในระบบยานยนต์ หรือชิ้นส่วนทางกลที่ต้องการคุณภาพสม่ำเสมอในปริมาณมาก

เครื่องกลึงโรงงานสวิส (Swiss Lathe)

เครื่องกลึงโรงงานสวิส ถือเป็นเครื่องกลึงระดับพรีเมียมที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตชิ้นงานขนาดเล็กที่มีความละเอียดสูง เครื่องกลึงโรงงานประเภทนี้มักใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำในระดับสูงมาก เช่น อุตสาหกรรมทางการแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ หรือชิ้นส่วนกลไกขนาดเล็ก ลักษณะพิเศษของเครื่องกลึงสวิส คือมีระบบเลื่อนหัวจับชิ้นงานที่ช่วยลดการสั่นสะเทือนในระหว่างการตัด ส่งผลให้ผิวชิ้นงานเรียบ และสามารถผลิตชิ้นงานได้ละเอียดอย่างสม่ำเสมอแม้ในปริมาณมาก ความสามารถในการรองรับวัสดุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและควบคุมคุณภาพระดับไมครอน ทำให้เครื่องกลึงโรงงานสวิสกลายเป็นตัวเลือกสำคัญของโรงงานที่ผลิตชิ้นส่วนเทคโนโลยีขั้นสูง และต้องการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดในทุกขั้นตอนของการผลิต

ความสำคัญของเครื่องกลึงโรงงาน

1. เครื่องกลึงโรงงานคือหัวใจของกระบวนการผลิต

เครื่องกลึงโรงงานเป็นเครื่องจักรกลที่ใช้ในการตัดแต่งชิ้นงานที่มีลักษณะหมุนรอบแกน เช่น เพลาทรงกระบอก แกนหมุน หัวสกรู หรือชิ้นส่วนโลหะอื่น ๆ ที่ต้องการความสมมาตร เครื่องกลึงโรงงานสามารถทำงานได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการกลึงผิวภายนอก ผิวภายใน เจาะ เจียร ตัด และเกลียว ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ เครื่องกลึงโรงงานจึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มเครื่องจักรพื้นฐานที่สุดของงานโลหะ และเป็นจุดเริ่มต้นของการผลิตชิ้นส่วนเชิงกลในแทบทุกอุตสาหกรรม

2. ความแม่นยำสูง สร้างมาตรฐานให้ชิ้นงาน

เครื่องกลึงโรงงานคุณภาพสูงสามารถควบคุมได้ทั้งเรื่องของขนาด เส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว ความตรงของแกน และความเรียบของผิวชิ้นงาน ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนด “มาตรฐานคุณภาพ” ของผลิตภัณฑ์ อีกทั้งความแม่นยำนี้ยังมีผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องจักรทั้งระบบ และลดโอกาสเกิดความเสียหายหรือหยุดชะงักในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นเครื่องกลึงโรงงาน CNC ที่ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ความแม่นยำจะยิ่งสูงขึ้นไปอีกระดับ พร้อมทั้งสามารถควบคุมค่าความคลาดเคลื่อน (tolerance) ได้ในระดับไมครอน ซึ่งมีความจำเป็นอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น อิเล็กทรอนิกส์หรืออุตสาหกรรมทางการแพทย์

3. เพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน เพิ่มผลผลิต

เครื่องกลึงโรงงาน โดยเฉพาะในรูปแบบระบบการทำงานอัตโนมัติ อย่างเครื่องกลึงโรงงาน CNC หรือเครื่องกลึงโรงงานเทอร์เรท สามารถช่วยให้กระบวนการผลิตเป็นไปอย่างรวดเร็วต่อเนื่อง ลดการใช้แรงงานคน ลดความผิดพลาด และลดการสูญเสียวัสดุจากการตัดผิดพลาด ยิ่งในโรงงานที่ต้องการผลิตชิ้นงานหลายพันชิ้นต่อวัน การใช้เครื่องกลึงโรงงานคุณภาพดีถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าอย่างยิ่ง เพราะสามารถคืนทุนได้ในระยะเวลาอันสั้นจากการประหยัดต้นทุนในระยะยาว

4. รองรับทั้งการผลิตจำนวนมากและงานเฉพาะทาง

เครื่องกลึงโรงงานมีความยืดหยุ่นสูง สามารถใช้งานได้ทั้งในสายงานที่ต้องการผลิตจำนวนมาก เช่น การผลิตชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมยานยนต์ ไปจนถึงงานเฉพาะทางที่ผลิตเพียงชิ้นเดียวหรืองานสั่งทำ อย่างการกลึงต้นแบบ การกลึงอะไหล่ซ่อมเฉพาะจุด หรือการสร้างอุปกรณ์ตามแบบของลูกค้า สามารถปรับเปลี่ยนให้เข้ากับระบบการทำงานของอุตสาหกรรมการผลิตแต่ละห่างได้ หรือแม้กระทั่งปรับใช้กับระบบเครื่องกลึงแมนนวลก็ยังได้

5. ก้าวสู่การผลิตอัจฉริยะในยุคอุตสาหกรรม 4.0

ในปัจจุบัน เครื่องกลึงโรงงานไม่ได้ทำหน้าที่แค่ตัดเหล็กให้กลายเป็นเพลาเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบโรงงานอัจฉริยะ หรือ Smart Factory ที่เชื่อมต่อกับระบบการจัดการผลิต (Manufacturing Execution System) ระบบ IoT ระบบ Big Data และ AI ด้วย เพราะฉะนั้นเครื่องกลึงโรงงานสมัยใหม่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาให้สามารถส่งข้อมูลการทำงานแบบเรียลไทม์ไปยังผู้จัดการโรงงาน ตรวจสอบประสิทธิภาพ ติดตามปัญหา หรือแม้กระทั่งคาดการณ์การบำรุงรักษาล่วงหน้า (Predictive Maintenance) ได้อย่างแม่นยำ ทั้งหมดนี้ช่วยลด Downtime ลดความเสี่ยงในการหยุดสายการผลิต และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันให้กับโรงงาน

ส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องกลึงโรงงาน

เครื่องกลึงโรงงานมีระบบกลไกที่ซับซ้อนและต้องการการทำงานประสานกันของชิ้นส่วนหลายจุด ตั้งแต่แขนควบคุมรอบ ความเร็ว ทิศทางการตัด ไปจนถึงชุดเฟือง เพลาป้อน และชุดเลื่อนต่าง ๆ ทุกองค์ประกอบล้วนมีหน้าที่เฉพาะที่ช่วยให้เครื่องกลึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความเข้าใจในหน้าที่ของแต่ละส่วนไม่เพียงแต่ช่วยให้ใช้งานเครื่องได้อย่างถูกต้อง แต่ยังช่วยลดปัญหาในการซ่อมบำรุง และเพิ่มความแม่นยำในงานกลึงได้อย่างยั่งยืน

• แขนหมุนปรับความเร็วรอบ (Spindle Speed Selector): ตัวควบคุมความเร็วในการหมุนของหัวจับ (Spindle) ซึ่งเป็นส่วนที่จับยึดชิ้นงานเอาไว้ ความเร็วรอบมีผลอย่างมากต่อคุณภาพของชิ้นงาน และประเภทของวัสดุที่นำมากลึง โดยวัสดุแข็งหรือชิ้นงานขนาดใหญ่ควรใช้รอบต่ำ ขณะที่วัสดุนิ่มหรือการกลึงละเอียดสามารถใช้รอบสูงได้
• แขนโยกปรับกลึงเกลียว (Leadscrew Reverse & Thread Range Lever): เมื่อชิ้นงานต้องการกลึงเกลียว เช่น สกรูหรือนอต แขนโยกของเครื่องกลึงโรงงานชุดนี้จะถูกใช้ในการตั้งค่าทิศทางและระยะการตัดของเกลียวที่ต้องการ สามารถปรับให้กลึงเกลียวแบบเมตริกหรือเกลียวนิ้วได้ตามต้องการ และยังสามารถเลือกทิศทางของเกลียว (ซ้ายหรือขวา) ได้ด้วย
• ชุดเฟืองทด (Gears): กลไกเชื่อมต่อระหว่างชุดหัวเครื่อง (Headstock) กับชุดท้ายแท่นเครื่อง (Tailstock) โดยอยู่บริเวณตรงกลางของสะพานแท่นเครื่อง มีหน้าที่ถ่ายทอดกำลังหมุนจากมอเตอร์ไปยังระบบการเลื่อนและระบบตัดของเครื่องกลึงโรงงาน
• ชุดแคร่เลื่อน (Saddle): ฐานรองรับอุปกรณ์ตัดหรือหัวจับเครื่องมือ (Tool Post) โดยสามารถเคลื่อนที่ในแนวยาวตามแกนของชิ้นงานไปทางหัวจับหรือท้ายแท่นได้ เพื่อให้หัวตัดสามารถกลึงผิวชิ้นงานในระยะที่ต้องการ อีกทั้งแคร่เลื่อนนี้ยังเป็นตัวรองรับการเคลื่อนไหวของชุดแท่นเลื่อน (Carriage) และสามารถติดตั้งระบบป้อนอัตโนมัติหรือควบคุมด้วยมือได้เช่นกัน ทำให้ระบบการทำงานของเครื่องกลึงโรงงานมีความลื่นไหล และแม่นยำในการควบคุมระยะตัด
• ชุดแท่นเลื่อน (Carriage): โครงสร้างหลักที่ยึดกับแคร่เลื่อนในเครื่องกลึงโรงงาน ทำหน้าที่เคลื่อนที่ในแนวขวาง (เข้าออก) และแนวตั้ง (ขึ้นลง) เพื่อให้หัวตัดเข้าไปตัดชิ้นงานได้ตามตำแหน่งที่ต้องการ แท่นเลื่อนประกอบไปด้วยกลไกหลายส่วน เช่น Slide Cross Slide และ Compound Rest
• ชุดเฟืองป้อน (Feed Gear): ชิ้นส่วนของเครื่องกลึงโรงงานที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดการหมุนจากเพลาหลักไปยังชุดแคร่เลื่อนและแท่นเลื่อน ทำให้เครื่องมือตัดเคลื่อนที่อัตโนมัติได้ทั้งแนวแกน (ตามความยาว) และแนวขวาง (เข้าออก) ชุดเฟืองนี้มีหลายขนาดและอัตราทดที่สามารถเลือกได้ตามประเภทงาน เช่น กลึงหยาบ กลึงละเอียด หรือกลึงเกลียว
• เพลานํา (Lead Screw): เพลายาวที่มีเกลียวตลอดแนว ทำหน้าที่หลักในการกลึงเกลียวหรือใช้ในการเลื่อนชุดเครื่องมือตัดอย่างแม่นยำในงานที่ต้องการความละเอียดสูง
• เพลาป้อน (Feed Shaft): เพลาที่ยึดขนานกับเพลานำ แต่มีหน้าที่ต่างกันโดยใช้สำหรับการป้อนเครื่องมือตัดอย่างต่อเนื่องในการกลึงผิวทั่วไป ไม่ใช่งานเกลียว เพลาของเครื่องกลึงโรงงานนี้จะควบคุมการเคลื่อนที่ของชุดแคร่และแท่นเลื่อนไปข้างหน้าหรือถอยหลังอย่างสม่ำเสมอ โดยสามารถเลือกได้ว่าจะให้ป้อนแบบอัตโนมัติหรือควบคุมด้วยมือ

ข้อควรพิจารณาในการเลือกซื้อเครื่องกลึงโรงงาน

ระบบการทำงานของเครื่องกลึงโรงงาน

ระบบการทำงานของเครื่องกลึงโรงงาน มีผลโดยตรงต่อความแม่นยำ ความเร็ว และความยืดหยุ่นในการผลิต เครื่องกลึงโรงงานสามารถแบ่งได้เป็นหลายประเภท เช่น เครื่องกลึงโรงงานหน้าจาน เครื่องกลึงโรงงานยันศูนย์ เครื่องกลึงโรงงานสวิส เครื่องกลึงโรงงานแบบ CNC ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ หรือเครื่องกลึงโรงงานแบบเทอร์เรทที่ใช้หัวจับเครื่องมือตัดหลายชิ้น หากโรงงานของคุณต้องการผลิตชิ้นงานซ้ำ ๆ ด้วยความละเอียดสูงและมีความแม่นยำ เครื่องกลึงโรงงาน CNC จะเหมาะสมที่สุด เพราะช่วยลดความผิดพลาดและเพิ่มความเร็ว

ชิ้นส่วนและส่วนประกอบ

คุณภาพของชิ้นส่วนและส่วนประกอบเครื่องกลึงโรงงานเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความทนทานและความเสถียรของเครื่อง กลไกการเคลื่อนที่ของแกนหมุน ระบบส่งกำลัง ระบบหล่อลื่น และวัสดุที่ใช้ผลิตชิ้นส่วนจะเป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการตัดและอายุการใช้งานของเครื่อง การเลือกเครื่องกลึงโรงงานที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนคุณภาพสูงและได้รับการออกแบบมาอย่างเหมาะสม จะช่วยลดการสึกหรอ และลดความจำเป็นในการซ่อมบำรุงบ่อยครั้ง ซึ่งจะช่วยประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายในระยะยาว

ขนาดและน้ำหนักของเครื่องกลึงโรงงาน

ขนาดและน้ำหนักของเครื่องกลึงโรงงานต้องเหมาะสมกับพื้นที่ติดตั้งและความสามารถในการรองรับน้ำหนักของโครงสร้างโรงงาน นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นงานที่จะผลิตด้วย เครื่องกลึงโรงงานที่มีขนาดใหญ่จะเหมาะกับชิ้นงานขนาดใหญ่หรือการผลิตจำนวนมาก ขณะที่เครื่องกลึงโรงงานขนาดเล็กเหมาะกับงานละเอียดหรือชิ้นงานขนาดเล็ก

กำลัง

กำลังของเครื่องกลึงเป็นตัวกำหนดความสามารถในการตัดวัสดุประเภทต่าง ๆ และความเร็วในการผลิต เครื่องกลึงโรงงานที่มีกำลังสูงจะสามารถตัดวัสดุที่แข็งและหนาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่เครื่องกลึงโรงงานกำลังต่ำอาจเหมาะกับงานที่ไม่ต้องการแรงตัดสูง การเลือกเครื่องกลึงโรงงานที่มีกำลังเหมาะสมกับลักษณะงานและวัสดุที่ใช้ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และลดโอกาสเครื่องจักรทำงานหนักเกินไปจนเสียหาย

ราคาของเครื่องกลึงโรงงาน

เครื่องกลึงโรงงานราคาสูงมักมาพร้อมกับเทคโนโลยีที่ทันสมัย ชิ้นส่วนคุณภาพดี และระบบควบคุมที่ซับซ้อน ทำให้มีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูงกว่า อย่างไรก็ตาม การเลือกเครื่องกลึงโรงงานที่ราคาสมเหตุสมผลและตอบโจทย์การใช้งานจริง จะช่วยให้การลงทุนมีความคุ้มค่ามากที่สุด โรงงานควรเปรียบเทียบราคาและคุณสมบัติของเครื่องกลึงโรงงานในตลาด พร้อมทั้งพิจารณาการบริการหลังการขายและการรับประกันจากผู้ผลิตด้วย