เครื่องกลึง CNC คืออะไร มีกี่ประเภท มีวิธีการทำงานและนำไปใช้งานอย่างไร

เครื่องกลึง CNC หรือ CNC Lathe Machine คือเครื่องจักรที่ทำงานโดยควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์ ซึ่งคำว่า “CNC” ย่อมาจาก Computer Numerical Control หมายถึงระบบที่ใช้รหัสคำสั่ง (เช่น G-code) ในการควบคุมการทำงานของเครื่องจักร โดยเครื่องกลึง CNC จะแตกต่างจากเครื่องกลึงแบบแมนนวลที่ต้องพึ่งพาการควบคุมด้วยมือ ตรงที่เครื่องกลึง CNC จะใช้คอมพิวเตอร์ในการสั่งการ ทำให้การผลิตมีความแม่นยำสูง ซ้ำได้ในปริมาณมาก และสามารถตั้งค่าการทำงานที่ซับซ้อนได้ล่วงหน้า ช่วยลดเวลาและแรงงานอย่างมาก

ระบบ CNC คืออะไร

ระบบ CNC (Computer Numerical Control) ทำหน้าที่เป็นสมองของเครื่องตัดเลเซอร์ โดยรับข้อมูลแบบร่างหรือดีไซน์จากคอมพิวเตอร์ และแปลงเป็นคำสั่งควบคุมการเคลื่อนที่ของหัวตัดเลเซอร์ CNC รวมถึงการปรับความเข้มของลำแสงให้เหมาะสมกับวัสดุแต่ละชนิด ระบบ CNC ช่วยให้ผู้ใช้สามารถตั้งค่าเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้

ข้อดีของเครื่องกลึง CNC

1. ความแม่นยำสูง (High Precision): เครื่องกลึง CNC สามารถควบคุมการตัดเฉือนได้ละเอียดระดับไมครอน ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพและมาตรฐานคงที่ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น อุปกรณ์การแพทย์ ชิ้นส่วนอากาศยาน หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
2. ผลิตซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอ (Repeatability): ด้วยการควบคุมผ่านโปรแกรม G-code ทำให้เครื่องกลึง CNC สามารถผลิตชิ้นงานจำนวนมากที่มีรูปร่างและขนาดเหมือนกันทุกชิ้น ลดของเสียและปัญหาจากความผิดพลาดของแรงงานคน
3. ประหยัดเวลาในการผลิต (Efficiency): เครื่องกลึง CNC สามารถทำงานต่อเนื่องได้ตลอด 24 ชั่วโมงโดยไม่จำเป็นต้องพัก ทำให้กระบวนการผลิตรวดเร็ว และเหมาะกับงานเร่งด่วนหรือการผลิตในปริมาณมาก
4. ลดการพึ่งพาทักษะแรงงาน (Low Operator Dependency): ไม่จำเป็นต้องใช้แรงงานฝีมือขั้นสูงในการควบคุมเครื่องกลึง CNC ตลอดเวลา ช่วยลดต้นทุนค่าแรง และลดปัญหาเรื่องขาดแคลนช่างฝีมือ
5. รองรับการผลิตที่ซับซ้อนได้ (Complex Geometry): เครื่องกลึง CNC สามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อน ซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้สำหรับเครื่องกลึงธรรมดา เช่น ชิ้นส่วนโค้ง ซับซ้อนหลายแกน
6. เปลี่ยนงานง่ายและรวดเร็ว (Quick Setup): เพียงแค่เปลี่ยนโปรแกรม G-code ก็สามารถผลิตชิ้นงานแบบใหม่ได้ทันที ไม่ต้องเปลี่ยนแม่พิมพ์หรือตั้งเครื่องใหม่มากเหมือนเครื่องมือกลแบบดั้งเดิม
7. ลดของเสียในกระบวนการผลิต (Material Efficiency): เครื่องกลึง CNC มีประสิทธิภาพในการทำงานที่แม่นยำ ช่วยลดการสูญเสียวัสดุ และลดต้นทุนโดยรวมของการผลิตได้เป็นอย่างดี
8. เพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน (Safety): เครื่องกลึง CNC ทำงานอัตโนมัติ จึงลดการสัมผัสโดยตรงของแรงงานกับชิ้นงานหรือเครื่องมือ ทำให้เกิดอุบัติเหตุน้อยลง
9. สามารถเชื่อมต่อกับระบบการผลิตอื่น (Automation & Integration): เครื่องกลึง CNC ได้รับออกแบบมาให้รองรับการเชื่อมต่อกับแขนกล หุ่นยนต์ หรือระบบ IoT ทำให้สามารถเข้าสู่ระบบการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบได้ง่ายขึ้น

ตัวอย่างอุตสาหกรรมที่มีการใช้เครื่องกลึง CNC

อุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนรถยนต์

เพลาข้อเหวี่ยง แกนเพลาขับ ลูกสูบ ตัวเรือนเกียร์ หรือแม้แต่โครงสร้างระบบกันสะเทือน ต้องการความเที่ยงตรงสูง เพื่อให้ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไร้ปัญหา เครื่องกลึง CNC ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนและต้องผลิตในปริมาณมาก ด้วยการควบคุมผ่านระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้ทุกชิ้นส่วนที่ผลิตออกมามีขนาดตรงตามแบบทุกประการ ลดความคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดจากการควบคุมโดยแรงงานคน และยังช่วยเพิ่มความเร็วในสายการผลิตอีกด้วย อีกทั้งเครื่องกลึง CNC ยังช่วยลดต้นทุนในการผลิตระยะยาว เนื่องจากสามารถทำงานต่อเนื่องและลดการสูญเสียจากของเสียที่ไม่ได้มาตรฐาน

อุตสาหกรรมผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์

ในวงการแพทย์ ความแม่นยำของอุปกรณ์ถือเป็นเรื่องที่ไม่สามารถประนีประนอมได้ ชิ้นส่วนต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นเข็มเจาะทางการแพทย์ อุปกรณ์ฝังในร่างกาย (Implants) ชิ้นส่วนเครื่องมือผ่าตัด และอุปกรณ์ที่ต้องสัมผัสกับเนื้อเยื่อหรือของเหลวในร่างกาย ล้วนต้องผ่านมาตรฐานด้านความปลอดภัย ความสะอาด และความแม่นยำสูง เครื่องกลึง CNC จึงกลายเป็นเครื่องมือหลักในการผลิตชิ้นงานเหล่านี้ เพราะสามารถควบคุมขนาด รูปทรง พื้นผิว และความเรียบร้อยของชิ้นงานได้อย่างละเอียด อีกทั้งยังสามารถทำงานกับวัสดุเฉพาะทาง เช่น ไทเทเนียม สเตนเลสเกรดทางการแพทย์ หรือวัสดุที่มีความแข็งแรงและปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์ ซึ่งไม่สามารถขึ้นรูปได้ง่ายด้วยเครื่องจักรทั่วไป

อุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนเครื่องบิน

ชิ้นส่วนที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศต้องรับแรงกด แรงดึง และแรงสั่นสะเทือนในระดับสูง จึงต้องมีความแม่นยำและทนทานเป็นพิเศษ ทั้งใบพัดเครื่องยนต์ ชิ้นส่วนของโครงเครื่องบิน ชิ้นส่วนของระบบไฮดรอลิก ไปจนถึงองค์ประกอบของระบบควบคุมการบิน เครื่องกลึง CNC ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้อย่างกว้างขวาง เนื่องจากสามารถทำงานกับโลหะที่มีความแข็งแรงสูง เช่น อะลูมิเนียมเกรดอากาศยาน อินโคเนล หรือไทเทเนียมได้อย่างแม่นยำ และยังสามารถผลิตชิ้นงานที่ซับซ้อนในระดับไมโครได้อย่างมีประสิทธิภาพ ที่สำคัญ การใช้เครื่องกลึง CNC ยังช่วยให้การผลิตสามารถทำซ้ำได้ตามมาตรฐานเดียวกัน ซึ่งเป็นข้อกำหนดสำคัญของอุตสาหกรรมการบินที่เน้นความปลอดภัยและคุณภาพเป็นอันดับหนึ่ง

อุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนจำนวนมาก

นอกจากอุตสาหกรรมเฉพาะทางข้างต้นแล้ว เครื่องกลึง CNC ยังถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไปที่เน้นการผลิตจำนวนมาก เช่น อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เฟอร์นิเจอร์โลหะ อะไหล่เครื่องจักรกล และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่น ๆ การผลิตชิ้นส่วนซ้ำจำนวนมากจำเป็นต้องอาศัยความรวดเร็ว ความสม่ำเสมอ และความคุ้มค่าทางต้นทุน ซึ่งเครื่องกลึง CNC สามารถตอบสนองได้ครบถ้วน ทั้งในด้านการผลิตที่ไม่ต้องใช้แรงงานมาก การลดของเสียในกระบวนการ และสามารถเปลี่ยนแบบผลิตได้ง่ายเมื่อมีความต้องการใหม่ ๆ เข้ามา การตั้งโปรแกรมใหม่เพียงครั้งเดียวก็สามารถเปลี่ยนรูปแบบการผลิตได้ทันที โดยไม่ต้องเสียเวลาและต้นทุนในระยะยาว

หลักการและขั้นตอนในการใช้งานของเครื่องกลึง CNC

• ออกแบบชิ้นงาน (Design): เริ่มต้นด้วยการออกแบบชิ้นงานโดยใช้โปรแกรม CAD (Computer-Aided Design) เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติของชิ้นงานที่ต้องการ
• เขียนโปรแกรมควบคุม (Programming): นำแบบ CAD เข้าสู่โปรแกรม CAM (Computer-Aided Manufacturing) เพื่อแปลงแบบเป็นชุดคำสั่ง G-code เพื่อสร้างเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องกลึง CNC โดยผู้เขียนโปรแกรมสามารถกำหนดความเร็วรอบการหมุน (RPM) ความเร็วในการเคลื่อนที่ (Feed rate) ลักษณะการตัดเฉือนได้ และรวมถึงสามารถทดสอบโปรแกรมด้วยการจำลองการทำงาน (Simulation) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องก่อนนำไปใช้จริงได้ด้วย
• ตั้งค่าเครื่องและติดตั้งชิ้นงาน (Setup): ติดตั้งชิ้นงานบนเครื่องกลึง CNC และตั้งค่าพื้นฐาน ไม่ว่าจะเป็นการตั้งจุดเริ่มต้น (Zero Point) เพื่อเป็นจุดอ้างอิงสำหรับเครื่องมือ ความเร็วรอบของแกนหมุน ตำแหน่งเครื่องมือกลึง และตรวจสอบระบบต่าง ๆ ของเครื่องกลึง เช่น ระบบหล่อลื่น ระบบไฟฟ้า ระบบควบคุม ว่าอยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน
• รันโปรแกรม (Machining): โหลดโปรแกรม G-code เข้าเครื่องกลึง CNC จากนั้นสั่งให้เครื่องทำงานตามคำสั่ง โปรแกรมจะควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือกลึงและชิ้นงานโดยอัตโนมัติ ในระหว่างการทำงาน ผู้ปฏิบัติงานควรเฝ้าระวังและตรวจสอบความผิดปกติ เช่น เสียงแปลก ๆ ความร้อนของเครื่องมือ หรือการเคลื่อนที่ผิดปกติ เพื่อป้องกันความเสียหาย
• ตรวจสอบและปรับแต่ง (Inspection & Adjustment): หลังจากชิ้นงานถูกผลิตเสร็จ ให้ทำการตรวจวัดขนาดและคุณภาพของชิ้นงาน หากพบความคลาดเคลื่อน ต้องปรับแต่งโปรแกรมหรือการตั้งค่าเครื่องกลึง CNC ก่อนผลิตงานชุดต่อไป
• บำรุงรักษาเครื่อง (Maintenance): หลังการใช้งาน ควรทำความสะอาดและบำรุงรักษาเครื่องกลึง CNC อย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้เครื่องกลึง CNC อยู่ในสภาพพร้อมใช้งานและยืดอายุการใช้งานของเครื่อง

ส่วนประกอบหลักของเครื่องกลึง CNC มีอะไรบ้าง

ระบบขับเคลื่อน

ส่วนที่สำคัญมากของเครื่องกลึง CNC เพราะเป็นระบบที่ทำหน้าที่ขับเคลื่อนการหมุนของหัวจับชิ้นงานและการเคลื่อนที่ของเครื่องมือกลึงตามแกนต่าง ๆ โดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเซอร์โวหรือมอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่มีความแม่นยำสูง ระบบนี้ต้องสามารถควบคุมความเร็วรอบและแรงบิดได้อย่างละเอียด เพื่อให้การตัดเฉือนมีความแม่นยำและราบรื่น การทำงานของระบบขับเคลื่อนจะได้รับข้อมูลตำแหน่งและความเร็วจากเซนเซอร์ เพื่อนำไปปรับแต่งการเคลื่อนที่ในเวลาจริง ทำให้เครื่องกลึง CNC สามารถผลิตชิ้นงานได้อย่างสม่ำเสมอและคุณภาพสูง

ระบบจับยึด

ส่วนที่ทำหน้าที่ยึดชิ้นงานให้มั่นคงกับเครื่องกลึง CNC ในขณะทำงาน เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่หรือสั่นสะเทือนที่อาจทำให้ชิ้นงานเสียรูปหรือเกิดความผิดพลาด หัวจับชิ้นงานที่ใช้กันทั่วไปมีหลายแบบ เช่น หัวจับสามกรงเล็บที่เหมาะกับชิ้นงานทรงกลม และหัวจับสี่กรงเล็บที่สามารถปรับจับชิ้นงานทรงต่าง ๆ ได้ ระบบจับยึดต้องมีความมั่นคงและแม่นยำสูง เพื่อให้แกนหมุนและเครื่องมือกลึงทำงานอย่างสมดุลและปลอดภัย บางเครื่องกลึง CNC ยังติดตั้งระบบจับยึดแบบไฮดรอลิกหรือระบบไฟฟ้า เพื่อเพิ่มความสะดวกและความแม่นยำในการจับชิ้นงาน

ระบบตรวจวัด

ระบบของเครื่องกลึง CNC ที่ทำหน้าที่ในการตรวจสอบตำแหน่ง ความเร็ว และสถานะต่าง ๆ ของเครื่องมือและชิ้นงานในขณะที่เครื่องกลึง CNC กำลังทำงาน เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการตัดเฉือนไม่เกิดความผิดพลาดหรือปัญหา ระบบนี้จะประกอบด้วยเซนเซอร์ต่าง ๆ เช่น เซนเซอร์ตรวจจับตำแหน่งและเซนเซอร์วัดความเร็วรอบ โดยข้อมูลที่ได้จะถูกส่งกลับไปยังระบบควบคุม เพื่อปรับแต่งการทำงานของเครื่องอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ในบางเครื่องกลึง CNC ยังมีระบบตรวจสอบคุณภาพของชิ้นงานหลังจากตัดเฉือน เพื่อช่วยลดของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

ระบบไฟฟ้า

ส่วนที่จ่ายพลังงานให้กับเครื่องกลึง CNC และควบคุมการทำงานของทุกระบบที่เกี่ยวข้อง ระบบนี้ประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟฟ้า ฟิวส์ สวิตช์ และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างต่อเนื่องและปลอดภัย ระบบไฟฟ้ายังรวมถึงระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและระบบกราวด์ เพื่อป้องกันความเสียหายและอุบัติเหตุ โดยการออกแบบระบบไฟฟ้าต้องมีความเสถียรและมีมาตรฐานสูง เพื่อรองรับการทำงานที่หนักหน่วงของเครื่องกลึง CNC

ระบบควบคุม

สมองของเครื่องกลึง CNC ซึ่งทำหน้าที่ประมวลผลคำสั่ง G-code ที่ได้รับจากโปรแกรมและสั่งการให้ระบบขับเคลื่อน ระบบจับยึด และส่วนประกอบอื่น ๆ ทำงานประสานกันอย่างถูกต้อง ระบบควบคุมมีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ช่วยแปลคำสั่งเป็นการเคลื่อนที่ที่แม่นยำ พร้อมทั้งตรวจสอบสถานะของเครื่องแบบเรียลไทม์ เพื่อปรับแก้ไขหากเกิดความผิดปกติ นอกจากนี้ ระบบควบคุมยังมีหน้าจอและอินเตอร์เฟซสำหรับผู้ใช้งาน เพื่อให้ตั้งค่าโปรแกรม ตรวจสอบสถานะเครื่อง และแก้ไขคำสั่งได้สะดวกในขณะปฏิบัติงาน เครื่องกลึง CNC รุ่นใหม่ ๆ ยังรองรับฟังก์ชันเชื่อมต่อเครือข่ายและตรวจสอบระยะไกล เพื่อช่วยให้ผู้ใช้งานและฝ่ายบำรุงรักษาสามารถดูแลและควบคุมเครื่องจักรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

บริษัท พรีแมท จำกัด จัดจำหน่ายเครื่องกลึง CNC คุณภาพสูงจากแบรนด์ Hartford

บริษัท พรีแมท จำกัดจัดจำหน่ายเครื่องกลึง CNC (CNC Lathe Machine) คุณภาพสูงจากแบรนด์ Hartford โดย Hartford เป็นผู้ผลิตเครื่องจักรจากไต้หวันที่มีชื่อเสียงด้านเทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะ โดยเฉพาะในกลุ่มเครื่องกลึง CNC และเครื่องแมชชีนนิ่งเซนเตอร์ (Machining Center) ที่ออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์การผลิตสมัยใหม่อย่างแท้จริง เครื่องกลึง CNC จาก Hartford ขึ้นชื่อเรื่องความแข็งแรงของโครงสร้าง ความแม่นยำในการตัดเฉือน และระบบควบคุมที่เสถียร รองรับงานหลากหลายประเภทตั้งแต่งานกลึงทั่วไปจนถึงงานที่ซับซ้อนระดับสูงในอุตสาหกรรมยานยนต์ อากาศยาน และแม่พิมพ์ ท่านใดสนใจสามารถสอบถามกับเจ้าหน้าที่ของเราเพิ่มเติมได้เลย