เครื่องจักร NC

เครื่องจักร NC  (Numerical Control)      

          คือ การควบคุมเครื่องจักรกลด้วยระบบตัวเลขและตัวอักษร ซึ่งคำจำกัดความนี้ได้จากประเทศสหรัฐอเมริกา  กล่าวคือการเคลื่อนที่ต่างๆ  ตลอดจนการทำงานอื่นๆ ของเครื่องจักรกลจะถูกควบคุมโดยรหัสคำสั่งที่ประกอบด้วยตัวเลข  ตัวอักษร  และสัญลักษณ์อื่นๆ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นเคลื่อนสัญญาณ (  Pulse ) ของกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณออกอื่นๆ ที่จะไปกระตุ้นมอเตอร์หรือ

อุปกรณ์อื่นๆ เพื่อทำให้เครื่องจักรกลทำงานตามขั้นตอนที่ต้องการ

ลักษณะการทำงาน 

          1. Adaptable วัตถุกระบวนการ พอดีกับแม่พิมพ์ลักษณะของผลิตภัณฑ์เช่นการผลิตชิ้นส่วน ให้เหมาะสมกับแม่พิมพ์การผลิต และการประมวลผลวิธีเครื่องจักรความแม่นยำและมีความเสถียรในการใช้เครื่องจักรคุณภาพสูง

          2. สามารถจะเชื่อมโยงแบบหลายแกน สามารถดำเนินการส่วนมีรูปร่างซับซ้อนการเปลี่ยนแปลง

          3. Parts โดยทั่วไปเพียงต้องการเปลี่ยนโปรแกรมสามารถบันทึกเวลาเตรียมผลิต

          4. ความแม่นยำสูง ความแข็งแกร่งสูงของเครื่องตัวเอง คุณสามารถเลือกประมวลผลดี ผลผลิตสูง (ปกติ 3-5 ครั้งที่เครื่องมือเครื่องจักรทั่วไป);

          5. ระดับสูงของระบบอัตโนมัติของเครื่องมือ คุณสามารถลดความเข้มของแรงงาน

          6. Modernization การจัดการการผลิตของเครื่องมือเครื่อง NC ด้วยรหัสมาตรฐาน ส่งข้อมูล การประมวลผลข้อมูลดิจิตอลคอมพิวเตอร์ควบคุมวิธีใช้ วางรากฐานสำหรับการออกแบบคอมพิวเตอร์ช่วย การผลิต และการรวมของการบริหารจัดการต้องการ

          7. Higher สำหรับผู้ประกอบการ พนักงานบำรุงรักษาสูงกว่าข้อกำหนดทางเทคนิค

ข้อดี

          1. มีความแม่นยำสูง

          2. ลดเวลาที่ต้องสูญเสียโดยไร้ประโยชน์

          3. ลดเวลานำ

          4. เพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิต เปลี่ยนลักษณะการทำงานได้ง่าย

          5. เชื่อมโยงกับ CAD ได้

ข้อเสีย

          1. ราคาเครื่องจักรมีราคาค่อนข้างสูง

          2. การบำรุงรักษามีความซับซ้อนมาก

          3. จำเป็นต้องใช้ช่างเขียนโปรแกรม (Part programmer) ที่มีทักษะสูงและฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ

          4. ชิ้นส่วนที่ใช้ในการซ่อมบำรุง ไม่สามารถผลิตได้ภายในประเทศ จำเป็นต้องสั่งซื้อหรือนำเข้าจากต่างประเทศ

          5. การซ่อมบำรุงจะต้องใช้ช่างที่มีประสบการณ์สูงและผ่านการฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ

          6. ราคาของเครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในกระบวนการการตัดเฉือน มีราคา

          7. พื้นที่ติดตั้งเครื่องจักร จะต้องควบคุมระดับอุณหภูมิ ความชื้นและฝุ่นละออง

เครื่องจักร CNC  (Computer Numerical Control) 

          คือ การใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยควบคุมการทำงานเครื่องจักรกลอัตโนมัติต่างๆ เช่น เครื่องกัด เครื่องกลึง เครื่องเจาะ เครื่องเจียระไน ฯลฯ โดยการสร้างรหัส ตัวเลข สัญลักษณ์ หรือเรียกว่าโปรแกรม NC ขึ้นมาควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกล ซึ่งสามารถทำให้ผลิตชิ้นงานได้รวดเร็วถูกต้อง และเที่ยงตรง

ลักษณะการทำงาน

          จะทำงานได้นั้น ระบบควบคุมของเครื่องจะต้องได้รับคำสั่งเป็นภาษาที่ระบบควบคุมเข้าใจได้เสียก่อนว่าจะให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำอะไร ดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องป้อนโปรแกรมเข้าไปในระบบควบคุมของเครื่องผ่านแป้นพิมพ์ (Key Board ) หรือเทปแม่เหล็ก ( Magnetic Tape ) เมื่อระบบควบคุมอ่านโปรแกรมที่ป้อนเข้าไปแล้ว ก็จะนำไปควบคุมให้เครื่องจักรกลทำงานโดยอาศัยมอเตอร์ป้อน ( Feed Moter ) เพื่อให้แท่นเลื่อนเคลื่อนที่ได้ตามที่เราต้องการ เช่น เครื่องกลึงซีเอ็นซี ( CNC Machine ) ก็จะมีมอเตอร์ในการเคลื่อนที่อยู่ 2 ตัว หรือเครื่องกัดซีเอ็นซีก็จะมีมอเตอร์ป้อน 3 ตัว จากนั้นระบบควบคุมอ่านโปรแกรมเสร็จแล้ว ก็จะเปลี่ยนรหัสโปรแกรมนั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเพื่อไปควบคุมให้มอเตอร์ทำงาน แต่เนื่องจากสัญญาณที่ออกจากระบบควบคุมนี้มีกำลังน้อย ไม่สามารถไปหมุนขับให้มอเตอร์ทำงานได้ ดังนั้น จึงต้องส่งสัญญาณนี้เข้าไปในภาคขยายสัญญาณของระบบขับ ( Drive amplified ) และส่งสัญญาณต่อไปยังมอเตอร์ป้อนแนวแกนที่ต้องการเคลื่อนที่ ตามที่โปรแกรมกำหนด ความเร็วและระยะทาง การเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนจะต้องกำหนดให้ระบบควบคุมรู้เนื่องจากระบบควบคุมซีเอ็นซี ( CNC )ไม่สามารถมองเห็นได้ ซึ่งจะแตกต่างกับช่างควบคุมเครื่องจักรที่อาศัยสายตามองดูตำแหน่งของคมตัดกับชิ้นงาน ก็จะรู้ว่าต้องเลื่อนแท่นเลื่อนไปอีกเป็นระยะทางเท่าใดถึงจะถึงชิ้นงาน ดังนั้น จึงต้องออกแบบอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่สามารถจะบอกตำแหน่งของแท่นเลื่อนให้ระบบควบคุมได้รู้ อุปกรณ์ชุดนี้เรียกว่า ระบบวัดขนาด ( Measuring System) ซึ่งประกอบด้วยสเกลแนวตรง ( Liner Scale ) มีจำนวนเท่ากับจำนวนแนวแกนในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกล ทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับระยะทางที่แท่นเลื่อนเคลื่อนที่กลับไปยังระบบควบคุม ทำให้ระบบควบคุมรู้ว่าแท่นเลื่อนเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทางเท่าใด

ข้อดี

          1. มีความเที่ยงตรงสูงในการปฏิบัติงานเพราะชิ้นงานต่างๆ ต้องการขนาดที่แน่นอน

          2. ทุกชิ้นงานมีคุณภาพสม่ำเสมอเท่ากันหมด เนื่องจากผลิตโดยใช้โปรแกรมในการสั่งเครื่องจักรกล CNC ทำงาน

          3. โอกาสเกิดความเสียหาย หรือต้องแก้ไขชิ้นงานน้อยหรือแทบไม่มี เพราะชิ้นงานที่ทำจะใช้โปรแกรมในการควบคุม ถ้าผิดพลาดก็แก้ไขที่โปรแกรม

          4. สามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่งโมง โดยไม่ต้องหยุดพักเครื่อง แต่ต้องมีคนควบคุมประจำเครื่องจักรกล CNC

          5. มีความรวดเร็วสูงในการผลิต ทำให้ได้ผลผลิตสูง เพราะสามารถกำหนดระยะเวลาในการผลิตชิ้นงาน

          6. ได้ว่าจะใช้เวลาในการทำงานกี่ชิ้นต่อวินาที/นาที/ชั่วโมง

ข้อเสีย

          1. มีราคาแพงมากเพราะต้องนำเข้าจากต่างประเทศ เนื่องจากยังไม่มีการผลิตเครื่องจักรกลCNCภายในประเทศ

          2.  ค่าซ่อมแซมสูง เนื่องจากการซ่อมแซมมีความซับซ้อน เพราะทั้งฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ รวมถึงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ต้องใช้ผู้ชำนาญการ

          3.  อุปกรณ์และซอฟต์แวร์เสริม (Option) มีราคาสูงและต้องได้มาจากผู้ผลิตเครื่องจักรกล CNCนั้นๆ เท่านั้นต้องมีความรู้พื้นฐานทางวิชาคณิตศาสตร์มากพอสมควรสำหรับใช้ในการเขียนโปรแกรม เพราะมิฉะนั้นจะไม่สามารถคำนวณหาค่าของจุดต่างๆได้

          4. ต้องมีพื้นที่ในการทำงานมากพอและมีสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ให้แก่ผู้เขียนโปรแกรม NC

          5. ต้องหางานป้อนให้เครื่องทำงานประจำอย่างสม่ำเสมอไม่หยุดนิ่ง เพราะอาจทำให้ชิ้นส่วนบางอย่างเสื่อมสภาพ และเพื่อให้เครื่องจักรได้รันเครื่องเตรียมพร้อมตลอดเวลา

เครื่องจักร DNC (Distribution Numerical Control) 

          คือระบบที่มีคอมพิวเตอร์กลางในการติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและกระจายข้อมูลซึ่งในที่นี้คือ โปรแกรม NC Data กับหน่วยควบคุม NC ของเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละตัวได้เพื่อเป็นศูนย์กลางในการบริการข้อมูลทั้งรับข้อมูล และส่งข้อมูลจำเพราะให้กับเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละเครื่องในเครือข่ายตามที่แต่ละเครื่องต้องการพร้อมๆ กันได้ในเวลาเดียวกัน

ลักษณะการทำงาน

           1. การเรียกโปรแกรม NC Data ที่ต้องการ โดยรับส่งโดยตรงระหว่างเครื่องจักรกลระบบ CNC กับคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการ (SUB Program Calling) โดยการเรียกโดยตรงที่หน้าเครื่องจักรกลระบบ CNC
           2. การให้บริการกระจายข้อมูลโปรแกรม NC Data ในแบบเครื่องข่ายโดยมี Server เป็นศูนย์กลางการติดต่อรับส่งข้อมูลโปรแกรม NC Data กับเครื่องจักรกลระบบ CNC ทุกเครื่องในเครือข่าย โดยมีสถานี Client Station ซึ่งเป็นสถานี Generate (สร้าง) หรือ INPUT หรือ EDIT ข้อมูลโปรแกรม NC Data เพื่อส่งเข้าสู่ Server กลางได้ (Client – Server Configuration System)
          3. การเริ่มกัดงานใหม่ต่อจากการกัดที่หยุดค้างไว้เดิม (Start Cutting from any program line) กรณีที่มีการหยุดกัดงานกลางคัน เช่น Tool สึกหรือ Tool แตก จำเป็นต้องหยุดค้างโปรแกรมไว้เพื่อเปลี่ยน Tool ใหม่ จากนั้น Software SUPER-DNC สามารถส่งต่อข้อมูลโปรแกรม NC Data ในบรรทัดต่อไปได้ โดยไม่ต้องเริ่มงานใหม่ทั้งหมด
          4. สามารถกำหนด Protocols พิเศษต่างๆ (เครื่องจักรเก่าๆ หรือที่ไม่แพร่หลายในตลาด) โปรแกรม SUPER-DNC สามารถติดต่อกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ที่มี Protocol ที่แตกต่างกันได้อย่างหลากหลายและกว้างขวาง (Special Protocols for CNC Machines)
          5. การทำงานแบบ Auto-Search สำหรับส่ง Sub Programs หลายๆ โปรแกรมเรียงไปตามลำดับไปยังเครื่องจักรเป้าหมาย
          6. OPTION การแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดเหตุการณ์ต่างๆ (Notify User for Events such as cutting finish) เช่น เมื่อกัดงานเสร็จแล้ว หรือเกิดการหยุดกัดงานโดยไม่คาดคิด SUPER-DNC สามารถติดต่อด้วย Special GPRS Data modem เพื่อส่งแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile phone) ด้วย E-mail หรือ SMS Message ของผู้ใช้ได้โดยอัตโนมัติเพื่อให้ผู้ใช้ทราบและดำเนินการต่อไปได้