เครื่องกลึงซีเอ็นซีคืออะไร? ความหมาย ส่วนประกอบสำคัญ ประเภท และการใช้งาน

ศูนย์บริการเหล็กที่ต้องใช้เพลาที่เหมือนกัน 600 อัน โดยแต่ละอันมีพิกัดความเผื่อเส้นผ่านศูนย์กลาง ±0.01 มม. ต้องเผชิญกับการตัดสินใจที่ตรงไปตรงมา: เชื่อถือการตัดสินใจของช่างเครื่องที่มีทักษะหลายคนและยอมรับการเปลี่ยนแปลงแบบชิ้นส่วนต่อชิ้นส่วน หรือจ้างงานกับเครื่องกลึง CNC และปล่อยให้โปรแกรมรักษาขนาดไว้ตลอดกะ คำตอบสั้นๆ สำหรับคำถามคือ เครื่องกลึง CNC เป็นเครื่องกลึงที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งจะหมุนชิ้นงานรอบแกนของตัวเอง ในขณะที่เครื่องมือตัดแบบตายตัวจะติดตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้เพื่อเอาวัสดุออก การจัดเรียงดังกล่าว ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่หมุนได้และเครื่องมือที่อยู่นิ่งนั้น เรียกว่าการกลึง และยังคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการผลิตส่วนประกอบทรงกลม เช่น เพลา จาน บูช ปลอก และในอุตสาหกรรมหนัก ม้วนโรงสีที่มีน้ำหนักหลายตัน

เครื่องกลึงซีเอ็นซีคืออะไรกันแน่?

CNC ย่อมาจาก Computer Numerical การควบคุม บนเครื่องกลึง ชิ้นงานจะถูกยึดไว้ในหัวจับหรือปลอกรัดบนสปินเดิล และหมุนด้วยความเร็วที่ตั้งโปรแกรมไว้ ในขณะที่เครื่องมือตัดจะถูกป้อนไปตามแกนหลักสองแกน: X ซึ่งควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลาง และ Z ซึ่งควบคุมความยาว เครื่องจักรจะรันโปรแกรมชิ้นงาน ซึ่งโดยปกติจะเขียนด้วยรหัส G และเซอร์โวมอเตอร์ที่มีการตอบสนองตำแหน่งจะย้ายเครื่องมือไปยังพิกัดที่กำหนดเป็นร้อยหรือหนึ่งในพันของมิลลิเมตร

รายละเอียดที่กำหนดคือสิ่งที่หมุนเวียน บนเครื่องกลึง ชิ้นงานจะหมุน บนเครื่องกัดเครื่องมือจะหมุน แผนกดังกล่าวอธิบายว่าทำไมเครื่องกลึงจึงเป็นเจ้าของตลาดชิ้นส่วนทรงกลม และโรงงานจึงครองชิ้นส่วนแบบแท่งปริซึม เครื่องจักรสมัยใหม่ทำให้เส้นไม่ชัดเจนเล็กน้อย: การเพิ่มเครื่องมือที่ใช้งานจริงและแกน C ให้กับสปินเดิลจะสร้างเครื่องกลึงแบบ Mill-turn ที่สามารถเจาะรูขวาง ตัดแฟลต และกัดโปรไฟล์ฐานสิบหกได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนออกจากหัวจับ

เทคโนโลยีเองก็มีความเป็นผู้ใหญ่แล้ว การควบคุมเชิงตัวเลขเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1950 และการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แพร่หลายในช่วงทศวรรษปี 1970 และ 1980 สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปตั้งแต่นั้นมาคือต้นทุน การควบคุมการใช้งาน และความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบผลตอบรับ ผลลัพธ์ก็คือ ปัจจุบันร้านค้าทุกขนาดใช้เครื่องกลึง CNC เป็นเวลาหลายชั่วโมง โดยมีผู้ปฏิบัติงานรายเดียวเฝ้าดูเครื่องจักรหลายเครื่อง

ส่วนประกอบหลักทีละส่วน

เครื่องกลึง CNC ทุกเครื่อง ตั้งแต่เครื่องกลึงแบบตั้งโต๊ะขนาดกะทัดรัดไปจนถึงเครื่องกลึงแบบม้วนขนาด 30 ตัน ได้รับการประกอบจากกลุ่มแกนเดียวกัน:

• Headstock: บรรจุสปินเดิล มอเตอร์ขับเคลื่อน และชุดเกียร์ หัวจับหรือปลอกรัดที่ติดตั้งอยู่ที่นี่จะจับชิ้นงาน
  • รูแกนหมุน: ปล่อยให้สต็อกแท่งยาวป้อนผ่านสำหรับงานป้อนแท่ง
  • ปากจับยึด: จับยึดแท่งตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก หรือจับวงแหวนที่รูเมื่อกลับด้าน
• เตียงและรางนำทาง: โครงสร้างกระดูกสันหลัง; ความแข็งแกร่งจะเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องจักรจะทนทานต่อการตัดหนักเพียงใด
  • เตียงเอียง: เศษหลุดออกจากโซนทำงาน พบได้ทั่วไปในเครื่องกลึงขนาดกลางที่รวดเร็ว
  • เตียงเรียบ: รูปแบบดั้งเดิมยังคงได้รับความนิยมในเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ใช้งานหนัก
• การเคลื่อนย้ายและการเลื่อนแบบข้าม: ยกเสาเครื่องมือหรือป้อมปืน ซึ่งจะจัดดัชนีเครื่องมือหลายรายการให้อยู่ในตำแหน่งการตัดโดยอัตโนมัติ
• Tailstock: รองรับปลายที่ว่างของชิ้นงานที่ยาวหรือเรียวเพื่อป้องกันการโก่งตัว
• ชุดควบคุม CNC: อ่านโปรแกรม แก้ไขเส้นทางของเครื่องมือ และสั่งการเซอร์โวมอเตอร์
• ระบบน้ำหล่อเย็นและการจัดการเศษ: ชะล้างความร้อนและเศษผงออกจากบริเวณการตัด

การทำงานของเครื่องกลึง CNC

เครื่องจักรเครื่องหนึ่งครอบคลุมงานกลึงส่วนใหญ่ เนื่องจากป้อมปืนจะสลับเครื่องมือโดยอัตโนมัติ และตัวเลื่อนสามารถไปตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ได้ การดำเนินงานมาตรฐานคือ:

1. การกลึงทางตรงและเทเปอร์: ลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกตามแนวกระบอกสูบหรือมุมที่ควบคุม
2. หันหน้าไปทาง: การตัดพื้นผิวเรียบเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสกับแกน โดยปกติจะอยู่ที่ปลายของชิ้นส่วน
3. การเจาะและการคว้าน: การสร้างและขยายรูภายในบนเส้นกึ่งกลางของสปินเดิล
4. การเซาะร่องและการกลึงตัด: การตัดช่องแคบหรือแยกชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วออกจากแท่ง
5. การทำเกลียว: การตัดเกลียวภายในและภายนอกด้วยจุดเดียวที่ระยะพิทช์ที่กำหนด
6. การขึ้นลาย: การกดรูปแบบการยึดจับเข้ากับด้ามจับ ข้อต่อ และแมนเดรล
7. การกลึงตามรูปร่าง: เป็นไปตามโปรไฟล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ ซึ่งเป็นวิธีการสร้างเม็ดมะยม รัศมี และร่องม้วนที่ซับซ้อน

ประเภทของเครื่องกลึง CNC และความแตกต่าง

เลือกตามจำนวนแกน

เครื่องกลึง 2 แกนที่เคลื่อนที่เฉพาะ X และ Z รองรับงานกลึงส่วนใหญ่ การเพิ่มเครื่องมือที่ใช้งานจริงและแกน C ทำให้เกิดเครื่องกลึงแบบ 3 แกนที่สามารถเจาะข้ามและกัดได้ สปินเดิลรองจะย้ายชิ้นส่วนไปยังสปินเดิลตัวที่สองเพื่อการทำงานด้านหลัง และการกำหนดค่าที่มีสี่แกนขึ้นไปทำให้สามารถตัดเครื่องมือหลายชิ้นพร้อมกันกับงานขนาดใหญ่ได้

แนวนอนหรือแนวตั้ง

เครื่องกลึงแนวนอนเป็นรูปแบบเริ่มต้น เครื่องกลึงแนวตั้งซึ่งแกนหมุนชี้ขึ้นและชิ้นส่วนวางราบอยู่บนโต๊ะหมุน เหมาะกับจานขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก เช่น หน้าแปลน มู่เล่ และโรเตอร์เบรก เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะยึดชิ้นส่วนไว้แทนที่จะแขวนน้ำหนักทั้งหมดไว้บนปากจับของหัวจับ

แพลตฟอร์มสำหรับงานหนักและวัตถุประสงค์พิเศษ

ในส่วนงานหนัก เครื่องจักรจะถูกสร้างขึ้นรอบๆ ชิ้นงานมากกว่าแค็ตตาล็อก เครื่องกลึงแนวนอนสำหรับงานหนักมีวงสวิงคู่ที่วัดได้หลายร้อยมิลลิเมตร โดยมีระยะห่างระหว่างศูนย์กลางตั้งแต่ 3,500 มม. ขึ้นไป เตียงหล่อขนาดใหญ่ และที่วางที่มั่นคงซึ่งรองรับชิ้นงานที่มีน้ำหนักหลายตัน เครื่องจักรในระดับนี้เกิดขึ้นเพราะเครื่องกลึงมาตรฐาน ถึงแม้จะแม่นยำ แต่ก็ไม่เคยแข็งเพียงพอสำหรับการตัดที่การตีขึ้นรูปขนาดใหญ่ต้องการ

เครื่องกลึง CNC ม้วนสำหรับงานหนัก พารามิเตอร์ทางเทคนิค ดูผลิตภัณฑ์ →

เครื่องกลึง CNC กับเครื่องกลึงธรรมดา

ความแตกต่างในทางปฏิบัติจะปรากฏในด้านความสามารถในการทำซ้ำและมูลค่าคงอยู่: เครื่องกลึงแบบแมนนวลจะให้รางวัลแก่มือของผู้ปฏิบัติงาน ในขณะที่เครื่องกลึง CNC จะให้รางวัลแก่โปรแกรมและความแข็งของเครื่องจักร ตามหลักทั่วไปสำหรับงานเหล็กทั่วไป การกลึงด้วยมือโดยผู้ชำนาญจะจับยึดประมาณ ±0.05 มม. ในขณะที่เครื่องกลึง CNC ที่แข็งแรงจับยึด ±0.01 มม. หรือดีกว่า และทำซ้ำกับชิ้นส่วนหมายเลข 600 เหมือนกับชิ้นส่วนหมายเลข 1

ที่ที่เครื่องกลึง CNC งานหนักได้รับการดูแล: การตัดเฉือนแบบม้วน

โรงงานรีดเหล็กแสดงให้เห็นว่าเครื่องกลึงการผลิตต้องมีอะไรเพื่อความอยู่รอด ลูกกลิ้งทำงานและลูกกลิ้งสำรองสูญเสียเส้นผ่านศูนย์กลางและพัฒนารูปแบบการสึกหรอที่ต้องหมุนกลับตามกำหนดเวลา ม้วนเหล็กเส้นมีร่องเสี้ยวและรูปทรงซี่โครงที่ต้องตัดใหม่อย่างแม่นยำในขณะที่สึกหรอ และโรงงานเหล็กลวดใช้วงแหวนม้วนที่ต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าวงแหวน

สิ่งนี้ไม่เหมือนกับการเปลี่ยนงานในโรงงาน ชิ้นงานเหล่านี้มีความยาว หนัก และแข็งเมื่อใช้เครื่องมือ และจะทำให้เครื่องจักรมีฐานที่เบา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องกลึง CNC แบบเฉพาะลูกกลิ้งจึงมีอยู่: เบดเสริมแรง ชิงช้าขนาดใหญ่ วางตัวได้อย่างมั่นคงในหน่วยตัน และส่วนควบคุมที่ปรับแต่งสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และการตัดที่ช้าและทรงพลัง เครื่องกลึงลูกกลิ้ง CNC ที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ได้รับการกำหนดค่าสำหรับรอบการทำงานนี้อย่างแน่นอน และผู้ซื้อที่เปรียบเทียบเครื่องจักรเฉพาะสำหรับวงแหวนลูกกลิ้งสามารถเริ่มต้นด้วยเหตุผลที่เครื่องกลึงวงแหวนลูกกลิ้ง CNC ได้รับหมวดหมู่ของตัวเอง

เครื่องกลึง CNC ม้วนประสิทธิภาพสูง พารามิเตอร์ทางเทคนิค ดูผลิตภัณฑ์ →

เมื่อชิ้นงานเดียวกันต้องการร่องที่กัดแทนการกลึงล้วนๆ แท่นกัดแบบรวมจะตัดคุณสมบัติทั้งสองอย่างในการตั้งค่าเดียว ซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากการจับยึดใหม่บนลูกกลิ้งน้ำหนักหลายตันระหว่างการปฏิบัติงานมีความเสี่ยงทั้งความถูกต้องและเวลา

สิ่งที่ควรตรวจสอบก่อนตัดสินใจซื้อ

ข้อมูลจำเพาะหมายถึงบางสิ่งบางอย่างก็ต่อเมื่อถูกจับคู่กับชิ้นส่วนของคุณเท่านั้น ทำงานผ่านรายการตรวจสอบตามลำดับนี้:

1. การสวิงบนเตียงและระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลาง: เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวที่ใหญ่ที่สุดที่เครื่องจักรสามารถรองรับได้ ตรวจสอบกับชิ้นงานปัจจุบันและชิ้นงานที่วางแผนไว้ที่ใหญ่ที่สุดของคุณ
2. ขนาดรูสปินเดิลและหัวจับ: ความจุของแท่งสำหรับงานสปินเดิลและช่วงขากรรไกรสำหรับงานหัวจับ
3. ความแข็งแกร่ง: น้ำหนักของเครื่องจักรและโครงสร้างเตียงเป็นตัวบ่งชี้ที่เที่ยงตรง ฐานหล่อหนักดูดซับแรงสั่นสะเทือนของการตัดลึก
4. ความแม่นยำ: สอบถามความแม่นยำของตำแหน่งและความสามารถในการทำซ้ำเป็นตัวเลขแยกกัน และถามว่าได้รับการทดสอบอย่างไร
5. ความเร็วของสปินเดิลและแรงบิด: ความเร็วสูงใช้สำหรับการเก็บผิวละเอียด ในขณะที่แรงบิดความเร็วต่ำใช้สำหรับการตัดหนักบนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
6. ระบบควบคุม: ยืนยันการเขียนโปรแกรมที่บันทึกไว้ ความเข้ากันได้ของ CAM และการสนับสนุนด้านบริการในภูมิภาคของคุณ
7. อะไหล่และบริการ: ยืนยันความพร้อมของชิ้นส่วนอะไหล่ก่อนลงนาม เนื่องจากชิ้นส่วนที่สึกหรอ เช่น ขากรรไกรจับยึด ซีล และฝาครอบเวย์ จะตัดสินเรื่องสภาพพร้อมใช้งานในปีต่อมา

ความปลอดภัยอยู่ในรายการเดียวกัน การป้องกันเต็มรูปแบบ ประตูที่เชื่อมต่อกัน และผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับการฝึกอบรมควรเป็นส่วนหนึ่งของการซื้อมากกว่าที่จะคิดในภายหลัง และผู้ซื้อเครื่องจักรแบบม้วนสามารถตรวจสอบวิธีปรับปรุงความปลอดภัยในการทำงานของเครื่องกลึงลูกกลิ้ง CNC ก่อนที่จะเริ่มใช้งานเครื่องจักรหนัก

ใช้เหตุผลเดียวกันนี้เมื่อชิ้นส่วนหนึ่งต้องการทั้งการกลึงและการกัด เครื่องกลึงแบบ mill-roll ที่มีความแม่นยำซึ่งดำเนินการทั้งสองอย่างในการตั้งค่าเดียวช่วยขจัดความเสี่ยงในการจัดตำแหน่งในการเคลื่อนย้ายส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมากระหว่างเครื่องจักร และมักจะคืนส่วนต่างของราคาภายในปีแรกผ่านการลดการจัดการและชิ้นส่วนที่ถูกปฏิเสธน้อยลง

บรรทัดล่าง

เครื่องกลึง CNC มีสามสิ่งที่ทำงานร่วมกัน ได้แก่ สปินเดิลที่หมุนงาน ตัวเลื่อนที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวซึ่งวางตำแหน่งเครื่องมือที่อยู่นิ่งโดยไม่มีการเคลื่อนตัว และตัวควบคุมที่ยึดเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้จากส่วนแรกไปยังส่วนสุดท้าย เลือกเครื่องจักร 2 แกนสำหรับชิ้นส่วนทรงกลมตรงไปตรงมา เพิ่มเครื่องมือที่ใช้งานจริงเมื่อคุณสมบัติเพิ่มขึ้น และก้าวไปสู่แพลตฟอร์มเฉพาะลูกกลิ้งสำหรับงานหนักเมื่อชิ้นส่วนมีน้ำหนักตันและค่าความคลาดเคลื่อนยังคงอ่านเป็นร้อยส่วนมิลลิเมตร จับคู่เครื่องจักรกับชิ้นงานก่อนและโบรชัวร์เป็นอันดับสอง แล้วการลงทุนจะกลับมาเป็นชุดที่ออกมาจากเครื่องจักรที่มีขนาดเท่ากันทุกครั้ง