บทที่ 5 เครื่องจักร NC และ CNC

   บทที่ 5  

1. NC ย่อมาจากคำว่าอะไรและมีความหมายอย่างไร

ตอบ   N  ย่อมาจาก   Numerical หมายถึง รหัสตัวเลข เช่น 0 , 1 , 2 , 3 , 4 ถึง 9 , รหัสตัวอักษร  เช่น A , 

    B , C ถึง Z และรหัสสัญลักษณ์  อื่นๆ เช่น เครื่องหมาย + , - , # , ; และ %

        C ย่อมาจาก Control หมายถึง  การควบคุมโดยการกำหนดค่าของรหัสตัวเลข  ตัวอักษร สัญลักษณ์ 

    เพื่อต้องการให ้เครื่องจักรทำงานตามค่าที่กำหนด 

         ฉะนั้น NC หมายถึง การควบคุมการเคลื่อนที่และการทำงานของเครื่องจักรกลด้วยรหัสคำสั่ง  

    ที่ประกอบไปด้วยรหัสตัวเลข , รหัสตัวอักษรและรหัสสัญลักษณ์ต่าง ๆ เพื่อนำไปควบคุมเครื่องจักร

    ให้เกิดการเคลื่อนที่ตามทิศทางที่กำหนด โดยที่รหัสดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า (Pulse ) 

    และ ส่งไปยังมอเตอร์  เพื่อกระตุ้นหรือควบคุมมอเตอร์ให้เกิดการขับเคลื่อนของเครื่องจักรต่อไป

2. CNC ย่อมาจากคำว่าอะไรและมีความหมายอย่างไร

ตอบ    C   ย่อมาจาก  Computer   หมายถึง คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งภายในเครื่องจักร

          N  ย่อมาจาก  Numerical  หมายถึง รหัสตัวเลข  เช่น 0 , 1 , 2 , 3 , 4 ถึง 9 , รหัสตัวอักษร  เช่น  A , 

  B , C ถึง Z และรหัสสัญลักษณ์อื่นๆ เช่น เครื่องหมาย + , - , # , ; และ % 

      

       C ย่อมาจาก Control หมายถึง การควบคุมโดยการกำหนดค่าของรหัสตัวเลข ตัวอักษรสัญลักษณ์

เพื่อต้องการให้เครื่องจักรทำงานตามค่าที่กำหนด

       ฉะนั้น  CNC ย่อมาจาก Computer Numerical Control คือ การนำคอมพิวเตอร์มาใช้ควบคุมการ

ทำงานของเครื่องจักร โดยอาศัยรหัสตัวเลข รหัสตัวอักษร  และรหัสสัญลักษณ์ต่าง ๆ 

     ฉะนั้น  เครื่องจักร NC กับ  เครื่องจักร  CNC  ซึ่งมีหลักการทำงานที่คล้ายๆกัน แต่ต่างกันตรงที่เครื่อง

จักร NC ไม่มีคอมพิวเตอร์ในการควบคุม  ส่วนเครื่องจักร CNC นั้นใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการ 

ควบคุมการทำงานซึ่งปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่พบแต่เครื่องจักร  CNC 

เพราะเครื่องจักร CNC สามารถเก็บข้อมูลและแก้ไขข้อมูลได้เพราะคอมพิวเตอร์นั้นมีหน่วยความจํา

3. จงบอกข้อดีของการใช้เครื่องจักร CNC  มา  3 ข้อ

ตอบ      ข้อดีของการใช้เครื่องจักร CNC

          1. ใช้เวลาในการผลิต ( Production Time ) สั้นกว่าเครื่องจักรทั่วไป 

          2. มีความยืดหยุ่นในกระบวนการผลิตสูง 

          3. ผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนได้ง่าย 

          4. ลดความจำเป็นที่ต้องใช้ช่างที่มีความชำนาญทักษะและประสบการณ์สูงในการผลิตชิ้นงาน 

         5. ช่างควบคุม 1 คน สามารถควบคุมเครื่องจักรกล  CNC ได้ 3 - 5  เครื่อง 

         6. การตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานไม่จําเป็นต้องทำทุกชิ้ น 

         7. ชิ้นงานได้ขนาดและมีความเที่ยงตรง ( Accuracy ) ทุกชิ้น 

         8. ประหยัดเวลาและลดต้นทุนในการผลิตชิ้นงานที่เหมือน ๆ กันเป็นจำนวนมาก  ๆ

4. จงบอกข้อเสียของการใช้เครื่องจักร CNC  มา  3 ข้อ

ตอบ   ข้อเสียของการใช้เครื่องจักร CNC

      1. ราคาเครื่องจักร  CNC ค่อนข้างสูง 

     2. การซ่อมบำรุงมีความซับซ้อนมากต้องใช้ช่างที่มีความชำนาญและประสบการณ์สูง 

     3. จําเป็นต้องใช้ช่างเขียนโปรแกรมที่มีทักษะและประสบการณ์ที่ผ่านการฝึกอบรมมา โดยเฉพาะ 

     4. ชิ้นส่วนหรืออะไหล่ของตัวเครื่องจักร CNC ต้องสั่งซื้อจากต่างประเทศเพราะภายใน ประเทศไม่

          สามารถผลิตได้ 

    5. ราคาของเครื่องมือต่าง ๆ ที่ใช้ร่วมกับเครื่องจักร CNC เช่น เม็ดมีดอินเสิร์ตกับด้ามมีดอินเสิร์ตมีราคา

         ค่อนข้างสูง 

   6. ต้องควบคุมระดับอุณหภูมิความชื้นและฝุ่นละอองบริเวณที่ทําการติดต้งเครื่องจักร CNC ตลอดเวลา

5. ให้หาตัวอย่างภาพเครื่องจักร NC และ CNC และอธิบายลักษณะการทำงาน  ข้อดี - ข้อเสีย

ตอบ    

                                                        ตัวอย่างภาพเครื่องจักร  NC

                                                    ตัวอย่างภาพเครื่องจักร CNC


                           การทำงานของเครื่อง  CNC   ( Computer Numerical Control )

     CNC   ( Computer Numerical Control ) คือ เครื่องจักรกลที่ใช้ผลิต หรือขึ้นรูปชิ้นงานที่มีมาตรฐาน

สูงผ่านระบบการโปรแกรมคอมพิวเตอร์  ที่ช่วยควบคุมการทำงานของเครื่องซีเอ็นซี ในขั้นตอนต่างๆ

อย่างอัตโนมัติ  แทนการใช้แรงงานคนควบคุมเครื่อง

       การควบคุมเครื่องซีเอ็นซี  แบ่งออกเป็น 2  ส่วน  คือ

1.   การควบคุมการเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ  ( Movement )

2.   การควบคุมความเร็วของการเคลื่อนที่  ( Speed )
     
      หลักการทำงานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

          เครื่องจักรกลซีเอ็นซี ( CNC ) จะทำงานได้นั้น ระบบควบคุมของเครื่องจะต้องได้รับคำสั่งเป็น

ภาษาที่ระบบควบคุมเข้าใจได้เสียก่อนว่าจะให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีทำอะไรดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องป้อน

โปรแกรมเข้าไปในระบบควบคุมของเครื่องผ่านแผงคีย์บอร์ด หรือแป้นพิมพ์ ( Key Board ) หรือเทปแม่

เหล็ก ( Magnetic  Tape ) เมื่อระบบควบคุมอ่านโปรแกรมที่ป้อนเข้าไปแล้ว ก็จะนำไปควบคุมให้

เครื่องจักรกลทำงาน โดยอาศัยมอเตอร์ป้อน ( Feed  Motor ) เพื่อให้แท่นเลื่อนเคลื่อนที่ได้ตามที่เรา

ต้องการ เช่น เครื่องกลึงซีเอ็นซี  ( CNC  MacHine ) ก็จะมีมอเตอร์ ในการเคลื่อนที่อยู่ 2 ตัว หรือเครื่อง

กัดซีเอ็นซีก็จะมีมอเตอร์ป้อน 3 ตัว จากนั้นระบบควบคุมอ่านโปรแกรมเสร็จแล้วก็จะเปลี่ยนรหัสโปรแกรม

นั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเพื่อไปควบคุมให้มอเตอร์ทำงาน แต่เนื่องจากสัญญาณที่ออกจากระบบ

ควบคุมนี้มีกำลังน้อย ไม่สามารถไปหมุนขับให้มอเตอร์ทำงานได้ ดังนั้น จึงต้องส่งสัญญาณนี้เข้าไปใน

ภาคขยายสัญญาณของระบบขับ ( Drive amplified ) และส่งสัญญาณต่อไปยังมอเตอร์ป้อนแนวแกนที่

ต้องการเคลื่อนที่ ตามที่โปรแกรมกำหนด ความเร็วและระยะทาง การเคลื่อนที่ของแท่นเลื่อนจะต้อง

กำหนดให้ระบบควบคุมรู้ เนื่องจากระบบควบคุมซีเอ็นซี (CNC ) ไม่สามารถมองเห็นได้ ซึ่งจะแตกต่างกับ

ช่างควบคุมเครื่องจักรที่อาศัยสายตามองดูตำแหน่งของคมตัดกับชิ้นงาน ก็จะรู้ว่าจะต้องเลื่อนแท่นเลื่อน

ไปอีกเป็นระยะทางเท่าใดจึงจะถึงชิ้นงาน ดังนั้น จังจะต้องออกแบบอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่สามารถจะ

บอกตำแหน่งของแท่นเลื่อนให้ระบบควบคุมได้รู้ อุปกรณ์ชุดนี้ เรียกว่า ระบบวัดขนาด ( Measuring

System ) ซึ่งประกอบด้วยสเกลแนวตรง ( Liner Scale ) มีจำนวนเท่ากับจำนวนแนวแกนในการเคลื่อนที่

ของเครื่องจักรกล ทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับระยะทางที่แท่นเลื่อนเคลื่อนที่กลับไปยัง

ระบบควบคุม ทำให้ระบบควบคุมรู้ว่าแท่นเลื่อนเคลื่อนที่ไปเป็นระยะมทางเท่าใด
 
        จากหลักการควบคุมการทำงานดังกล่าว ทำให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซี สามารถผลิตชิ้นงานให้มีรูปร่าง

และรูปทรง ให้มีขนาดตามที่เราต้องการได้ เนื่องจากการสร้างและการทำงานที่เหนือกว่าเครื่องจักรกล

ทั่วไป จึงทำให้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญมากในปัจจุบัน หากต้องการผลิต

สินค้าให้ได้จำนวนมากๆ และลดจำนวนระยะเวลาการผลิตของสินค้า

ข้อดีของเครื่องจักร NCและ CNC

1. มีความยืดหยุ่นในการทำงานสูง การเปลี่ยนงานใหม่จะแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงเฉพาะโปรแกรมเท่านั้น

2. ความเที่ยงตรง (Accuracy) จะอยู่ระดับเดียวกันตลอดช่วงความเร็วรอบและอัตราป้อนที่ใช้ทำการผลิต

3. ใช้เวลาในการผลิต (Production Time) สั้นกว่า

4. สามารถใช้ผลิตชิ้นงาานที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ง่าย

5. การปรับตั้งเครื่องจักรสามารถทำได้ง่าย ใช้เวลาน้อยกว่ากว่าการผลิตด้วยวิธีอื่น

6. หลีกเลี่ยงความจำเป็นที่ต้องใช้ช่างควบคุมที่มีทักษะและประสบการณ์สูง

7. ช่างควบคุมเครื่องมีเวลาว่างจากการควบคุมเครื่อง สามารถที่จัดเตรียมงาานอื่นๆ ไว้ล่วงหน้าได้

8. การตรวจสอบคุณภาพไม่จำเป็นต้องกระทำทุกขั้นตอนและทุกชิ้น

ข้อเสียของเครื่องจักรกล  NCและ CNC

1. ราคาเครื่องจักรมีราคาค่อนข้างสูง

2. การบำรุงรักษามีความซับซ้อนมาก

3. จำเป็นต้องใช้ช่างเขียนโปรแกรม (Part programmer) ที่มีทักษะสูงและฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ

4. ชิ้นส่วนที่ใช้ในการซ่อมบลำรุง ไม่สามารถผลิตได้ภายในประเทศ จำเป็นต้องสั่งซื้อหรือนำเข้าจากต่างประเทศ

5. การซ่อมบำรุงจะต้องใช้ช่างที่มีประสบการณ์สูงและผ่านการฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ

6. ราคาของเครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในกระบวนการการตัดเฉือน มีราคาสูง

7. พื้นที่ติดตั้งเครื่องจักร จะต้องควบคุมระดับอุณหภูมิ ความชื้นและฝุ่นละออง