เกี่ยวกับ CNC

รู้จักกับ CNC

CNC ย่อมาจาก Computer Numerical Control ถ้าแปลตามตัวก็หมายถึงการควบคุมตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์. ยังนึกภาพไม่ออกใช่มั๊ยครับว่าจะนำ CNC มาใช้ประโยชน์อย่างไร? 
CNC มีการนำมาประยุกต์ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะวงการอุตสาหกรรม. หลายๆ คนอาจจะเคยได้ยินหรือคุ้นเคยกับเครื่องจักร CNC มาบ้างแล้ว เครื่องจักร CNC ก็คือ เครื่องจักรที่นำระบบของ CNC เข้ามาควบคุมการทำงานในระบบต่างๆ ทั้งระบบการขับเคลื่อน, ระบบการส่งกำลัง, ระบบการหล่อเย็น เป็นต้น ซึ่งในระบบเดิมจะเป็นการควบคุมแบบ Manual หรือควบคุมการทำงานคนเป็นหลัก โดยจะมีข้อดีดังนี้

ข้อดีของการใช้เครื่องจักร CNC

1. มีความเที่ยงตรงสูงและคุณภาพของชิ้นงานมีความสม่ำเสมอ เนื่องการควบคุมการทำงานด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความละเอียดสูงและเหมือนกันในแต่ละรอบการทำงาน
2. อัตราผลผลิตเพิ่มขึ้น หรือ หมายถึง ในระยะเวลาการผลิตที่เท่ากัน เครื่องจักร CNC สามารถผลิตชิ้นงานได้มากกว่าเครื่องจักรในระบบ Manual
3. ต้นทุนการผลิตต่อชิ้นลดลง แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตด้วย โดยปกติยิ่งผลิตจำนวนมากต้นทุนก็จะยิ่งต่ำลง
4. ลดจำนวนเครื่องมือและอุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน เนื่องจากเครื่องจักร CNC สามารถเคลื่อนที่ไปได้ด้วยระบบโคออดิเนตหรือการเคลื่อนที่ไปตามโปรแกรม CNC ทำให้มีความอิสระในการขึ้นรูปสูงกว่าเครื่องจักรแบบ Manual ที่ต้องอาศัยเครื่องมือหรืออุปกรณ์จับยึดเพิ่มขึ้นมาหากชิ้นงานมีความซับซ้อนมากขึ้น.
5. ไม่จำเป็นต้องใช้คนงานที่มีทักษะและประสบการณ์สูงในการควบคุมเครื่องจักร ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงาน
6. การตรวจสอบคุณภาพทำได้ง่าย บางครั้งไม่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบทุกขั้นตอน ทำให้ลดค่าใช้จ่ายและเวลาในการตรวจสอบคุณภาพได้
7. มีความคล่องตัวและยืดหยุ่นในการทำงานสูง การแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงขนาดของชิ้นงานนั้นทำได้โดยการแก้ไขโปรแกรมสั่งงานเท่านั้น
8. ลดเวลาในการปรับตั้งเครื่องมือหรือการเปลี่ยนเครื่องมือ โดยการปรับตั้งเครื่องมือเมื่อมีการเปลี่ยนรุ่นของชิ้นงานหรือเปลี่ยนโปรแกรมการทำงานเท่านั้น โดยทุกๆ รอบการผลิตชิ้นงานแต่ละรุ่นทำเพียงการป้อนชิ้นงานเข้า-ออกเท่านั้น อาจจะมีปรับเปลี่ยนเมื่อมีการปรับเปลี่ยนเครื่องมือตัด

ข้อจำกัดของการใช้เครื่องจักร CNC

แต่การใช้เครื่องจักร CNC ก็มีข้อจำกัดหลายๆ อย่างเช่นกัน ที่ควรพิจารณาอย่างถี่ถ้วนก่อนเลือกใช้งาน ดังนี้
1. เครื่องจักร CNC มีราคาสูง ทำให้การลงทุนระยะแรกสูงตามไปด้วย
2. การบำรุงรักษายาก ซับซ้อน อะไหล่ชิ้นส่วนมีราคาแพง ทำให้ต้นทุนในการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง
3. จำเป็นต้องใช้พนักงานที่มีความรู้และทักษะสูงในการเขียนโปรแกรมสั่งงานเครื่องจักร CNC
4. ต้องมีค่าใช้จ่ายในการอบรมให้กับพนักงานเมื่อมีการนำเครื่องจักร CNC ไปทดแทนเครื่องจักรระบบเดิม

ระบบการทำงานของเครื่องจักร CNC

ระบบการทำงานของเครื่องจักร CNC แบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนใหญ่ๆ คือ
1. ชุดคำสั่ง หรือโปรแกรม CNC (CNC Program)เป็นชุดคำสั่งเพื่อกำหนดให้เครื่องจักร CNC ทำงานตามที่เราต้องการ ประกอบด้วย ตัวเลข, ตัวอักษร และสัญลักษณ์ต่างๆ 
2. หน่วยควบคุมการทำงานของเครื่อง (Machine Control Unit : MCU)เป็นส่วนที่ทำหน้าที่อ่านโปรแกรม CNC และแปลความหมายให้เครื่องจักร CNC เข้าใจเพื่อทำงานตามกระบวนการที่กำหนด
3. เครื่องจักร CNC (CNC Machine)เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการขึ้นรูปชิ้นงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรม CNC ที่เราเขียนขึ้นมา

การประยุกต์ใช้งานเครื่องจักร CNC ในอุตสาหกรรม

1. งานตัดเฉือนผิวโลหะ (Metal Cutting) ประกอบไปด้วยเครื่อง Machining Center, เครื่องกลึง CNC, เครื่องกัด CNC} เครื่อง CNC แบบกลึง-กัด

2. งานเจียระไน (Grinding) 

3. งานกัดโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า (EDM)

4. งานตัดโลหะด้วยเลเซอร์ (Laser Cutting)

5. งานตัดเจาะและพับขึ้นรูป (Fabrication)

6. งานตรวจสอบด้วยเครื่องวัดจุดโคออดิเนต (Coordinate Measuring Machine : CMM)

7. งานประกอบชิ้นส่วน (Assembly)

8. งานขนถ่ายวัสดุ (Material Handling)ตัวอย่างการใช้งานระบบ CNC กับเครื่องจักรข้างต้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น ซึ่งสามารถประยุกต์และออกแบบเครื่องจักร CNC ได้หลากหลายรูปแบบให้เหมาะกับการใช้งาน.