1

CNC Milling Machining center

ประวั�ติ� CNC Milling Machining Center

ปี� พ.ศ. 2491 (ค.ศ. 1948) กองทั�พอากาศสหรั�ฐอเมรั�กาต้�องการัใช้� เครั��องก�ด (Milling Machine) ช้นิ�ด 3 แกนิ ผลิ�ต้ช้��นิส วนิเครั��องบิ�นิทั#�ม#ความแม นิยำ%า สม%�าเสมอ แลิะรัวดเรั'ว

ปี� พ.ศ. 2495 (ค.ศ. 1952) เครั��องเอ'นิซี# เครั��องแรักพ�ฒนิาโดยำทั#มนิ�กว�จั�ยำ จัากสถาบิ�นิเทัคโนิโลิยำ#แมสเสซีช้-เสทั (Massachusetts

Institute of Technology หรั�อ MIT)

ปี� พ.ศ. 2498 (ค.ศ.1955) ทัดสอบิการัใช้�งานิ เครั��องเอ'นิซี#จั%านิวนิ 100 เครั��องแรัก ได�รั�บิค%าส��งซี��อแลิะผลิ�ต้ให�แก กองทั�พอากาศสหรั�ฐอเมรั�กา

จัากนิ��นิก'ได�ม#การัพ�ฒนิาเรั��อยำมา ทั%าให�เครั��องก�ดม#ความสามารัถในิการัลิดเวลิาการัเปีลิ#�ยำนิทั-ลิได�เปี/นิแบิบิอ�ต้โนิม�ต้� (Automatic Tool

Changer, ATC) จัากเด�มต้�องหยำ0ดเครั��องเพ��อเปีลิ#�ยำนิทั-ลิ ซี1�งเรั#ยำกเครั��องก�ดนิ#�ว า “CNC Machining Center”

รปเคร� องจั�กรกลซี�เอ�นซี� เคร� องแรกของโลก

2

รป CNC Machining Center ที่� ใช้�ในป�จัจั�บั�นการจั"าแนกประเภที่ของ CNC machining center

สามารัถแบิ งได�ต้ามแบิบิทั�ศทัางการัต้�ดต้��งสปี2นิเด�ลิ ด�งนิ#�1. แนวัติ�$ง (Vertical Machining Center, VMC)

การก"าหนดแนวัแกนของเคร� องก�ดติ�$ง

2.แนวันอน (Horizontal Machining Center, HMC)

การก"าหนดแนวัแกนของเคร� องก�ดนอน

3

เครั��องก�ดแบิบิแนิวต้��งนิ��นิม#จั%านิวนิการัใช้�งานิมากกว าเครั��องแบิบิแนิวนิอนิมากกว าโดยำเฉพาะในิการันิ%ามาใช้�ผลิ�ต้ช้��นิส วนิขนิาดเลิ'กแลิะกลิาง รัวมถ1งขนิาดใหญ่ ด�วยำเช้ นิก�นิ โดยำทั#�ข�อด#ของแบิบิแนิวนิอนิ ค�อ ไม สะสมความรั�อนิทั#�ช้��นิงานิ เศษโลิหะจัะต้กลิงพ��นิไม สะสมบินิผ�วของช้��นิงานิ ทั#�อาจัทั%าให�เก�ดรัอยำข#ดข วนิบินิช้��นิงานิได�

CNC Machining Center ทั#�สามารัถเปีลิ#�ยำนิต้%าแหนิ งการัต้�ดต้��งห�วสปี2นิเด�ลิให�อยำ- ได�ทั��งในิแนิวนิอนิหรั�อแนิวต้��ง โดยำการัใช้�ค%าส��ง CNC ในิการัเปีลิ#�ยำนิต้%าแหนิ งนิ��นิ ม#ช้��อเรั#ยำกเครั��องปีรัะเภทันิ#�ว า “Universal

Machining Center” ฉะนิ��นิเครั��องจั�กรัปีรัะเภทันิ#�จั1งสามารัถทั%างานิหลิายำข��นิต้อนิให�เสรั'จัได�ภายำในิเครั��องเด#ยำวโดยำไม ต้�องต้�ดต้��งช้��นิงานิใหม ซี1�งก�ดได�ถ1ง 5-6 ด�านิในิครั��งเด#ยำว

การแบั'งติามจั"านวันของแกนการเคล� อนที่� ของที่ล เม� อเที่�ยบัก�บัช้�$นงาน ได�ด�งนิ#�

1. แบับั 2 แกนคร* ง (2½ Axes)

เปี/นิเครั��องทั#�สามารัถเคลิ��อนิทั#�ได� 3 แกนิ แต้ เคลิ��อนิทั#�ได�พรั�อม ๆ ก�นิครัาวลิะ 2 แกนิ เช้ นิ X-Y, X-Z, Y-Z เปี/นิต้�นิ เครั��องปีรัะเภทันิ#�เหมาะส%าหรั�บิการัเจัาะ (Drilling)

2. แบับั 3 แกน (3½ axes)

เปี/นิเครั��องทั#�สามารัถเคลิ��อนิทั#�ได�พรั�อม ๆ ก�นิได�ทั��ง 3 แกนิ

3. แบับั 3 แกนคร* ง (3 axes)

พบิมากในิเครั��อง HMC โดยำเปี/นิการัหม0นิของ Indexing table

ในิแกนิ B แลิ�วจั1งเคลิ��อนิทั#�ไปีแกนิ X ,Y แลิะ Z ถ�าเปี/นิเครั��อง VMC จัะต้�ดต้��งให�หม0นิในิแกนิ A เปี/นิส วนิมาก

4

รั-ปี Indexing Table

รั-ปีแบิบิ 3 แกนิ

4. แบับั 4 แกน (4axes)

พบิมากในิเค��รัอง HMC โดยำแกนิทั#� 4 เปี/นิแกนิหม0นิของโต้9ะหม0นิ(Rotary Table) ในิแกนิ B ไปีพรั�อม ๆ ก�บิการัเคลิ��อนิทั#�ทั#�เช้�งเส�นิ (แกนิ X ,Y แลิะ Z) จั1งเปี/นิการัเคลิ� อนิทั#� 4 แกนิพรั�อม ๆ ก�นิ ถ�าเปี/นิแกนิเครั��อง VMC จัะต้�ดต้��งให�หม0นิในิแกนิ A เปี/นิส วนิมาก

5

5. แบับั 5 แกน (5 axes)

ม#การัเคลิ��อนิทั# เช้�งเลิ�นิ (Linear Motion) 3 แกนิ (X Y Z) เเลิะการัเคลิ��อนิทั#�เช้�งม0ม (Angular Motion) หรั�อการัหม0นิ 2 เเกนิ เครั��อง 5

แกนิสามารักเคลิ� อนิทั#�ใด พรั�อม ๆ ก�นิทั��ง 5 เเกนิ

6

เคร� อง Machining Center 5 แกน ที่� ม�การเคล� อนที่� ในแกน X, Y, Z และการหม�นในแกน A และ C

นิอกจัากนิ#�แลิ�วเครั��องจั�กรัในิรัะบิบิซี#เอ'นิซี#บิางช้นิ�ดก'จัะม#แนิวแกนิปี�อนิแลิะแนิวแกนิหม0นิรัวมก�นิอยำ- หลิายำแนิวแกนิ ซี1�งในิการัก%าหนิดแนิวแกนิของเครั��องจั�กรักลิซี#เอ'นิซี#ต้ามมาต้รัฐานิ EIA-267-B

(Electronic Industries Association) ได�ก%าหนิดแนิวแกนิมาต้รัฐานิไว�ทั��งหมด 14 แนิวแกนิ ปีรัะกอบิไปีด�วยำแนิวแกนิทั#�เคลิ��อนิทั#�ในิแนิวเส�นิต้รัง 9 แนิวแกนิ แนิวหม0นิอ#ก 5 แนิวแกนิ

ส่'วันประกอบัหล�กของเคร� อง Machining Center

สามารัถแบิ งได� 4 ส วนิหลิ�ก ได�แก

7

ช้0ดควบิค0มการัทั%างานิ (Controller)

รัะบิบิกลิไกในิการัเคลิ��อนิทั#� (Drive mechanisms)

ต้�วเครั��องจั�กรั (Machine Body)

อ0ปีกรัณ์;เปีลิ#�ยำนิทั-ลิอ�ต้โนิม�ต้� (Automatic Tool Changer)

1. ช้�ดควับัค�มการที่"างาน (Controller)

ช้0ดควบิค0มของ Machining Center เปี/นิรัะบิบิคอมพ�วเต้อรั;ทั#�สามารัถจั�ดเก'บิโปีรัแกรัม แก�ไขด�ดแปีลิงได� คอมพ�วเต้อรั;เข�าใจัโปีรัแกรัมทั#�ปี<อนิแลิะทั%างานิต้ามค%าส��งในิโปีรัแกรัม

ช้0ดควบิค0มปีรัะกอบิไปีด�วยำ แผงควบิค0ม (control panel) จัอภาพ (monitor) แปี<นิพ�มพ; (keyboard หรั�อ keypad) แลิะปี0=มสว�ต้ซี;ควบิค0มต้ างๆ เช้ นิ ความเรั'วฟี�ด (Feed) แลิะความเรั'วสปี2นิเด�ลิ (Spindle) เปี/นิต้�นิ

รปช้�ดควับัค�มการที่"างานติ'าง ๆ

8

2. กลไกการเคล� อนที่� ได�แก ฟี�ดมอเต้อรั; (feed Motor) ซี1�งเปี/นิโซีโวมอเต้อรั; (servo

motor)ควบิค0มการัเคลิ��อนิทั#�ของแกนิต้ างๆ ได�โดยำใช้� บิอลิสกรั- (ball screw)

แปีลิงการัเคลิ��อนิทั#�เช้�งม0ม (angular motion) เปี/นิการัเคลิ��อนิทั#�เช้�งเส�นิ (linear motion) โดยำม#ต้%าแหนิ งหรั�อรัะยำะทัางการัเคลิ��อนิทั#�แลิะความเรั'วถ-กควบิค0มโดยำรั�บิส�ญ่ญ่าณ์จัากคอนิโทัรัลิเลิอรั; นิอกจัากนิ#�จัะม#รัางนิ%าทัาง (guide way) รัองรั�บิการัเคลิ��อนิทั#�ทั#�แกนิต้ างๆ เปี/นิต้�นิ

ส%าหรั�บิเครั��องทั#�ต้�องการัความแม นิยำ%าส-งจัะม# ลิ�เนิ#ยำรั;สเกลิ (linear

scale) เปี/นิอ0ปีกรัณ์;ต้รัวจั-รั- �หรั�อเซีนิเซีอรั; (sensor) บิอกต้%าแหนิ งในิการัเคลิ��อนิทั#�ในิแต้ ลิะแกนิ

3. ติ�วัเคร� องจั�กร โครังสรั�างทั#�ปีรัะกอบิเปี/นิรั-ปีรั างทั#�เหมาะสมส%าหรั�บิการัใช้�งานิต้าม

ปีรัะเภทัของเครั��องจั�กรันิ��นิๆ ต้�วเครั��องจั�กรัม#ส วนิปีรั�กกอบิหลิ�ก เช้ นิ

9

- แทั นิเครั��อง (machine bed) เปี/นิโครังสรั�างหลิ�กของต้�วเครั��องจั�กรั ส%าหรั�บิรัองรั�บิอ0ปีกรัณ์;แลิะช้��นิส วนิต้ างๆ ของเครั��องจั�กรั

- หมอนิรัอง หรั�อ แสดเด�ลิ (saddle) เคลิ��อนิทั#�ได� 1 แกนิ บินิแทั นิเครั��อง เช้ นิ แกนิ X หรั�อแกนิ Y

- โต้9ะ (table) ส%าหรั�บิวางช้��นิงานิ โดยำทั��วไปีโต้9ะเคลิ��อนิทั#�อยำ- บินิหมอนิรัอง ม#รั องรั-ปีต้�วทั# (T-slot) ส%าหรั�บิใช้�ในิการัจั�บิยำ1ดช้��นิงานิให�แนิบิต้�ดก�บิโต้9ะ ม#รัะนิาบิโต้9ะต้��งต้�ดก�บิเสา

- เสา (column) เปี/นิโครังสรั�างส%าหรั�บิต้�ดต้��งสปี2นิเด�ลิ เครั��องแมช้ช้#นินิ��งเซีนิเต้อรั;แนิวต้��งรั0 นิใหม นิ�ยำมสรั�างเปี/นิแบิบิเสาค- (double

Column) เพรัาะให�ความแม นิยำ%าทั#�ด#กว า- สปี2นิเด�ลิ (spindle) ส%าหรั�บิต้�ดต้��งช้0ดจั�บิทั-ลิ แบิบิเทัเปีอรั;แช้งค;

(tapered shank) หรั�อแบิบิไฮสปี�ด (high speed) โดยำม#มอเต้อรั;สปี2นิเด�ลิ (spindle motor) ข�บิเคลิ��อนิสปี2นิเด�ลิผ านิเก#ยำรั;หรั�อสายำพานิหรั�อต้ อต้รังรัวมเปี/นิช้0ดเด#ยำวก�นิ

4. อ�ปกรณ์/เปล� ยนที่ลอ�ติโนม�ติ� (Automatic Tool Changer, ATC)

ต้�ดต้��งในิเครั��องแมช้ช้#นินิ��งเซีนิเต้อรั;ทั��งแบิบิแนิวต้��ง (Vertical

Machining Center หรั�อ VMC) แลิะแบิบิแนิวนิอนิ (horizontal

machining center) สามารัถเปีลิ#�ยำนิทั-ลิจัากทั#�เก'บิทั-ลิ (Tool

Storage) หรั�อทั-ลิ แมคกาซี#นิ (Tool Magazine) ปีรัะเภทัของ ATC

สามารัถแยำกได�ด�งนิ#�- เปี/นิแบิบิโซี (Chain-Type)

- แบิบิจัานิหม0นิ (Carousel-Type)

โดยำแบิบิโซี สามารัถเก'บิทั-ลิได�จั%านิวนิมากกว าแบิบิจัานิหม0นิ ทั��งสองแบิบิจัะม#แขนิจั�บิเปีลิ#�ยำนิทั-ลิ (Tool Changing Arm) รัะหว างทั#�เก'บิทั-ลิแลิะสปี2นิเด�ลิ บิางรั0 นิอาจัจัะไม ต้�องใช้�แขนิหรั�อเปี/นิแบิบิไรั�แขนิ (Armless)

10

รปแส่ดงช้�ดเปล� ยนที่ลอ�ติโนม�ติ�แบับั Arm type tool

changer

รปแส่ดงช้�ดเปล� ยนที่ลอ�ติโนม�ติ�แบับั Armless type tool

changer

ข�$นติอนการผล�ติงานด�วัยเคร� องจั�กร CNC Machining Center

1. การออกแบับังานการัผลิ�ต้ช้��นิงานิข1�นิมาไม ว าจัะมาจัากการัออกแบิบิหรั�อจัากต้�นิแบิบิ

นิ��นิ งานิผลิ�ต้มากๆส วนิมากแลิ�ว ลิ�วนิต้�องนิ%ามาเข#ยำนิแบิบิลิงในิ CAD(Computer Aide Design) ก อนิเปี/นิส วนิใหญ่ ทั��งส��นิหรั�อหากว างานินิ��นิไม ม#ความลิะเอ#ยำดซี�บิซี�อนิมาก ก'ถ�อว าไม จั%าเปี/นิ

11

2. การก"าหนดข�$นติอนการก�ดและเล�อกเคร� องม�อติ�ด

3. จั�ดเติร�ยมโปรแกรม NC ที่� จัะน"ามาใช้�งาน

12

4. การติรวัจัส่อบัโปรแกรม

5. จั�ดเติร�ยมเคร� องม�อติ�ด

6. ป1อนโปรแกรมเข�าเคร� อง

13

7. ปร�บัติ�$งค'าเคร� องม�อติ�ด

8. การจั�บัย*ดช้�$นงานบันโติ2ะงาน

14

9. ที่ดส่องก�ดงานอย'างติ'อเน� อง

15

ข�อด�ของเคร� องจั�กรกล CNC

1. ม#ความเทั#�ยำงต้รังส-ง2. ค0ณ์ภาพสม%�าเสมอทั0กช้��นิ3. โอกาสเก�ดความเส#ยำหายำ หรั�อ ต้�องแก�ไขช้��นิงานินิ�อยำ4. สามารัถทั%างานิได�ต้ลิอด 24 ช้��วโมงโดยำไม หยำ0ด5. ม#ความรัวดเรั'วในิการัผลิ�ต้ ทั%าให�ม#ผลิผลิ�ต้ส-ง6. สามารัถคาดคะเนิแลิะวางแผนิการัผลิ�ต้ได�อยำ างแม นิยำ%า เพรัาะเวลิาไม ข1�นิอยำ- ก�บิแรังงานิ7. สามารัถสลิ�บิเปีลิ#�ยำนิช้��นิงานิ ได�หลิากหลิายำรั-ปีทัรัง สะดวกแลิะรัวดเรั'ว8. เม��อเปีรั#ยำบิเทั#ยำบิจั%านิวนิผลิผลิ�ต้ทั#�เทั าก�นิ เครั��องจั�กรักลิ ซี#เอ'นิซี# ใช้�พ��นิทั#�นิ�อยำกว า แลิะลิด พ��นิทั#�การัจั�ดเก'บิช้��นิงานิ9. ม#ความสะดวก ส%าหรั�บิใช้�ในิการัผลิ�ต้ช้��นิงานิต้�นิแบิบิทั#�ม#การัแก�ไขบิ อยำ10. ช้��นิงานิทั#�ม#ความซี�บิซี�อนิส-งแลิะม#หลิายำข��นิต้อนิการัผลิ�ต้ สามารัถใช้�เครั��องจั�กรักลิ ซี#เอ'นิซี# เครั��องเด#ยำว ทั%าให�ไม ต้�องยำ�ายำไปีทั%าทั#�เครั��องอ��นิ11. ลิดปีรั�มาณ์การัต้รัวจัสอบิค0ณ์ภาพ12. ทั%าให�สามารัถใช้�ทั-ลิหรั�อเครั��องม�อต้�ดได�อยำ างม#ปีรัะส�ทัธิ�ภาพ

16

13. ลิดแรังงานิในิสายำการัผลิ�ต้ ผ-�ควบิค0มเครั��อง 1 คนิ สามารัถค0มได� 3

ถ1ง 5 เครั��อง14. ใช้�อ0ปีกรัณ์;เสรั�มนิ�อยำ ไม ต้�องใช้�แผ นิลิอกแบิบิ (Camplates หรั�อ Templates)

ข�อเส่�ยของเคร� องจั�กรกล CNC

1. ม#รัาคาแพง ต้�องนิ%าเข�าจัากต้ างปีรัะเทัศ2. ค าซี อมแซีมส-ง การัซี อมแซีมม#ความซี�บิซี�อนิ เพรัาะม#ทั��ง ฮารั;ดแวรั; แลิะ ซีอฟีต้;แวรั;รัวมถ1งคอมพ�วเต้อรั;แลิะอ0ปีกรัณ์;ไฟีฟี<าอ�เลิ'คโทัรันิ�กส;3. อ0ปีกรัณ์;แลิะซีอฟีต้;แวรั;เสรั�ม (Option) ม#รัาคาส-งแลิะต้�องใช้�จัากผ-�ผลิ�ต้นิ��นิๆ เทั านิ��นิ4. ต้�องม#ความรั- �พ��นิฐานิคณ์�ต้ศาสต้รั;พอควรัในิการัเข#ยำนิโปีรัแกรัม5. ต้�องม#พ��นิทั#� แลิะส��งอ%านิวยำความสะดวกให�แก ผ-�เข#ยำนิโปีรัแกรัม6. ต้�องหางานิปี<อนิให�เครั��องทั%าปีรัะจั%าอยำ าสม%�าเสมอ7. ไม เหมาะสมก�บิการัผลิ�ต้งานิจั%านิวนินิ�อยำๆ8. ส�ญ่ญ่าค าซี อมบิ%ารั0งส-ง9. ช้��นิส วนิอะไหลิ ในิบิางกรัณ์# ต้�องรัอจัากต้ างปีรัะเทัศ10. คอนิโทัรัลิเลิอรั; เปี/นิภาษาอ�งกฤษ ช้ างต้�องเรั#ยำนิรั- � แลิะม#การัรั�บิการัฝึCกอบิรัมการัใช้�เครั��องแลิะการัเข#ยำนิโปีรัแกรัมก อนิเรั��มใช้�เครั��องได�

ติ�วัอย'างช้�$นงานที่� ได�จัากเคร� อง CNC Machining Center

The bust of Beethoven was roughed using positioned 5-Axis. It was finished using simultaneous 5-Axis machining.

17

รปการก�ดช้�$นงาน จัากเคร� องจั�กร 5 แนวัแกน

ช้�$นงานแบับัติ'าง ๆ ในแติ'ละแกน

18

CNC Turning Machineประวั�ติ�เคร� องกล*ง CNC

ก อนิทั#�จัะมาเปี/นิเครั��องกลิ1งซี#เอ'นิซี# ได�ม#การัพ�ฒนิามาหลิายำรั0 นิเรั��มต้��งแต้ สม�ยำโบิรัาณ์ เครั��องกลิ1งม#การัให�ก%าลิ�งในิการัหม0นิอยำ างง ายำโดยำการัใช้�เทั�าเหยำ#ยำบิในิการักลิ1งงานิ แลิะก'ม#การัเพ��มความลิะเอ#ยำดมากข1�นิโดยำใช้�มอเต้อรั;เปี/นิต้�นิก%าลิ�งของเครั��องกลิ1ง เม��อเทัคโนิโลิยำ#พ�ฒนิามากข1�นิทั%าให�เครั��องกลิ1งถ-กนิ%ามาใช้�ด�านิการัสงครัามมากข1�นิ เช้ นิ การัทั%าเครั��องบิ�นิช้��นิ

19

ส วนิจั%าเปี/นิต้�องม#ความลิะเอ#ยำดมากทั%าให�ม#การันิ%ารัะบิบิซี#เอ'นิซี# เข�ามาใช้�ในิเครั��องกลิ1ง

รปเคร� องกล*ง CNC

โครงส่ร�างของเคร� องกล*ง CNC

เครั��องกลิ1งซี#เอ'นิซี# หรั�อ CNC Turning Center แบิบิพ��นิฐานิ ม#การัเคลิ��อนิทั#� 2 แกนิ ค�อ แกนิ X แลิะแกนิ Z แลิะเปี/นิเครั��องแบิบิแนิวนิอนิ (Horizontal) เครั��องกลิ1งปีรัะเภทันิ#� ม#ส วนิปีะกอบิหลิ�ก ค�อ

รปโครงส่ร�างของเคร� องกล*ง CNC

20

แที่'นเคร� อง หรั�อ Machine Bad โดยำทั��วไปีเปี/นิเหลิ'กหลิ อ พ��นิบินิเอ#ยำงลิาด (Slant-Bed) ช้ วยำให� เศษโลิหะ (Chip) ต้กลิงพ��นิได�ง ายำแลิะสะดวกต้ อการัต้�ดต้��งช้��นิงานิ แลิะอ0ปีกรัณ์;อ��นิๆ

แที่'นแนวัขวัาง (Carriage Slide) เปี/นิแทั นิส%าหรั�บิปี<อมทั-ลิ (Tool Turret-เทัอรั;เรั'ต้) ให�ทั-ลิเคลิ��อนิทั#�ในิแนิวขวางหรั�อแกนิ X

รป แสดงแทั นิเครั��องแลิะแทั นิต้�ดขวางของเครั��องกลิ1งป1อมที่ล (Tool Turret) เปี/นิอ0ปีกรัณ์;หรั�บิส%าหรั�บิต้�ดต้��งม#ดต้�ด

หรั�อทั-ลิ ปี<อมทั-ลิสามารัถหม0นิไปียำ�งต้%าแหนิ งทั-ลิทั#�ต้�องการัใช้�งานิ โดยำทั%าการัโปีรัแกรัมจัากหมายำเลิขทั-ลิ (Tool Number) โดยำทั��วไปีสามารัถหม0นิได� ทั��ง 2 ทั�ศทัาง แลิะม#ทั อนิ%�าหลิ อเยำ'นิ (Coolant) พ นิไปีทั#�ช้��นิงานิ

21

รป แส่ดงป1อมที่ล (Tool turret)

ส่ป3นเด�ล (Spindle) แลิะมอเต้อรั;ข�บิเคลิ��อนิ (สปี2นิเด�ลิมอเต้อรั; หรั�อ Spindle Motor) ส%าหรั�บิหม0นิช้��นิงานิ โดยำส งก%าลิ�งผ านิเก#ยำรั; หรั�อสายำพานิ หรั�อต้ อต้รังก�บิแกนิของสปี2นิเด�ลิ โครังสรั�างทั#�ต้�ดต้��งสปี2นิเด�ลิ ม#ช้��อเรั#ยำกว า เฮดสต้อค (Headstock)

อ�ปกรณ์/ข�บัเคล� อน ปีรัะกอบิด�วยำ มอเต้อรั;บิ�งค�บิการัเคลิ��อนิทั#�ในิแกนิ X แลิะแกนิ Z หรั�อฟี�ดมอเต้อรั;(Feed Motor) กลิไกการัข�บิเคลิ��อนิได�แก บิอลิสกรั- (Ball Screw) แลิะรัางเลิ��อนิ (Slide Way)

อ�ปกรณ์/จั�บัช้�$นงาน (Work Holding) ต้�ดต้��งอยำ- ในิแนิวแกนิของสปี2นิเด�ลิ ส%าหรั�บิเครั��องกลิ1ง เรั#ยำกว า ช้�ค แบิบิ 3 จั�บิ (Three Jaw

Chuck) โดยำใช้�ไฮโดรัลิ�ค ในิการัจั�บิช้��นิงานิให�อยำ- ในิแนิวศ-นิยำ;ของสปี2นิเด�ลิได�เอง(Self-Centering) ต้�วจั�บิจั%าแนิกได�เปี/นิแบิบิแข'ง (Hardened

Jaw) แลิะแบิบิอ อนิ (Soft Jaw) โดยำแบิบิแข'งใช้�จั�บิผลิงานิผ�วหยำาบิ ม#แรังบิ#บิจั�บิส-ง ส วนิแบิบิอ อนิ ส%าหรั�บิผ�วทั#�ผ านิการักลิ1งแลิ�ว ทั%าให�เก�ดต้%าหนิ�นิ�อยำ

คอนโที่รลเลอร/ หร�อ ช้�ดควับัค�ม ม#คอมพ�วเต้อรั;ส%าหรั�บิการัปี<อนิแลิะการัแก�ไขโปีรัแกรัม แลิะควบิค0มการัทั%างานิของเครั��อง

22

รป แส่ดงโครงส่ร�างของเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�

อ�ปกรณ์/เส่ร�มอ� นๆช้�ดย�นศูนย/ หรั�อ เทัลิสต้อค (Tail Stock) ส%าหรั�บิยำ�นิปีลิายำช้��นิงานิ

ทั#�ยำาว โดยำต้�ดต้��งฝึD� งต้รังข�ามก�บิสปี2นิเด�ลิ ทั%าให�ได�ขนิาดทั#�ปีลิายำถ-กต้�อง แลิะปี<องก�นิอ0บิ�ต้�เหต้0จัากช้��นิงานิหลิ0ดจัากช้�ค เทัลิสต้อคสามารัถโปีรัแกรัมให�เลิ��อนิเข�าออกได�

ช้�ดประคองช้�$นงาน หรั�อ Steady Rest ส%าหรั�บิปีรัะคองช้ วงกลิางช้��นิงานิไม ให�โกรั งในิขณ์ะกลิ1ง ใช้�เม��อทั%าการักลิ1งช้��นิงานิทั#�ม#ขนิาดยำาว

ช้�ดล"าเล�ยงเศูษช้�$นงาน (Chip Conveyer) ส%าหรั�บิลิ%าเลิ#ยำงเศษโลิหะ (Chip) ออกจัากเครั��องแลิะทั��งลิงถ�งรัองอยำ างต้ อเนิ��อง

ช้�ดรองร�บัช้�$นงาน (Part Catcher) ลิ�กษณ์ะเปี/นิกลิ องรัองรั�บิช้��นิงานิ ทั#�กลิ1งเสรั'จัแลิ�วเพ��อปี<อนิช้��นิงานิออกจัากเครั��องโดยำไม ให�ต้กลิงพ��นิ ส%าหรั�บิใช้�รัองรั�บิช้��นิงานิขนิาดเลิ'ก

23

รป ช้�ดล"าเล�ยงเศูษช้�$นงาน รป ช้�ดลองร�บัช้�$นงาน

ช้�ดบัรรจั�และป1อนที่'อนช้�$นงาน (Bar Magazine and Feeder)

ส%าหรั�บิบิรัรัจั0 ทั อนิช้��นิงานิกลิมยำาว(3 ถ1ง 5 ม.) โดยำปี<อนิผ านิแกนิกลิางของสปี2นิเด�ลิ ทั%าให�ไม ต้�องใช้�แรังงานิในิการัต้�ดเต้รั#ยำมการัต้�ดให�ได�ขนิาดแลิะการัปี<อนิช้��นิงานิทั#ลิะช้��นิ ขนิาดความยำาวแลิะจั%านิวนิทั อนิ ข1�นิอยำ- ก�บิขนิาดของช้0ดบิรัรัจั0 ( หรั�อMagazine)

รป ช้�ดบัรรจั�และป1อนช้�$นงาน รป กลไกภายในช้�ดบัรรจั�และป1อนช้�$นงาน

อ�ปกรณ์/ร�บัส่'งช้�$นงาน (Part Loader and Unload) เปี/นิแขนิจั�บิหรั�อเปี/นิแขนิห0 นิยำนิต้; (Robotic

Loading System) นิ%าช้��นิงานิเข�าออกจัากต้�วเครั��องทั%าให�ใช้�พ��นิทั#�นิ�อยำการัใช้� อ0ปีกรัณ์;นิ#�ต้�องต้�ดให�ได�ต้ามขนิาดทั#�ต้�องการัก อนิใช้�แขนิจั�บิปี<อนิเข�าเครั��อง

24

รป แส่ดงช้�ดแขนห�'นยนติ/จั�บัช้�$นงานออกจัากเคร� องกล*ง

การจั"าแนกประเภที่ของเคร� องกล*ง CNC

เครั��องกลิ1งสามารัถแยำกต้ามแกนิของสปี2นิเด�ลิได�เปี/นิแบิบิ แกนิแนิวนิอนิ (Horizontal) แลิะ แกนิแนิวต้��ง (Vertical) เครั��องกลิ1งส วนิมาก (95%) เปี/นิแบิบิแนิวนิอนิ

รป เคร� องกล*งแนวันอน รป เคร� องกล*งแนวัติ�$ง

25

รป การกล*งในเคร� องกล*งแนงนอน รป การกล*งในเคร� องกล*งแนวัติ�$ง

การแบั'งติามจั"านวันของแกนการเคล� อนที่� จั"านวันป1อนที่ลที่ลและส่ป3นเด�ล ได�ด�งนิ#�

1. แบิบิ 2 แกนิ (2-Axis) หนิ1�งปี<อนิทั-ลิ ม#การัเครั��องทั#�ในิแกนิ X แลิะ Z

รป แส่ดงการก"าหนดแนวัแกนของเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�

2. แบิบิ 3 แกนิ (3-Axis) หนิ1�งปี<อนิทั-ลิ ม#การัเครั��องทั#�ในิแกนิ X ,Z

แลิะ C นิ�ยำมเรั#ยำกเปี/นิเครั��องกลิ1งม#แกนิซี# (C-Axis) แกนิ C ในิการัเจัาะรั-หรั�อก�ด ทั��งในิแนิวพ��นิทั#�หนิ�าต้�ดแลิะแนิวขวางได�โดยำใช้�อ0ปีกรัณ์;ส%าหรั�บิก�ดหรั�อเจัาะ (Driven Tools) ต้�ดต้��งบินิปี<อนิทั-ลิ ทั%าให�ลิดข��นิต้อนิ ในิการันิ%าช้��นิงานิออกไปีให�เครั��องก�ดหรั�อเจัาะทั%าต้ อ

3. แบิบิ 2 หรั�อ 3 แกนิม# 2 สปี2นิเด�ลิ (Two-Spindle) สามารัถยำ�ายำช้��นิงานิจัากสปี2นิเด�ลิหลิ�ก (Main Spindle) ไปียำ�งสปี2นิเด�ลิรัอง (Sub

Spindle หรั�อ Opposed Spindle) ในิฝึD� งต้รังข�ามทั%าให�สามารัถกลิ1งได�ทั��งผ�วหนิ�าแลิะผ�วหลิ�ง นิอกจัากนิ#�สปี2นิเด�ลิรัอง ยำ�งสามารัถใช้�จั�บิช้��นิงานิ

26

หม0นิไปีพรั�องก�บิสปี2นิเด�ลิหลิ�ก ทั%าหนิ�าทั#�เหม�อนิช้0ดยำ�นิศ-นิยำ;ได� สปี2นิเด�ลิรัองอาจัม#แกนิ C ได�

4. แบิบิ 2 ปี<อนิทั-ลิ อาจัม# 1 หรั�อ 2 สปี2นิเด�ลิ แต้ ลิะสปี2นิเด�ลิม#แกนิ C

ก'ได� แต้ ลิะปี<อนิทั-ลิเคลิ�� อนิทั#�ได�ในิแกนิ X แลิะ Z ทั%าให�ทั%างานิ 2 งานิได�พรั�อม ๆ ก�นิ เช้ นิปี<อนิแรักกลิ1งหยำาบิ แลิะปี<อนิสอง ว��งมาเพ��อกลิ1งลิะเอ#ยำด เปี/นิต้�นิ

รป แส่ดงเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�ม�ป1อมม�ด 2 ช้�ด

รป เคร� องกล*งแบับั 2 ป1อนที่ล-2 ส่ป3นเด�ล

สปี2นิเด�ลิ สปี2นิเด�ลิ

27

รป ภาพติ�ดแส่ดงภายในเคร� องกล*งแบับั 2 ป1อนที่ล-2 ส่ป3นเด�ลนิอกจัากนิ#�เครั��องกลิ1งสม�ยำใหม บิางรั0 นิ สามารัถทั%าได�ทั��งงานิกลิ1งแลิะ

งานิก�ดครับิกรัะบิวนิการัได�ในิเครั��องเด#ยำว

การควับัค�มการเคล� อนที่� ของเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�เครั��องกลิ1ง CNC ทั#�ใช้�ก�นิทั��วไปีเปี/นิเครั��องกลิ1ง 2 แกนิ ใช้�ส%าหรั�บิการั

ควบิค0มการัเคลิ��อนิทั#� ได�แก แกนิ X ค�อ แกนิในิแนิวเส�นิผ านิศ-นิยำ;กลิางของช้��นิงานิ แลิะแกนิ Z ค�อ แกนิในิแนิวความยำาวของช้��นิงานิโครังสรั�างแลิะต้%าแหนิ งการัต้�ดต้��งทั-ลิของเครั��องกลิ1ง แยำกออกได�เปี/นิ 2 แบิบิ ค�อ

1. แบิบิ Flat Bed

2. แบิบิ Slope Bed

1) เคร� องกล*งแบับั Flat Bed

เครั��องกลิ1งแบิบิ Flat Bed ม#ทั-ลิอยำ- รัะหว างผ-�ควบิค0มเครั��องแลิะสปี2นิเด�ลิ (หรั�อช้��นิงานิ) หรั�อทั-ลิอยำ- ทัางฝึD� งด�านิหนิ�าของเครั��อง ส วนิมากจัะเปี/นิเครั��องกลิ1งทั��วไปีทั#�ควบิค0มด�วยำม�อซี1�งผ-�ค0มเครั��องสามารัถส�งเกต้การัเคลิ��อนิทั#�ของทั-ลิได�อยำ างสะดวก

28

รป แส่ดงเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�ที่� ติ�ดติ�$งที่ลแบับั Flat bed

รป วั�วัมองของผ�ควับัค�มเคร� องของเคร� องกล*งแบับั Flat Bed

2) เคร� องกล*งแบับั Slope Bed

เครั��องกลิ1งแบิบิ Slope Bed ม#ต้%าแหนิ งของทั-ลิอยำ- ด�านิหลิ�งช้��นิงานิ หรั�อช้��นิงานิอยำ- รัะหว างผ-�ควบิค0มเครั��องแลิะทั-ลิ เครั��องกลิ1งปีรัะเภทันิ#�ม#ทั-ลิหรั�อปี<อมม#ดเคลิ��อนิทั#�ในิแนิวทัะแยำงม0มโดยำม#โครังสรั�างของแทั นิเครั��องเอ#ยำงทั%าม0มมากว า 45 องศาก�บิรัะด�บิพ��นิ เครั��องกลิ1งซี#เอ'นิซี#ส วนิมากเปี/นิแบิบิ Slope Bedหรั�อ Slant Bed โครังสรั�างแบิบินิ#�ทั%าให�เศษว�สด0หรั�อ Chip ต้กแลิะไหลิออกจัากเครั��องได�ง ายำ

29

รป แส่ดงเคร� องกล*งซี�เอ�นซี�ที่� ติ�ดติ�$งที่ลแบับั Slope bed

รป วั�วัมองของผ�ควับัค�มเคร� องของเคร� องกล*งแบับั Slope Bed

30

รป การเคล� อนที่� ของเคร� องกล*งแบับั Slope Bed ที่ลเอ�ยงเข�าช้�$นงานจัากที่างด�านหล�ง

ล"าด�บัการเติร�ยมงานจัากข�อม-ลิพ��นิฐานิเบิ��องต้�นิในิการัข1�นิรั-ปีหรั�อการัแมช้ช้#นิช้��นิงานิ โดยำ

ใช้�เครั��องจั�กกลิซี#เอ'นิซี#ใดๆ สามารัถแยำกลิ%าด�บิการัทั%างานิ ได�เปี/นิ 2 ข��นิต้อนิหลิ�ก ด�งสรั0ปีเปี/นิบิลิ'อกไดอะแกรัมต้ามแสดงในิรั-ปีข�างลิ าง ได�เปี/นิสองส วนิหลิ�กด�งนิ#�

1.การเข�ยนโปรแกรม หร�อเติร�ยมโปรแกรมในิการัเข#ยำนิ NC โปีรัแกรัมต้�องม#ข�อม-ลิจัากภาพวาด รัายำลิะเอ#ยำด

ของช้��นิงานิ (Detail drawing หรั�อ Part drawing) กรัะบิวนิการั เง��อนิไขการัต้�ด แลิะทั-ลิทั#�จัะนิ%ามาใช้�

2.การปฏิ�บั�ติ�การบันเคร� องจั�กรกลซี�เอ�นซี�การัปีฏิ�บิ�ต้�การับินิเครั��องจั�กรักลิซี#เอ'นิซี#แยำกเปี/นิสองงานิ ค�อ งานิปีฏิ�บิ�ต้�การัทั#�ต้�วคอนิโทัรัลิเลิอรั;

แลิะงานิปีฏิ�บิ�ต้�การัทั#�ต้�วเครั��องจั�กรังานิปีฏิ�บิ�ต้�การัทั#�ต้�วคอนิโทัรัลิเลิอรั; ต้�องม# NC โปีรัแกรัม แลิะข�อม-ลิ

ของทั-ลิทั#�ต้�องใช้�เพ��อปี<อนิเข�าคอนิโทัรัลิเลิอรั; ส วนิงานิปีฏิ�บิ�ต้�การัทั#�ต้�วเครั��องจั�กรัได�แก การัต้�ดต้��งช้��นิงานิด�บิ แลิะการัต้�ดต้��งทั-ลิ

31

รป บัล�อกไดอะแกรมโดยย'อของล"าด�บัการด"าเน�นการล�กษณ์ะการข*$นรปพ�$นฐานโดยการกล*ง

งานิกลิ1งแบิ งออกเปี/นิกลิ0 มใหญ่ ๆ ได� 3 กลิ0 ม ค�อ การักลิ1งผ�วนิอก (External Cuts), การักลิ1งผ�วในิ (Internal Cuts) แลิะงานิกลิ1งพ�เศษ (Special Cuts) โดยำม#ลิ�กษณ์ะการัข1�นิรั-ปีพ��นิฐานิหรั�อกรัะบิวนิการั ได�แก

งานกล*งพ�เศูษ เปี/นิการักลิ1งทั#�ม#การัใช้�อ0ปีกรัณ์;เสรั�มอ��นิ ๆ เช้ นิ ต้�วข1�นิลิายำ หรั�อกรัณ์#ทั#�ม#งานิก�ด (milling) เข�ามาผสมด�วยำ หรั�อเรั#ยำกเปี/นิงานิ Mill-Turn โดยำใช้�ทั��งเครั��องกลิ1งแลิะเครั��องก�ด หรั�อใช้�เครั��องกลิ1งแบิบิ 3 แกนิทั#�ม# Driven Tools

32

รปติ�วัอย'าง 1. ติ�วัอย'างการข*$นรปพ�$นฐานโดยกระบัวันการกล*ง

33

เทัคโนิโลิยำ#การัก�ดเซีาะโลิหะด�วยำต้�วนิ%าไฟีฟี<า (Electrical Discharge Machining

Technology: EDM)

ปีDจัจั0บิ�นิในิอ0ต้สาหกรัรัมผลิ�ต้ช้��นิส วนิโลิหะหรั�ออ0ต้สาหกรัรัมแม พ�มพ;ไม ว าจัะเปี/นิแม พ�มพ;ส%าหรั�บิโลิหะหรั�อแม พ�มพ;ส%าหรั�บิพลิาสต้�กนิ��นิ ลิ�วนิแลิ�วแต้ ต้�องผ านิข��นิต้อนิการัผลิ�ต้ทั#�ใช้�เครั��อง EDM หรั�อทั#�เรั#ยำกว า Electrical Discharged

Machine โดยำแบิ งออกเปี/นิ 2 ปีรัะเภทัหลิ�ก ค�อ Sink-EDM แลิะ Wire-

EDM ซี1�งในิปีDจัจั0บิ�นิอ0ต้สาหกรัรัมของไทัยำม#ใช้�อยำ- เปี/นิจั%านิวนิมาก โดยำทั#�การัก�ดเซีาะโลิหะด�วยำต้�วนิ%าไฟีฟี<า (Electrical Discharged Machining

Technology) เปี/นิกรัะบิวนิการัทั#�ม#ผลิต้ อค0ณ์ภาพของช้��นิงานิเปี/นิอยำ างมาก เพรัาะเปี/นิกรัะบิวนิการัทั#�ต้�องเก'บิรัายำลิะเอ#ยำดของช้��นิงานิ ซี1�งเก�อบิจัะเปี/นิข��นิต้อนิส0ดทั�ายำ อ#กทั��งเปี/นิกรัะบิวนิการัทั#�ใช้�เวลิาในิการัผลิ�ต้นิานิมาก

1.การก�ดเซีาะโลหะด�วัยติ�วัน"าไฟฟ1า (Electrical Discharge Machining) ใช้�ในิงานิผลิ�ต้ช้��นิงานิทั#�ม#รั-ปีรั างซี�บิซี�อนิทั#�ทั%าด�วยำว�ธิ#การัต้�ดเฉ�อนิทั��วไปีได�ยำาก สามารัถต้�ดเฉ�อนิช้��นิงานิทั#�ผ านิการัช้0บิแข'งมาแลิ�ว ใช้�ผลิ�ต้ส วนิเบิ�าของแม พ�มพ; การัต้�ดเฉ�อนิโลิหะจัะใช้�การั

2.เคร� องติ�ดโลหะด�วัยไฟฟ1า (Wire Cutting Machine) จั�ดเปี/นิเครั��องจั�กรัปีรัะเภทัเด#ยำวก�บิเครั��อง EDM แต้ เปีลิ#�ยำนิจัากการัใช้� อ�เลิ'กโทัรัดเปี/นิต้�วต้�ดเฉ�อนิช้��นิงานิมาใช้�ลิวดทัองเหลิ�องเปี/นิต้�วต้�ดให�ได�รั-ปีรั างต้าม ต้�องการัในิแนิวต้��ง เครั��อง Wire cut เปี/นิเครั��องทั#�ต้�ดงานิด�วยำความเทั#�ยำงต้รังขนิาดส-งมาก สามารัถควบิค0มขนิาดได�เลิ'กกว า 5 ไมครัอนิเนิ��องจัากม#ค าใช้�จั ายำส-งในิการัทั%าช้��นิงานิจั1ง

34

Electrical Discharge Machining; SINK - EDM.

ประวั�ติ�ของ Sink EDM เครั��อง EDM ทั#�เรัาเห'นิอยำ- ในิทั0กว�นินิ#� เปี/นิการัค�นิพบิโดยำ Joseph

Preistly ในิปี� คศ.1770 โดยำเขาได�ทั%าการัทัดลิองปีลิ อยำกรัะแสไฟีฟี<าจัาก electrodes ไปีส- ช้��นิงานิ ทั%าให�เขาพบิว าม#การัก�ดกรั อนิเก�ดข1�นิ ต้ อมาในิปี� 1940 Soviet ได�ทั%าการัพ�ฒนิาแลิะว�จั�ยำทั%าเครั��อง EDM ออกมา ซี1�งเปี/นิพ��นิฐานิมาจันิถ1งปีDจัจั0บิ�นิแลิะในิปี� 1955 เครั��อง EDM ทั#�ช้��อ Charmilles ของทัว#ปี ยำ0โรัปี ได�ถ-กนิ%ามาแสดง ข1�นิในิเม�อง ม�ลิานิ

35

หล�กการ

การัทั%างานิโดยำการัสปีารั;ค โดยำอาศ�ยำการัจั ายำปีรัะจั0ไฟีฟี<ารัะหว างช้��นิงานิ (ข��วลิบิ) แลิะต้�วก�ดอ�เลิคโทัรัด(ข��วบิวก) ซี1�งกรัะทั%าภายำใต้�ของเหลิวฉนิวนิทั#�เรั#ยำกว า ไดอ�เลิคทัรั�ค (Dielectric) การัสปีารั;คจัะทั%าให�เก�ดความรั�อนิส-งถ1ง 8000 – 12000 องศาเซีลิเซี#ยำส ทั%าให�ช้��นิงานิเก�ดการัหลิ อมลิะลิายำแลิะก�ดกรั อนิ โดยำก�ดอ�เลิคโทัรัด Electrode (ข��วบิวก)จัะเคลิ��อนิต้ามรั-ปีแบิบิทั#�ก%าหนิดไว�ในิ NC โปีรัแกรัม ซี1�งรัะหว างการัหลิ อมลิะลิายำไดอ�เลิคทัรั�ค (Dielectric) จัะม#หนิ�าทั#�ช้ วยำลิดอ0ณ์หภ-ม�แลิะก%าจั�ดเศษโลิหะทั#�เก�ดจัากการัก�ดกรั อนิElectrode

จัากว�สด0อ อนิแลิะข1�นิรั-ปีได�ง ายำ เช้ นิ ทัองแดง ทั�งสเต้นิคารั;ไบิด; ต้�องเปี/นิต้�วนิ%าไฟีฟี<าทั#�ด# ช้��นิงานิต้�องเปี/นิต้�วนิ%าไฟีฟี<าเทั านิ��นิ

36

เคร� อง Sink - EDM

ภาพแสดงข��นิต้อนิการัทั%างานิของ Sink EDM

37

ต้�วอยำ างของอ�เลิคโต้รัดส%าหรั�บิ Die sinking EDM (ทั%าจัากทัองแดง)

ล�กษณ์ะงานที่� ได�จัากเคร� อง Sink EDM

- ใช้�ในิอ0ต้สาหกรัรัมรัถยำนิต้; เช้ นิ ทั%าฝึากรัะโปีรั งรัถยำนิต้; แม พ�มพ;ส%าหรั�บิทั%าช้��นิส วนิรัถยำนิต้;

- ทั%าแม พ�มพ;ส%าหรั�บิปีD� มเหรั#ยำญ่กษาปีณ์;- ทั%าแม พ�มพ;ส%าหรั�บิช้��นิส วนิวงจัรัอ�เลิ'กทัรัอนิ�กส;- ทั%าแม พ�มพ;ส%าหรั�บิงานิแม พ�มพ;พลิาสต้�ก

ปีรัะว�ต้�ความเปี/นิมาของ Wire Cut EDM

38

39

40

41

หล�กการที่"างาน

42

43

44

ข�อด� – ข�อเส่�ย Wire Cut EDM

45

ส่'วันประกอบัของเคร� อง Wire Cut EDM

46

47

48

ล�กษณ์ะงานที่� ได�จัากเคร� อง Sink EDM- ใช้�ในิงานิต้�ดแผ นิโลิหะ- ทั%าช้��นิส วนิในิงานิอ�เลิ'กทัรัอนิ�กส;- ทั%า Punches แลิะ Dies

49

CNC CUTTING MACHINEการัจั%าแนิกปีรัะเภทัของ CNC CUTTING

MACHINEการัต้�ดว�สด0ในิอ0ต้สาหกรัรัมนิ��นิ สามารัถแบิ งออกได�เปี/นิ 4 แบิบิ ได�แก 1. Plasma arc Cutting 2. Oxyful Cutting 3. Laser Cutting4. waterjet Cuttingการัต้�ดโลิหะเปี/นิงานิทั#�ยำากแลิะใช้�เวลิาส-งโดยำเฉพาะอยำ างยำ��ง ถ�างานินิ��นิเปี/นิงานิทั#�ก%าหนิดค าความผ�ดพลิาดเอาไว�ต้%�ามากหรั�อม#รั-ปีรั างทั#�ไม สามารัถทั#�จัะทั%าได�โดยำใช้�เลิ��อยำ ซี1�งการัทั#�จัะเลิ�อกใช้�การัต้�ดแบิบิใด ก'ข1�นิอยำ- ก�บิว างานินิ��นิเปี/นิงานิทั#�ต้�องการัความพ�ถ#พ�ถ�นิหรั�อเปี/นิงานิทั#�ต้�องใช้�ความเรั'ว

1. Plasma arc Cuttingเครั��องต้�ดพลิาสมา(Plasma Cutting) เปี/นิเครั��องม�อทั#�สามารัถต้�ดโลิหะโดยำอาศ�ยำการัแต้กต้�วของโมเลิก0ลิของก9าซีทั#�อ0ณ์หภ-ม�ส-งด�วยำการัช้ารั;จัแก9สด�วยำไฟีฟี<าแลิ�วฉ#ดออกมาด�วยำความเรั'วส-งทั#�อ0ณ์หภ-ม�ปีรัะมาณ์ 50,000 องศาฟีาเรันิไฮด;ข1�นิไปี ซี1�งสามารัถทั#�จัะใช้�ต้�ดแผ นิโลิหะทั#�หนิาขนิาด 6 นิ��วได�ในิการัต้�ดแผ นิโลิหะ เครั��องต้�ดพลิาสมาเปี/นิเครั��องต้�ดทั#�ม#ค0ณ์ภาพส-ง ม#แนิวต้�ดทั#�เรั#ยำบิสะอาดสามารัะต้�ดโลิหะได�หลิายำช้นิ�ดเช้ นิ เหลิ'ก,

เหลิ'กกลิ�าไรั�สนิ�ม, อลิ-ม�เนิ#ยำม เครั��องต้�ดพลิาสมาได�ถ-กออกแบิบิข1�นิมาเพ��ออ%านิวยำความสะดวกในิการัต้�ดแผ นิโลิหะให�ได�ต้ามแบิบิอยำ างรัวดเรั'ว

50

ช้1�งสถานิะ Plasma เก�ดทั#�สถานิะทั#� 4 เรั#ยำกว า Ionisation

Ionisation ค�อการัสรั�างอ�เลิ'กต้รัอนิแลิะไอออนิอ�สรัะแลิะทั%าให�เก�ดการัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงให�อ0ณ์หภ-ม�ส-งข1�นิแลิะลิ�กษณ์ะของอ�เลิ'กต้รัอนิ (การัช้ารั;จั)

หรั�อ Plasma beam แลิะฉ#ดออกด�วยำความเรั'วส-งทั%าให�สามารัถต้�ดว�สด0ได�ต้ามต้�องการั

State

Element1.

solid2.

liquid3.

gas4.

plasma

Water

Ice Water Steam H+, O- Ionisation

51

ขนิาดของช้��นิงานิทั#�สามาต้�ดได� 0.5-150 mm.

52

ข�อด�-ข�อเส่�ย Plasma Cuttingข�อด#ของ Plasma arc Cutting

Plasma arc Cutting ใช้�เวลิาในิการัต้�ดได�เรั'วกว าแบิบิ Oxyful

Cutting แลิะสามารัถทั#�จัะต้�ดโลิหะทั#�ม#ขนิาดหนิากว าได� แลิะยำ�งม#รัาคาถ-กกว าแบิบิ Waterjet แลิะ Laser ซี1�ง Plasma arc Cutting แบิบิรัะบิบิไนิโต้รัเจันินิ��นิเหมาะส%าหรั�บิโลิหะจั%าพวก สแต้นิเลิสสต้#ลิ , อลิ-ม�เนิ#ยำม แลิะ นิ�กเก�ลิ ส วนิแบิบิรัะบิบิออกซี�เจันินิ��นิเหมาะส%าหรั�บิผลิ�ต้ภ�ณ์ฑ์;จั%าพวกคารั;บิอนิ แลิะไม ทั��งพวกต้ะกอนิไนิไต้รัด;ข�อเส#ยำของ Plasma arc Cutting

Plasma arc Cutting ม#อายำ0การัใช้�งานิทั#�ต้%�า ซี1�งข1�นิอยำ- ก�บิว าใช้�แก9สช้นิ�ดใด ความเช้#�ยำวช้าญ่ของผ-�ใช้� แลิะจัะเก�ดรัอยำจัากความรั�อนิ ทั��งอยำ- บิรั�เวณ์

53

ทั#�ทั%าการัต้�ด ซี1�งถ�าทั%าการัต้�ดโลิหะในินิ%�านิ��นิจัะช้ วยำลิดขนิาดของรัอยำต้�ดทั#�เก�ดจัากความรั�อนิได�

2. Oxy-ful Cuttingม#ความสามารัถทั#�เด นิมากในิเรั��องของการัต้�ดว�สด0จั%าพวก คารั;บิอนิสต้#ลิ การัทั%างานิของ Oxyful Cutting จัะใช้�แก9สอะเซีทั�ลิ#นิแลิะออกซี�เจันิ เพ��อสรั�างเปีลิวไฟี สามารัถนิ%าต้�ดว�สด0จั%าพวก คารั;บิอนิสต้#ลิ แลิะ อ�ลิลิอยำด; ได�อยำ างง ายำดายำ แต้ อยำ างไรัก'ต้าม Oxyful

Cutting ก'ยำ�งสรั�างรัอยำทั#�เก�ดจัากความรั�อนิเช้ นิก�นิ ทั%าให�ต้�องนิ%ามาต้กแต้ งรัอยำใหม

ขนิาดของช้��นิงานิทั#�สามาต้�ดได� 3-2800 mm.

54

ข�อด#-ข�อเส#ยำ Oxy-fuel Cuttingข�อด#ของ Oxy-ful Cutting

Oxy-ful Cutting จัะม#ห�วฉ�ดหลิายำห�ว ทั%าให�เหมาะส%าหรั�บิการัผลิ�ต้ทั#�ต้�องการัปีรั�มาณ์จั%านิวนิการัผลิ�ต้ทั#�ส-ง นิอกจัากนิ#� Oxy-ful Cutting ยำ�งเหมาะส%าหรั�บิต้�ดว�สด0ทั#�ต้�องนิ%าไปีทั%าการักลิ1ง ไส ด�วยำข�อเส#ยำของ Oxy-ful Cutting

Oxy-ful Cutting ต้�ดโลิหะได�ช้�ากว ารัะบิบิการัต้�ดแบิบิอ��นิมากแลิะยำ�งปีลิ อยำให�เก�ดรัอยำจัากความรั�อนิในิการัต้�ดทั#�เปี/นิบิรั�เวณ์กว�างกว าแบิบิอ��นิ แลิะยำ�งให�ความแม นิยำ%าในิการัต้�ดทั#�ไม ลิะเอ#ยำดเทั าก�บิแบิบิ Plasma ,

Water-jet แลิะ Laser

3. Laser Cutting

แสงทั#�ส งออกมาจัะทั%าให�ช้��นิงานิเก�ดการัหลิอมลิะลิายำแลิะใช้�แก9สเปี=าทั%าให�ช้��นิงานิขาดออกจัากก�นิแสงเลิเซีอรั;ทั#�ใช้�เปี/นิแสงทั#�ม#ความหนิาแนิ นิส-งมากซี1�งม#เส�นิผ านิศ-นิยำ;กลิาง 0.005 นิ��ว โดยำทั#� Laser Cutting นิ��นิปีรัะกอบิไปีด�วยำส วนิปีรัะกอบิพ��นิฐานิ 5 ส วนิด�วยำก�นิได�แก the laser , beam-focusing optics , material-handing system , heat

55

exchanger แลิะ the control computer โดยำทั#� heat

exchange จัะทั%าหนิ�าทั#�ลิดความรั�อนิของรัะบิบิ

ขนิาดของช้��นิงานิทั#�สามาต้�ดได� 0.1-50 mm.

ข�อด#-ข�อเส#ยำ Laser Cutting

ข�อด#ของ Laser Cutting

Laser Cutting ให�ความแม นิยำ%าทั#�ส-งมากแลิะทั%าให�รัอยำทั#�เก�ดจัากการัต้�ดโลิหะด�วยำความรั�อนิม#ขนิาดเลิ'กทั#�ส0ดจัากกลิ0 มของการัต้�ดโดยำใช้�อ0ณ์หภ-ม� สามารัถทั#�จัะต้�ดคารั;บิอนิหนิา 1 นิ��วได� แลิะยำ�งใช้�ทัรั�พยำากรัทั#�ปีรัะหยำ�ดกว าแบิบิ Plasma แลิะ Oxyful ต้�ดว�สด0ได�หลิายำช้นิ�ด ทั��งเหลิ'ก สเต้นิเลิส อลิ-ม�เนิ#ยำม ทัองแดง ทัองเหลิ�อง อาครั#ลิ�ค ต้�ดงานิได�รัวดเรั'วกว า Waterjet

cutting , Wire cut ม#ครั#บิคมนิ�อยำหรั�อไม ม#เลิยำ

ข�อเส#ยำของ Laser Cuttin

ค าใช้�จั ายำในิการัใช้� Laser นิ��นิม#ค าส-งกว ารัะบิบิการัต้�ดแบิบิอ��นิๆทั��งหมด แต้ ความหนิาของว�สด0ทั#�จัะทั%าการัต้�ดม#ความจั%าก�ดแลิะอาจัจัะม#ปีDญ่หาในิการัต้�ดว�สด0ทั#�สะทั�อนิแสงได�

56

4. waterjet Cutting

ค�อ การัต้�ดว�สด0ด�วยำการัใช้�นิ%�าสามารัถแบิ งได�เปี/นิ 2 ปีรัะเภทั ได�แก 4.1 Pure Waterjets

เปี/นิเครั��องม�อการัต้�ดแบิบิด��งเด�มแต้ แรักทั#�ม#การัใช้�เทัคโนิโลิยำ# Water Cutting เข�ามาในิวงการัอ0ต้สาหกรัรัม ซี1�งเรั��มม#การัใช้�ในิช้ วงกลิางปี� 1950 ในิอ0ต้สาหกรัรัมจั%าพวกต้�ดกรัะดาษแลิะแผ นิไม� โดยำ Dr. Norman Franz เปี/นิผ-�เรั��มปีรัะด�ษฐ; โดยำแนิวค�ดจัากแรังด�นิของนิ%�าทั#�แรังด�นิส-ง โดยำเขาต้�องลิดแรังด�นินิ%�าลิงมาเพ��อทั#�จัะได�ต้�ดแผ นิไม�ได� แต้ เครั��องของเขานิ��นิยำ�งม#ลิะลิองนิ%�าออกมารัะหว างใช้�งานิ เครั��อง Pure Waterjets นิ��นิสามารัถทั%าให�ว�สด0หลิ0ดออกได�โดยำสามารัถโดยำการัใช้�ความเรั'วเหนิ�อเส#ยำงในิการัต้�ด ไม ได�เก�ดจัากความด�นินิ%�าแต้ เก�ดจัากความเรั'วของกรัะแสนิ%�าทั#�ก�ดเซีาะเอาอนิ0ภาคหรั�อเกรันิของว�สด0ให�หายำไปี ซี1�งจัะเก�ดจัากการัเปีลิ#�ยำนิความด�นิให�กลิายำเปี/นิความเรั'วด�วยำลิ�กษณ์ะของโครังสรั�างของห�วฉ#ด ซี1�งห�วฉ#ดจัะม#รั-ซี1�งม#ขนิาดเลิ'กมากเอาไว�ให�นิ%�าออกมา ซี1�งโดยำทั��วไปีทั#�ความด�นิปีรัะมาณ์ 40,000 psi นิ��นิจัะให�ความเรั'วของนิ%�าเทั าก�บิ 2 ม�ค

57

โดยำแบิ งห�วฉ#ดออกได� 3 แบิบิ1. ไพลิ�นิ (Sapphire)

2. ทั�บิทั�ม (Ruby)

3. เพช้รั (Diamond)

58

โดยำส วนิมากแลิ�วเรัาจัะนิ�ยำมใช้�ไพลิ�นิในิการัทั%าห�วฉ#ด ซี1�งการัทั%าห�วฉ#ดนิ��นิจัะทั%าด�วยำม�อคนิ ซี1�งสามารัถทั%าให�ค0ณ์ภาพของนิ%�าทั#�ออกมาด# อยำ- ในิเกณ์ฑ์;ทั#�ยำอมรั�บิได� ม#อายำ0การัใช้�งานิปีรัะมาณ์ 50-100 ช้��วโมงต้�ด แต้ ถ�าหากว านิ%าไปีใช้�ในิ Abrasive Waterjets จัะทั%าให�ช้��วโมงการัใช้�งานิลิดลิงไปีครั1�งหนิ1�งของแบิบิ Pure waterjets

ส วนิทั�บิทั�มนิ��นิจัะนิ�ยำมใช้�ในิ Abrasive Waterjets เนิ��องมาจัากว าลิ�กษณ์ะของกรัะแสนิ%�าทั#�นิ� �นิเหมาะก�บิในิงานิของ Abrasive Waterjets

แต้ ว าไม เหมาะทั#�ใช้�ก�บิในิงานิของ Pure Waterjets ส วนิในิเรั��องของรัาคานิ��นิม#รัาคาใกลิ�เค#ยำงก�บิไพลิ�นิส วนิเพช้รันิ��นิม#อายำ0การัใช้�งานิทั#�นิานิมากทั#�ส0ด ปีรัะมาณ์ 800-1000

ช้��วโมงต้�ด แต้ ม#รัาคาทั#�ส-งกว าว�สด0อ��นิปีรัะมาณ์ 10-20 เทั า เหมาะทั#�จัะใช้�ในิการัทั%างานิต้ลิอด 24 ช้��วโมง นิอกจัากนิ#�เพช้รัยำ�งสามารัถทั#�จัะนิ%าไปีทั%าความสะอาดด�วยำว�ธิ#อ�ลิต้รัาโซีนิ�ค แลิ�วสามารัถนิ%ากลิ�บิมาใช้�งานิใหม ได�อ#ก

ค0ณ์สมบิ�ต้�ของ Pure Waterjet ม#ด�งนิ#�1. ให�ลิ%ากรัะแสนิ%�าทั#�ออกมาขนิาดเส�นิผ าศ-นิยำ;กลิางขนิาดเส�นิผ านิศ-นิยำ;กลิาง 0.004 นิ��ว ถ1ง 0.010 นิ��ว2. ให�รัายำลิะเอ#ยำดในิการัต้�ดในิรั-ปีแบิบิของเรัขาคณ์�ต้อยำ างลิะเอ#ยำด3. เส#ยำว�ต้ถ0ไปีนิ�อยำในิรัะหว างการัต้�ด4. ไม เก�ดความรั�อนิจัากการัต้�ด5. สามารัถต้�ดให�ม#ขนิาดใหญ่ มากได�6. สามารัถต้�ดให�ม#ขนิาดเลิ'กมากได�7. ใช้�เวลิาในิการัต้�ดเรั'วมาก8. สามารัถต้�ดว�สด0ทั#�อ อนิ หรั�อ เบิา เช้ นิ ไฟีเบิอรั;กลิาส ฉนิวนิได�9. ใช้�แรังในิการัต้�ดทั#�นิ�อยำมาก10. ว�สด0ทั#�ต้�ดม#ความคงทันิ สวยำงามกว าการัต้�ดแบิบิอ��นิ11. สามารัถต้�ดต้��งได�ง ายำ12. สามารัถทั%างานิได� 24 ช้��วโมง

59

2. Abrasive Waterjets

เก�ดในิปี� 1979 โดยำ Dr. Mohamed Hashish พ�ฒนิามาจัากเครั��อง water-jet ของ Dr.Norman Franz ทั#�ใช้�เฉพาะนิ%�าในิการัต้�ดเทั านิ��นิ โดยำ Dr. Mohamed Hashish ได�เพ��มผงโลิหะในินิ%�าเพ��อช้ วยำในิการัต้�ดว�สด0การัทั%างานิของ Abrasive Waterjets นิ��นิต้ างไปีจัากแบิบิ Pure

waterjets โดยำทั#�ไม ได�ใช้�นิ%�าเปี/นิต้�วก�ดเซีาะว�สด0 แต้ ว าจัะใช้�นิ%�าเปี/นิต้�วทั#�เรั งให�อนิ0ภาคต้ างๆนิ��นิก�ดเซีาะว�สด0 แทันิทั#�จัะใช้�นิ%�าแต้ เพ#ยำงอยำ างเด#ยำว ซี1�ง Abrasive waterjets นิ��นิม#ปีรัะส�ทัธิ�ภาพทั#�ส-งกว าแบิบิ Pure

waterjets ปีรัะมาณ์ 100 เทั า แลิะม#จั0ดปีรัะสงค;ในิการัใช้�งานิทั#�ต้ างก�นิ โดยำทั#� Pure waterjets จัะใช้�ในิการัต้�ดว�สด0อ อนิ ในิขณ์ะทั#� Abrasive

waterjets จัะใช้�ในิการัต้�ดว�สด0แข'ง เช้ นิ โลิหะ ,ห�นิ แลิะ เซีรัาม�ค

60

โดยำลิ�กษณ์ะของห�วฉ#ดนิ��นิเหม�อนิก�บิแบิบิ Pure waterjets แต้ จัะม#การัเต้�มสารัก�ดกรั อนิหลิ�งจัากทั#�รัะบิบิ Pure Waterjets ทั%างานิ หลิ�งจัากนิ��นิสารัก�ดกรั อนิจัะถ-กเรั งให�ม#ความเรั'วพอๆก�บิลิ-กกรัะส0นิจัากปีGนิไรัเฟี2ลิสารัก�ดกรั อนิทั#�ใช้�นิ� �นิเปี/นิทัรัายำแข'ง ซี1�งทั%าการัเลิ�อกขนิาดเปี/นิพ�เศษ ซี1�งโดยำทั��วไปีแลิ�วสารัก�ดกรั อนิทั#�เรัานิ�ยำมใช้�ค�อ โกเมนิ เนิ��องจัากม#ค0ณ์สมบิ�ต้�ทั#�แข'ง เหนิ#ยำว แลิะม#รัาคาไม แพง โดยำขนิาดของเม'ดทัรัายำทั#�ต้ างก�นิ จัะม#หนิ�าทั#�ในิการัใช้�งานิทั#�ต้ างก�นิด�วยำ120 Mesh ทั%าให�ผ�วเรั#ยำบิ80 Mesh ใช้�ในิงานิทั��วไปี50 Mesh ใช้�เวลิาในิการัต้�ดเรั'วกว าแบิบิ 80 ซี1�งผ�วทั#�ได�จัะไม เรั#ยำบิเทั าทั#�ควรั

ค0ณ์สมบิ�ต้�ของ Abrasive waterjets ม#ด�งนิ#�1. ม#ความสมารัถในิการัต้�ดทั0กรั-ปีแบิบิ

61

2. ไม เก�ดความรั�อนิข1�นิในิการัต้�ด3. ไม เก�ดความเค�นิทัางกลิข1�นิก�บิว�สด04. โปีรักรัมทั#�ใช้�ในิการัปี<อนิค%าส��งนิ��นิง ายำ5. กรัะแสนิ%�าทั#�ใช้�ในิการัต้�ดม#เส�นิผ านิศ-นิยำ;กลิางขนิาดเลิ'กในิช้ วง 0.02 นิ��ว ถ1ง 0.05 นิ��ว6. ให�รัายำลิะเอ#ยำดในิการัต้�ดในิรั-ปีแบิบิของเรัขาคณ์�ต้อยำ างลิะเอ#ยำด7. สามารัถต้�ดว�สด0ได�บิาง8. ต้�ดว�สด0ทั#�ความหนิา 10 นิ��วได�9. เก�ดการัส-ญ่เส#ยำของว�สด0ในิการัต้�ดนิ�อยำ10. ม#การัต้�ดต้��งทั#�ไม ยำ0 งยำาก11. ใช้�แรังในิการัต้�ดทั#�นิ�อยำ (นิ�อยำกว า 1 LB. ในิขณ์ะทั#�ต้�ด)

12. สามารัถทั#�จัะเปีลิ#�ยำนิลิ�กษณ์ะของห�วฉ#ดเปี/นิแบิบิห�วเด#ยำว หรั�อแบิบิหลิายำห�วได�ง ายำ

ขนิาดของช้��นิงานิทั#�สามาต้�ดได� 0.1-200mm.

ข�อด#-ข�อเส#ยำ Water-jet Cutting

62

ข�อด#ของ Waterjet Cutting

ค าใช้�จั ายำในิการัใช้�งานิรัะบิบินิ#�ม#รัาคาถ-กกว าแบิบิ Laser แลิะไม ก อให�เก�ดรัอยำจัากความรั�อนิ ซี1�งเหมาะทั#�จัะใช้�ก�บิพวกโลิหะแข'งข�อเส#ยำของ Waterjet Cutting

เครั��องม�อทั#�ใช้�ในิเทัคโนิโลิยำ#นิ#�ม#รัาคาทั#�ส-งกว าเทัคโนิโลิยำ#แบิบิอ��นิ แลิะใช้�เวลิาในิการัต้�ดไม เรั'วเทั าทั#�ควรั

Co-ordinate measuring machine (CMM)

ควัามร�พ�$นฐานเก� ยวัก�บัติ�วัเคร� อง CMMเครั��อง CMM (Co-ordinate measuring machine) หรั�อทั#�

เรั#ยำกก�นิในิภาษาไทัยำ ว า เครั��องว�ด 3 แกนิ เปี/นิเครั��องจั�กรัอ�เลิ'กโทัรันิ�กส;ทั#�ม#ความสามารัถในิการัว�ดขนิาดของช้��นิ งานิได�อยำ างรัวดเรั'ว โดยำม#ความแม นิยำ%าแลิะเทั#�ยำงต้รังส-งมากอ#กด�วยำ เนิ��องจัากการัทั%างานิ รั วมก�นิก�บิเครั��องคอมพ�วเต้อรั; แลิะอาศ�ยำหนิ�าจัอของคอมพ�วเต้อรั;เปี/นิหนิ วยำแสดงผลิเพ��อ การัส��งงานิ แลิะรั�บิผลิข�อม-ลิต้�วเลิขทั#�ได�จัากการัว�ดกลิ�บิมาแสดงอ#กครั��งทั#�บินิหนิ�าจัอคอม- พ�วเต้อรั;

หลิ�กการัทั%างานิของเครั��องค�อ เครั��องจัะใช้�ห�ว Probe เปี/นิเม'ดทั�บิทั�มกลิมๆ ส#ช้มพ-เข�ม ขนิาด 3.000 ม�ลิลิ�เมต้รั ทั#�ต้�ดอยำ- ส วนิปีลิายำของช้0ดข�อต้ อทั#�เคลิ��อนิทั#�ข1�นิลิง ต้ามแกนิ Z เปี/นิต้�วทั%าหนิ�าทั#�เคลิ��อนิไปีส�มผ�สก�บิช้��นิงานิต้รังต้%าแหนิ งทั#�ต้�องการัว�ด ซี1�งการัเคลิ��อนิทั#�ทั��งหมดของเครั��องนิ��นิจัะเปี/นิไปีอยำ างรัาบิเรั#ยำบิแลิะนิ0 มนิวลิมาก เนิ��องจัากม#รัะบิบิลิดแรังเส#ยำดทัานิเปี/นิแบิบิ Air bearing ทั#�อาศ�ยำแรังด�นิลิมเพ��อยำกต้�วให�ลิอยำ เม��อห�ว Probe ส�มผ�สก�บิช้��นิงานิแลิ�วจัะส งส�ญ่ญ่าณ์ไปียำ�งต้�ว Controller ของเครั��อง เพ��อทั%าการัปีรัะมวลิผลิออกมาเปี/นิต้%าแหนิ งต้ามพ�ก�ดของห�ว Probe ในิขณ์ะทั#�แต้ะช้��นิงานิ แลิ�วค านิ#�จัะถ-กส งออกมาแสดงผลิทั#�หนิ�าจัอของเครั��องคอมพ�วเต้อรั;ด�วยำ ซี1�งค าทั#�เครั��องทั%าการั ว�ดออกมาได�นิ#�จัะเปี/นิ

63

ค าทั#�ม#ความเทั#�ยำงต้รังส-ง เนิ��องจัากก อนิทั#�จัะเข�าทั%าการัว�ดงานิภายำในิโปีรัแกรัมจัะให�ทั%าการั Calibrate ค�อการัต้รัวจัเทั#ยำบิห�ว Probe ก�บิ Master ball ก อนิเพ��อนิ%าไปีค�ดค%านิวณ์ค าความคลิาดเคลิ��อนิทั#�เก�ด จัากการัเอนิของต้�วสปีรั�งทั#�ก�านิจั�บิยำ1ดห�ว Probe ภายำในิช้0ดข�อต้ อของแกนิ Z

เนิ��องจัากการัเคลิ��อนิทั#�ช้นิช้��นิงานิ เพรัาะก อนิทั#�ห�ว Probe จัะรั�บิส�ญ่ญ่าณ์การัส�มผ�สนิ��นิ จัะเก�ดการัช้นิทั%าให�เก�ดการัเอนิต้�วของแกนิก อนิซี1�งนิ�อยำมาก แลิะหลิ�งจัากการัเปีรั#ยำบิเทั#ยำบิแลิะค%านิวณ์ช้ดเช้ยำเเลิ�ว ขนิาดของห�ว Probe

จัะเลิ'กลิงเลิ'กนิ�อยำ แลิะนิอกจัากนิ#�แลิ�วภายำ ในิต้�วเครั��องจัะม#ต้�วว�ดอ0ณ์หภ-ม� (Thermometer) เพ��อช้ดเช้ยำความคลิาดเคลิ��อนิของขนิาดทั#�เก�ดจัากส�มปีรัะส�ทัธิ;การั ยำ�ดต้�ว แลิะหดต้�วของว�สด0 ทั#�ม#ผลิเนิ��องมาจัากอ0ณ์หภ-ม�ภายำนิอกอ#กด�วยำ    

เคร� อง CMM ที่� ใช้�ส่'วันใหญ่'ในอ�ติส่าหกรรมไที่ย

เครั��อง CMM ควบิค0มด�วยำรัะบิบิ Computer หรั�อ CNC CMM

เปี/นิเครั��องจั�กรัทั#�ใช้�ในิการัว�ดขนิาดรั-ปีรั างแลิะพ�ก�ดของช้��นิงานิเม��อต้�องการัความเทั#�ยำงต้รังส-ง โดยำสามารัถว�ดช้��นิงานิได�ทั#�ความลิะเอ#ยำดปีรัะมาณ์ 2

ไมครัอนิเมต้รั หนิ�าทั#�หลิ�กของเครั��องว�ด CMM ในิอ0ต้สาหกรัรัมทั��วไปีค�อ ถ-กนิ%าไปีใช้�รั วมก�บิการัต้รัวจัสอบิในิรัะบิบิ Quality Control ในิการัต้รัวจัสอบิขนิาดแลิะม�ต้�ของช้��นิงานิ เนิ��องจัากสามารัถทั%าการัว�ดได�อยำ างเทั#�ยำงต้รังแลิะสามารัถทั%าการัว�ดซี%�าๆได�อยำ างไม จั%าก�ด

องค/ประกอบัของเคร� อง CMM

64

1.    ระบับัช้ดเช้ยการขยายติ�วัของช้�$นงาน (Temperature

Compensation) โดยำจัะทั%าการัช้ดเช้ยำการัขยำายำต้�วของช้��นิงานิเม��อม#การัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงอ0ณ์หภ-ม� เพ��อให�การัว�ดเปี/นิไปีด�วยำความเทั#�ยำงต้รังส-งส0ด

2. ห�วัวั�ด    2.1 รัะบิบิห�วว�ดแบิบิแต้ะส�มผ�ส (Touch Trigger Probe) จั�ด

เปี/นิห�ว Probe แบิบิพ��นิฐานิม#ลิ�กษณ์ะการัว�ดเปี/นิจั0ดต้ อจั0ด

ห�วว�ดแบิบิแต้ะส�มผ�ส (Touch Trigger Probe)

2.2     รัะบิบิห�วว�ดแบิบิแต้ะแสกนิ (Touch Scanning

Probe) จั�ดเปี/นิห�ว Probe ทั#�สามารัถว�ดช้��นิงานิทั#�ม#รั-ปีรั างซี�บิซี�อนิแลิะม#ม�ต้�ทั#�แต้กต้ างก�นิ

ห�วว�ดแบิบิแต้ะแสกนิ (Touch Scanning Probe)

2.3    รัะบิบิห�วว�ดแบิบิเลิเซีอรั;แสกนิ (Laser Scanning

Probe) จั�ดเปี/นิห�ว Probe ทั#�สามารัถว�ดช้��นิงานิทั#�ม#ลิ�กษณ์ะนิ��ม ไม สามารัถกดด�วยำแรังได� หรั�อเหมาะก�บิการันิ%าไปีใช้�ว�ดช้��นิงานิทั#�ต้�องได�ได�ข�อม-ลิรัวดเรั'ว โดยำการัว�ดจัะเปี/นิแบิบิการั Scan ด�วยำลิ%าแสง Laser

65

ห�วว�ดแบิบิเลิเซีอรั;แสกนิ (Laser Scanning Probe)

ควัามแติกติ'างระหวั'างห�วัวั�ดแบับัแส่กน และห�วัวั�ดแบับัแติะส่�มผ�ส่ห�วัวั�ดแบับัแส่กน ม#ข�อด#ค�อสามารัถว�ดได�ถ1ง 500 จั0ดต้ อว�นิาทั# ได�

ข�อม-ลิทั#�ง ายำต้ อการัเข�าใจัแลิะม#ความหนิาแนิ นิของข�อม-ลิส-ง แต้ ม#ข�อเส#ยำค�อ ต้�นิทั0นิค อนิข�างส-งในิการัส��งซี��อแลิะด-แลิรั�กษา

ห�วัวั�ดแบับัแติะส่�มผ�ส่ ม#ต้�นิทั0นิค อนิข�างส-งในิการัส��งซี��อแลิะด-แลิรั�กษา แต้ ม#ข�อเส#ยำค�อ การัว�ดทั%าได�ค อนิข�างช้�า ม#ความหนิาแนิ นิของข�อม-ลิต้%�า ข�อม-ลิอาจัจัะคลิาดเคลิ��อนิได�จัากการักรัะแทักเบิาๆก�บิว�สด0ทั#�ต้�องการัว�ด

3. ช้�ดห�วัวั�ด หร�อ ช้�ด เปล� ยนห�วั sensor

ช้0ดห�วว�ด หรั�อ ช้0ด เปีลิ#�ยำนิห�ว sensor ม#หนิ�าทั#�ในิการัปีรั�บิเปีลิ#�ยำนิห�ว sensor ให�เหมาะสมก�บิสภาพงานิทั#�จัะว�ด ซี1�งช้0ดเปีลิ#�ยำนิห�ว sensor นิ#�จัะทั%าให�เครั��อง CMM เปีลิ#�ยำนิห�วว�ดได�อยำ างอ�ต้โนิม�ต้� จัาก command code (G Code)

Stylus Changing4. ส่'วันร�บัส่'งส่�ญ่ญ่าณ์และประมวัลผล

66

ส วรั�บิส งส�ญ่ญ่าณ์นิ#�จัะทั%าหนิ�าทั#�ควบิคลิ0มแลิะปีรัะเม�นิผลิในิการัว�ดของครั��อง CMM ข�อม-ลิทั#�ว�ดได�จัะถ-กปีรัะมวลิผลิออกมาเปี/นิต้�วเลิขทัางหนิ�าจัอการเก�ดควัามคลาดเคล� อนในการวั�ดช้�$นงาน

- เก�ดจัากการัเคลิ��อนิทั#�ของห�วว�ดเคลิ��อนิทั#�ช้นิช้��นิงานิด�วยำความเฉ��อยำเนิ��องจัากการัเคลิ��อนิทั#�เรั'วเก�นิไปี

- เก�ดจัากการัเคลิ��อนิทั#�ของห�วว�ดแคลิ��อนิทั#�ด�วยำความเรั'วทั#�ไม เหมาะสม

ติ�วัอย'าง: measure a Ø50 mm (2 in) ring gauge at 10 mm/sec (0.4 in/sec) using a CMM

with performance of 2.5 + L/250

67

ติ�วัอย'าง: re-measure ring gauge at 100 mm/sec (4 in/sec) on the same CMM

Emax

S1

Error

Speed

EmaxEmax

S1S1

Error

Speed

ความส%าพ�นิธิ;รัะหว างความเรั'วแลิะ Error

นิอกจัากค0ณ์สมบิ�ต้�ทั#�กลิ าวมาในิข�างต้�นิแลิ�วนิ��นิเม��อนิ%าเครั��อง CNC

CMM มาใช้�งานิรั วมก�บิเครั��อง CNC Turn/Mill Machining Center

แลิะโปีรัแกรัม CAD (Computer Aided Design)/CAM

(Computer Aided Manufacturing จัะส งผลิให�กองโรังงานิสามารัถผลิ�ต้ Spare Part ทั#�ม#รั-ปีรั างซี�บิซี�อนิ ได�

68

  ภาพแสดงความส�มพ�นิธิ;รัะหว างเครั��องว�ด CNC CMM ก�บิเครั��อง CNC Turn/Mill Machining Center โดยำหลิ�งจัากการัว�ดม�ต้�หรั�อรั-ปีรั างของช้��นิงานิแลิ�วเสรั'จั จัะได�ข�อม-ลิในิลิ�กษณ์ะ Point Cloud จัากนิ��นินิ%าข�อม-ลิทั#�ได�จัากการัว�ดมาทั%าการัต้กแต้ งให�ได�รั-ปีทัรังในิรั-ปีแบิบิ Solid แลิะจัากนิ��นิจั1งนิ%ารั-ปีทัรังทั#�ได�ไปีแปีลิงเปี/นิค%าส��งในิการั Machine ช้��นิงานิด�วยำโปีรัแกรัม CAD/CAM แลิ�วจั1งนิ%าว�ต้ถ0ด�บิเข าส- เครั��องจั�กรัเพ��อทั%าการั Machine ต้ อไปี

จัากรั-ปีด�ายำซี�ายำม�อเปี/นิข�อม-ลิในิลิ�กษณ์ะ Point Cloud ทั#�ได�จัากการั Scan ช้��นิงานิด�วยำเครั��อง CNC CMM จัากนิ��นิจั1งนิ%าข�อม-ลิทั#�ได�ไปีต้กแต้ งด�วยำโปีรัแกรัม CAD ให�ได�รั-ปีทัรังในิรั-ปีแบิบิ Solid Form จัากนิ��นิจั1งจัะสามารัถนิ%าข�อม-ลิทั#�ได�ไปีทั%าการั Machine ด�วยำเครั��อง CNC Turn/Mill

Machining Center ต้ อไปี

69

                             นิอกจัากความสามารัถทั#�ได�แสดงแลิะอธิ�บิายำในิข�างต้�นิแลิ�วเครั��องว�ดด�งกลิ าวยำ�งม#ความสามารัถในิการัเปีรั#ยำบิเทั#ยำบิขนิาดแลิะรั-ปีรั างของช้��นิงานิก อนิแลิะหลิ�งด%าเนิ�นิการัซี อม เช้ นิ การัด%าเนิ�นิการัซี อมด�วยำกรัรัมว�ธิ#การัเช้��อม หรั�อ กรัรัมว�ธิ#ทัางความรั�อนิ เพ��อพ�ส-จันิ;ว าช้��นิงานิด�งกลิ าวม#การัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงขนิาดไปีหรั�อไม ซี1�งการัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงด�งกลิ าว อาจัส งผลิให�ช้��นิงานิเก�ดความเส#ยำหายำก�บิช้��นิงานิในิขณ์ะทั%าการัใช้�งานิได� ซี1�งถ�อเปี/นิข�อด#ของหนิ วยำงานิในิการัทั#�จัะม#เครั��องม�อเพ��อมาต้รัวจัรั�บิช้��นิงานิภายำหลิ�งจัากการัด%าเนิ�นิการั เช้ นิ การัจั�างซี อมช้��นิงานิภายำนิอก ทั%าให�เรัาม#ข�อม-ลิเปีรั#ยำบิเทั#ยำบิก�นิรัะหว างก อนิการัซี อมแลิะหลิ�งการัซี อมช้��นิงานิ

จัากภาพแสดงการัเปีรั#ยำบิเทั#ยำบิขนิาดแลิะรั-ปีรั างของช้��นิงานิก อนิแลิะหลิ�งการัด%าเนิ�นิการัซี อมโดยำ บิรั�เวณ์ทั#�ม#การัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงขนิาดไปีหลิ�งจัากการัซี อม              1.        ปีรัากฏิเปี/นิแถบิส#แดงข1�นิแสดงว าในิบิรั�เวณ์นิ��นิๆม#การัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงค�อม#ค าทั#�ว�ดได�เปีรั#ยำบิเทั#ยำบิก�บิก อนิด%าเนิ�นิการัซี อมเพ��มข1�นิ             2.        ปีรัากฏิเปี/นิแถบิส#นิ%�าเง�นิข1�นิแสดงว าในิบิรั�เวณ์นิ��นิๆม#การัเปีลิ#�ยำนิแปีลิงค�อม#ค าทั#�ว�ดได�เปีรั#ยำบิเทั#ยำบิก�บิก อนิด%าเนิ�นิการัซี อมลิดลิง                        ข�อด�และข�อเส่�ยของการใช้�เคร� อง CMM

ทั��งนิ#�ความสามารัถของเครั��องจั�กรัทั#�ได�นิ%าเสนิอต้ามลิ%าด�บิแลิ�วนิ��นิเปี/นิเพ#ยำงความสามารัถในิเบิ��องต้�นิเพ#ยำงส วนิหนิ1�งของเครั��องจั�กรัเทั านิ��นิ หากนิ%าความสามารัถของเครั��องจั�กรัไปีปีรัะยำ0กต้;รั วมก�บิบิ0คคลิากรัทั#�ม#ความ

70

เช้#�ยำวช้าญ่ด�านิโปีรัแกรัมการัสรั�างช้��นิงานิ CAD / CAM แลิะ เครั��องจั�กรั CNC Turning Center จัะช้ วยำส งเสรั�มให� โรังงานิ ม#ความสามารัถในิการัพ�ฒนิางานิแลิะขยำายำขอบิเขต้งานิด�านิการัทั%า ว�ศวกรัรัมยำ�อนิรัอยำ (Reverse Engineering) ได�อยำ างเหมาะสมแลิะม#ศ�กยำภาพส-งส0ดการัทั%างานิ แต้ อาจัม#ข�อเส#ยำค�อต้�นิทั0นิในิการัใช้�งานิเครั��อง CMM ค อนิข�างส-ง

บัรรณ์าน�กรม

Available website: www.thaicmm.comwww.messer-cs.dewww.knowhow.co.thwww.workshop.egat.co.thwww.vcharkarn.comwww.flowcorp.comwww.cmmmachine.comwww.faro.comhttp://tobproduce.sitesled.com/page112.html

http://www.massbuss.com/mass-press.htmhttp://www.bpcd.net/new_subject/industry/yungyut/km_yongyuth4/plastic%20mold%20subject/unit%203/knowledge%20sheet.pdfhttp://www.kmitl.ac.th/engineer/Eng--Mechanic.pdf

71

www.sut.ac.th/cste/thai/Direction/DirectionE.pdfhttp://www.factorymax.co.th/metal/download/9.pdf?PHPSESSID=22b593ab06b3chttp://www.factorymax.co.th/metal/download/16.pdf?PHPSESSID=22b593ab06b3chttp://mec.ssktc.ac.th/cnc/i1.pdfwww.mec.ssktc.ac.thwww.ipst.ac.th