เครื่องกลึงโลหะ CNC คืออะไร

วันนี้บริษัทของเราจัดบรรยายเกี่ยวกับเครื่องกลึง CNC，

ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ Maxtors CNC สรุปความรู้เกี่ยวกับเครื่องกลึง CNC สำหรับเรา:

เครื่องกลึงโลหะ CNC คืออะไร

เครื่องกลึงโลหะ CNC หรือเครื่องกลึงโลหะเป็นเครื่องกลึง CNC ขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับการตัดเฉือนวัสดุที่ค่อนข้างแข็งได้อย่างแม่นยำ เดิมทีได้รับการออกแบบเพื่อแปรรูปโลหะ อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของพลาสติกและวัสดุอื่นๆ และด้วยความเก่งกาจโดยเนื้อแท้ของพวกมัน พวกมันยังสามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลายและวัสดุที่หลากหลาย ในศัพท์แสงการตัดเฉือน ซึ่งเข้าใจบริบทที่ใหญ่กว่าแล้ว มักจะเรียกง่ายๆ ว่าเครื่องกลึง หรือเรียกอีกอย่างว่าชื่อประเภทย่อยที่เจาะจงกว่า (เครื่องกลึงห้องเครื่องมือ เครื่องกลึงป้อมมีด ฯลฯ) เครื่องมือกลแบบแข็งเหล่านี้จะขจัดวัสดุออกจากชิ้นงานที่หมุนได้ผ่านการเคลื่อนที่ (โดยทั่วไปจะเป็นเส้นตรง) ของเครื่องมือตัดต่างๆ เช่น ดอกสว่านและดอกสว่าน

เครื่องกลึงโลหะ CNC / เครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึงแบบควบคุมด้วยตัวเลข (CNC) ของคอมพิวเตอร์กำลังเข้ามาแทนที่เครื่องกลึงรุ่นเก่าอย่างรวดเร็ว (เช่น แกนหมุนหลายแกน ฯลฯ) เนื่องจากความง่ายในการตั้งค่า การทำงาน ความสามารถในการทำซ้ำ และความแม่นยำ เครื่องกลึง CNC เป็นเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ช่วยให้สามารถใช้งานการตัดเฉือนขั้นพื้นฐาน เช่น การกลึงและการเจาะได้เหมือนกับเครื่องกลึงทั่วไป ได้รับการออกแบบให้ใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ที่ทันสมัยและใช้กระบวนการที่ทันสมัยอย่างเต็มที่ ชิ้นส่วนอาจได้รับการออกแบบและเส้นทางเครื่องมือที่ตั้งโปรแกรมโดยกระบวนการ CAD/CAM หรือด้วยตนเองโดยโปรแกรมเมอร์ และไฟล์ผลลัพธ์ที่อัปโหลดไปยังเครื่อง และเมื่อตั้งค่าและทดลองใช้แล้ว เครื่องจะยังคงเปิดชิ้นส่วนภายใต้การดูแลเป็นครั้งคราวของ โอเปอเรเตอร์

เครื่องกลึงโลหะ CNC ถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ผ่านอินเทอร์เฟซรูปแบบเมนูของคอมพิวเตอร์ โปรแกรมอาจถูกแก้ไขและแสดงผลที่เครื่องพร้อมกับภาพจำลองของกระบวนการ ผู้ตั้งค่า/ผู้ดำเนินการต้องการทักษะระดับสูงในการดำเนินการ อย่างไรก็ตาม ฐานความรู้นั้นกว้างกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรการผลิตรุ่นเก่า ซึ่งถือว่าความรู้เชิงลึกของแต่ละเครื่องจักรเป็นสิ่งสำคัญ เครื่องจักรเหล่านี้มักถูกตั้งค่าและควบคุมโดยบุคคลเดียวกัน โดยที่ผู้ปฏิบัติงานจะดูแลเครื่องจักร (เซลล์) จำนวนเล็กน้อย

การออกแบบเครื่องกลึงโลหะนั้นแตกต่างกันไปตามผู้ผลิตแต่ละราย แต่ทั้งหมดก็มีองค์ประกอบทั่วไปบางประการ ป้อมปืนจับตัวจับเครื่องมือและทำดัชนีตามต้องการ แกนหมุนยึดชิ้นงาน และมีตัวเลื่อนที่ช่วยให้ป้อมปืนเคลื่อนที่ได้หลายแกนพร้อมกัน เครื่องจักรมักถูกปิดไว้โดยสมบูรณ์ เนื่องจากส่วนใหญ่มีปัญหาด้านอาชีวอนามัยและความปลอดภัย (OH&S)

ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมนี้ ผู้ผลิตเครื่องกลึง CNC หลายรายจึงใช้อินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่แตกต่างกัน ซึ่งบางครั้งทำให้ผู้ปฏิบัติงานทำความคุ้นเคยกับพวกเขาได้ยาก ด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ราคาถูก ระบบปฏิบัติการฟรี เช่น Linux และซอฟต์แวร์ CNC แบบโอเพ่นซอร์ส ราคาเริ่มต้นของเครื่อง CNC ลดลง

งานกัดซีเอ็นซีแนวนอน

การตัดเฉือนแนวนอน CNC ดำเนินการโดยใช้เครื่องกลึงโลหะที่กำหนดค่าในแนวนอน เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ เครื่องคว้าน หรือดอกกัดคว้าน อุปกรณ์ที่ใช้โดยทั่วไปประกอบด้วยหัวกัดทรงกระบอกหมุนขึ้นและลงตามแกนทั้งห้า เครื่องจักรเหล่านี้สามารถผลิตรูปทรง ร่อง รู และรายละเอียดบนชิ้นส่วนสามมิติได้หลากหลาย

เครื่องกัดแนวตั้ง CNC

เครื่องซีเอ็นซีแนวตั้งใช้หัวกัดทรงกระบอกบนแกนสปินเดิลแนวตั้งเพื่อสร้างการกรีดและรูเจาะ ตลอดจนรูปร่าง ร่อง และรายละเอียดเกี่ยวกับชิ้นส่วนสามมิติ อุปกรณ์ที่ใช้ในการกัดประเภทนี้ ได้แก่ เครื่องกลึงแนวตั้ง เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง และเครื่องจักร 5 แกน[7]

เครื่องกลึงแบบสวิส / เครื่องกลึงแบบสวิส

มุมมองภายในตัวเครื่องของเครื่องกลึง/สกรูสไตล์สวิส CNC

เครื่องกลึงสไตล์สวิสคือการออกแบบเฉพาะของเครื่องกลึงที่ให้ความแม่นยำสูงสุด เครื่องกลึงสไตล์สวิสจะจับชิ้นงานที่มีทั้งปลอกรัดและปลอกนำ ปลอกรัดอยู่ด้านหลังบูชไกด์ และเครื่องมือจะอยู่ที่ด้านหน้าของไกด์บุช โดยยึดแกน Z ไว้กับที่ ในการตัดตามยาวตามส่วน เครื่องมือจะเคลื่อนเข้าและวัสดุจะเคลื่อนไปมาตามแกน Z ซึ่งช่วยให้ทำงานทั้งหมดบนวัสดุใกล้กับไกด์บุชซึ่งมีความแข็งมากกว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำงานกับชิ้นงานที่เพรียวบาง เนื่องจากชิ้นส่วนถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาโดยมีโอกาสเกิดการโก่งตัวหรือการสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อย เครื่องกลึงลักษณะนี้มักใช้ภายใต้การควบคุมซีเอ็นซี

เครื่องกลึง CNC แบบสวิสส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้แกนหมุนหลักหนึ่งหรือสองแกน บวกกับแกนหมุนด้านหลังหนึ่งหรือสองแกน (แกนหมุนรอง) สปินเดิลหลักใช้กับไกด์บุชชิ่งสำหรับงานตัดเฉือนหลัก สปินเดิลทุติยภูมิตั้งอยู่ด้านหลังชิ้นส่วน โดยจัดตำแหน่งบนแกน Z ในการใช้งานอย่างง่าย มันจะหยิบชิ้นส่วนขึ้นมาในขณะที่ถูกตัดออก และยอมรับสำหรับการทำงานครั้งที่สอง จากนั้นจึงนำออกสู่ถังขยะ ไม่จำเป็นต้องให้ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยนแต่ละส่วนด้วยตนเอง เช่นเดียวกับศูนย์กลึง CNC มาตรฐานทั่วไป . สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีประสิทธิภาพมาก เนื่องจากเครื่องจักรเหล่านี้มีรอบเวลาที่รวดเร็ว โดยผลิตชิ้นส่วนง่ายๆ ในรอบเดียว (กล่าวคือ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรตัวที่สองในการทำให้ชิ้นงานเสร็จด้วยการทำงานครั้งที่สอง) ในเวลาเพียง 10–15 วินาที ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กจำนวนมาก

เครื่องกลึงสไตล์สวิสและ Live Tooling

เนื่องจากเครื่องกลึงสวิสหลายเครื่องมีสปินเดิลรองหรือ 'สปินเดิลรอง' จึงรวมเอา 'live tooling' ไว้ด้วย เครื่องมือที่ใช้งานจริงคือเครื่องมือตัดแบบโรตารี่ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ขนาดเล็กโดยไม่ขึ้นกับมอเตอร์แกนหมุน เครื่องมือที่ใช้งานจริงช่วยเพิ่มความซับซ้อนของส่วนประกอบที่ผลิตโดยเครื่องกลึงสวิส ตัวอย่างเช่น การผลิตชิ้นส่วนที่มีการเจาะรูในแนวตั้งฉากกับแกนหลักโดยอัตโนมัติ (แกนหมุนของสปินเดิล) นั้นประหยัดมากด้วยการใช้เครื่องมือแบบสด และไม่ประหยัดในทำนองเดียวกัน หากทำเป็นการทำงานรองหลังจากการตัดเฉือนด้วยเครื่องกลึงโลหะเสร็จสิ้น . 'การทำงานรอง' คือการดำเนินการตัดเฉือนที่ต้องการชิ้นส่วนที่เสร็จสมบูรณ์บางส่วนเพื่อรักษาความปลอดภัยในเครื่องจักรที่สองเพื่อให้กระบวนการผลิตเสร็จสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ว ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ขั้นสูงจะใช้เครื่องมือที่ใช้งานจริงนอกเหนือจากแกนหมุนหลัก เพื่อให้ชิ้นส่วนส่วนใหญ่ที่ระบบ CAD วาดได้จริง ๆ แล้วสามารถผลิตขึ้นได้ด้วยเครื่องจักรที่ซอฟต์แวร์ CAD/CAM รองรับ

เครื่องกลึงผสม / เครื่อง 3-in-1

เครื่องกลึงแบบผสมผสานซึ่งมักรู้จักกันในชื่อเครื่องจักรแบบ 3-in-1 ได้แนะนำการเจาะหรือการกัดในการออกแบบเครื่องกลึง เครื่องจักรเหล่านี้มีเสากัดยกขึ้นเหนือเตียงกลึง และใช้แคร่เลื่อนและสไลด์บนเป็นแกน X และ Y สำหรับเสากัด ชื่อ 3-in-1 มาจากแนวคิดที่จะมีเครื่องกลึง เครื่องกัด และดอกสว่าน รวมอยู่ในเครื่องมือเครื่องเดียวราคาประหยัด สิ่งเหล่านี้เป็นเอกสิทธิ์สำหรับตลาดงานอดิเรกและ MRO เนื่องจากเกี่ยวข้องกับขนาด คุณสมบัติ ความแข็งแกร่ง และความแม่นยำอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อที่จะยังคงมีราคาที่ไม่แพง อย่างไรก็ตาม พวกเขาตอบสนองความต้องการของเฉพาะกลุ่มได้ค่อนข้างดี และมีความแม่นยำสูงโดยใช้เวลาและทักษะเพียงพอ สิ่งเหล่านี้อาจพบได้ในธุรกิจขนาดเล็กที่ไม่ใช้เครื่องจักร ซึ่งต้องมีการตัดเฉือนชิ้นส่วนเล็กๆ เป็นครั้งคราว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดของเครื่องจักรในห้องเครื่องมือที่มีราคาแพง นอกจากจะมีราคาไม่เอื้ออำนวยแล้ว ยังถือว่าเกินความสามารถสำหรับการใช้งานจากมุมมองทางวิศวกรรม

เครื่องกลึงโลหะ CNC เครื่องกลึงขนาดเล็กและเครื่องกลึงขนาดเล็กเป็นเครื่องกลึงศูนย์เอนกประสงค์รุ่นจิ๋ว (เครื่องกลึงเครื่องยนต์) โดยทั่วไปแล้วจะจัดการงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ถึง 7 นิ้ว (76 ถึง 178 มม.) เท่านั้น (กล่าวคือ รัศมี 1.5 ถึง 3.5 นิ้ว (38 ถึง 89 มม.)) เป็นเครื่องกลึงขนาดเล็กและราคาไม่แพงสำหรับเวิร์กช็อปที่บ้านหรือร้าน MRO ข้อดีและข้อเสียเดียวกันกับเครื่องเหล่านี้ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับเครื่อง 3-in-1

ตามที่พบในที่อื่นๆ ในอักขรวิธีในภาษาอังกฤษ รูปแบบของคำนำหน้าในชื่อเครื่องเหล่านี้มีความแตกต่างกัน พวกเขาจะมีสไตล์สลับกันเป็นเครื่องกลึงขนาดเล็ก เครื่องกลึงขนาดเล็ก เครื่องกลึงขนาดเล็ก และเป็นเครื่องกลึงขนาดเล็ก เครื่องกลึงขนาดเล็ก และเครื่องกลึงขนาดเล็ก

เครื่องกลึงเบรค

เครื่องกลึงที่เชี่ยวชาญสำหรับงานชุบผิวดรัมเบรกและจานเบรกในอู่ซ่อมรถยนต์หรือรถบรรทุก

เครื่องกลึงล้อ

เครื่องกลึงล้อเป็นเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตและชุบผิวล้อของรถราง เมื่อล้อสึกหรือเสียหายจากการใช้งานมากเกินไป เครื่องมือนี้สามารถใช้ตัดใหม่และปรับสภาพล้อของรถไฟได้ มีเครื่องกลึงล้อหลายแบบให้เลือกใช้ รวมถึงรุ่นใต้พื้นสำหรับทำพื้นผิวล้อที่ยังคงติดอยู่กับรถราง เครื่องกลึงแบบพกพาที่เคลื่อนย้ายได้ง่ายสำหรับการซ่อมแซมล้อฉุกเฉิน และรุ่น CNC ที่ใช้ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เพื่อซ่อมแซมล้อให้เสร็จสิ้น .

เครื่องกลึงพิท

เครื่องกลึงสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ แม้จะทำงานสั้น แต่สร้างไว้เหนือช่องบนพื้นเพื่อยอมรับส่วนล่างของชิ้นงาน จึงยอมให้ช่างที่เจ๋งที่สุดยืนที่ความสูงเอวของช่างกลึงได้ ตัวอย่างจัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ลอนดอน เคนซิงตัน

เครื่องกลึงแนวตั้ง

สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าและงานที่หนักกว่า เช่น ภาชนะรับความดันหรือเครื่องยนต์สำหรับเรือ เครื่องกลึงจะหมุนเพื่อให้อยู่ในรูปของแท่นหมุนที่จะวางชิ้นส่วนต่างๆ การวางแนวนี้ไม่สะดวกสำหรับผู้ปฏิบัติงาน แต่ช่วยให้รองรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ง่ายขึ้น เครื่องเล่นแผ่นเสียงขนาดใหญ่ที่สุดได้รับการติดตั้งให้ชิดกับพื้น โดยให้ส่วน headstock ฝังอยู่ด้านล่าง เพื่อความสะดวกในการขนถ่ายชิ้นงาน

เนื่องจากการเข้าถึงของผู้ปฏิบัติงานไม่มีปัญหาสำหรับพวกเขา เครื่องกลึง CNC ในแนวตั้งจึงเป็นที่นิยมมากกว่าเครื่องกลึงแนวตั้งแบบแมนนวล

เครื่องกลึงน้ำมัน

เครื่องกลึงเฉพาะสำหรับการตัดเฉือนชิ้นงานขนาดยาว เช่น ส่วนของสายสว่าน เครื่องกลึงแบบประเทศที่มีน้ำมันติดตั้งสปินเดิลแบบกลวงที่มีรูเจาะขนาดใหญ่ หัวจับตัวที่สองอยู่ฝั่งตรงข้ามของหัวจับ และบ่อยครั้งที่การยึดด้านนอกของแท่นเพื่อรองรับชิ้นงานที่ยาว

กลไกการป้อน

มีกลไกการป้อนที่หลากหลายเพื่อป้อนวัสดุเข้าสู่เครื่องกลึงในอัตราที่กำหนด จุดมุ่งหมายของกลไกเหล่านี้คือการทำให้ส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยมีเป้าหมายสุดท้ายคือการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

เครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่ง

เครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่งป้อนแท่งสต็อกแท่งชิ้นเดียวลงในเครื่องตัด เมื่อตัดเฉือนแต่ละส่วนแล้ว เครื่องมือตัดจะสร้างการตัดขั้นสุดท้ายเพื่อแยกชิ้นส่วนออกจากสต็อคแท่ง และตัวป้อนจะป้อนแท่งต่อไปสำหรับส่วนถัดไป เพื่อให้สามารถทำงานต่อเนื่องของเครื่องจักรได้ การป้อนชิ้นงานแบบแท่งมีสองประเภทที่ใช้ในการกลึงกลึง: การป้อนชิ้นงานแบบแท่งแบบ Hydrodynamic ซึ่งวางสต็อคแท่งไว้เป็นชุดของช่องในขณะที่จับยึดที่ด้านบนและด้านล่างของแท่ง และอาหารแท่งแบบไฮโดรสแตติก ซึ่งยึดสต็อคแท่งไว้ใน ท่อป้อนโดยใช้น้ำมันอัดแรงดัน[9]

บาร์โหลดเดอร์

ตัวป้อนชิ้นงานแบบแท่งเป็นแนวคิดที่เปลี่ยนแปลงไปตามแนวคิดของเครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่ง โดยอาจป้อนสต็อกแท่งหลายชิ้นลงในฮอปเปอร์ และตัวโหลดจะป้อนแต่ละชิ้นตามความจำเป็น