แกนเครื่องจักร: ทำความเข้าใจ 3 แกน, 4 แกน, และ 5 แกน (Axis Machining) ความแตกต่างและประโยชน์ในการผลิตชิ้นงานซับซ้อน
1. เครื่องจักร 3 แกน (3-Axis Machining)
เป็นรูปแบบการตัดเฉือนที่ พื้นฐานที่สุด และแพร่หลายที่สุด- แกนการเคลื่อนที่: 3 แกนหลัก (X, Y, Z)
- X (แนวนอน): การเคลื่อนที่ซ้าย/ขวา
- Y (แนวลึก): การเคลื่อนที่หน้า/หลัง
- Z (แนวตั้ง): การเคลื่อนที่ขึ้น/ลงของเครื่องมือตัด (Spindle)
- หลักการทำงาน: เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงชิ้นงานได้เฉพาะจาก ทิศทางด้านบนเท่านั้น ชิ้นงานจะถูกจับยึดให้นิ่ง
- ความซับซ้อนของชิ้นงาน: เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มี พื้นผิวเรียบ (Planar), การเจาะรูในแนวตั้ง, ร่อง (Grooves), และรูปทรง 2D หรือ 2.5D ที่ไม่ซับซ้อน
- ข้อจำกัด: หากต้องการกัดอีกด้านของชิ้นงาน ต้องมีการหยุดเครื่องจักรและเปลี่ยนตำแหน่งการจับยึดชิ้นงาน (Re-fixturing) ซึ่งเพิ่มเวลาและเสี่ยงต่อความผิดพลาดสะสม
2. เครื่องจักร 4 แกน (4-Axis Machining)
เป็นการเพิ่มความสามารถในการทำงานรอบตัวชิ้นงาน- แกนการเคลื่อนที่: 4 แกน (X, Y, Z) + 1 แกนหมุน (A หรือ B)
- แกนหมุน (A): มักเป็นการหมุนรอบแกน X หรือติดตั้งเป็น หัวแบ่ง (Rotary Table/Indexable Head) ทำให้ชิ้นงานสามารถ หมุนรอบตัวเอง ได้
- หลักการทำงาน: เครื่องมือตัดทำงาน 3 แกนปกติ แต่ชิ้นงานสามารถ หมุน เพื่อให้เครื่องมือตัดเข้าถึงชิ้นงานจาก 4 ด้าน (หรือมากกว่า) โดยไม่ต้องปลดชิ้นงาน
- ความซับซ้อนของชิ้นงาน: เหมาะสำหรับชิ้นงานทรงกระบอก, การเจาะรูหรือการกัดร่องตามแนวเส้นรอบวง, การทำเกลียว, และชิ้นส่วนที่ต้องการการทำงานในหลายระนาบ
- ข้อดีเด่น: ลดขั้นตอนการติดตั้งซ้ำ (Setup Time), เพิ่มความแม่นยำในการเชื่อมต่อระหว่างผิวงาน
3. เครื่องจักร 5 แกน (5-Axis Machining)เป็นการตัดเฉือนขั้นสูงสุด ที่ให้ความยืดหยุ่นและความแม่นยำสูงสุด
- แกนการเคลื่อนที่: 5 แกน (X, Y, Z) + 2 แกนหมุน (A, B, หรือ C)
- แกนหมุน 2 แกน: อาจเป็นการหมุนของชิ้นงาน (โต๊ะหมุน 2 ทิศทาง) หรือการหมุนของหัวกัด (Spindle)
- หลักการทำงาน: เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงชิ้นงานได้ จากทุกทิศทาง (ยกเว้นด้านที่ถูกจับยึด) โดยไม่ต้องปลดชิ้นงาน ทำให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิวโค้ง 3 มิติที่ซับซ้อน (Contour) ในการตั้งค่าเพียงครั้งเดียว
- ความซับซ้อนของชิ้นงาน: เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มี รูปทรงอิสระ (Free-Form), ใบพัดเครื่องยนต์ (Impellers), กังหัน (Turbines), ชิ้นส่วนอากาศยาน, หรือแม่พิมพ์ที่มีพื้นผิวโค้งละเอียดอ่อน
ประโยชน์ในการผลิตชิ้นงานซับซ้อน:
- ลดเวลาผลิต (Cycle Time): ทำงานได้เสร็จสิ้นในครั้งเดียว
- ผิวงานเรียบเนียนกว่า: เครื่องมือตัดสามารถตั้งฉากกับผิวงานได้ตลอดเวลา ทำให้ลดรอยตัด (Step-over)
- ใช้เครื่องมือตัดสั้นลง: ช่วยลดการสั่นสะเทือนและเพิ่มความแม่นยำ (High Precision)
- ลดข้อผิดพลาดสะสม: เนื่องจากไม่ต้องเปลี่ยนการจับยึดหลายครั้ง
หัวข้อหลัก CNC Machining, แกนเครื่องจักร, 3-Axis, 4-Axis, 5-Axis, Axis Machining, CNC
ความแตกต่าง การตัดเฉือน 3 แกน, การกัด 4 แกน, การผลิต 5 แกน, ข้อดี 5 แกน
คำศัพท์เฉพาะ แกน X Y Z, แกนหมุน, Rotary Table, Spindle, Contour Machining, Re-fixturing
การใช้งาน ชิ้นงานซับซ้อน, การบินและอวกาศ, แม่พิมพ์, ผิวงานละเอียด, ลดเวลาผลิต, High Precision
กลุ่มเป้าหมายCNC สำหรับมือใหม่, คู่มือเริ่มต้น, วิศวกรรมการผลิต, เทคโนโลยี CNC ขั้นสูง, การผลิตชิ้นส่วน
การตัดเฉือนแบบ 3 แกน: รูปแบบการตัดเฉือนพื้นฐานและพบได้บ่อยที่สุด ประกอบด้วยแกนหลัก 3 แกน (X, Y, Z) สำหรับการเคลื่อนที่ แกน X ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ซ้าย/ขวา แกน Y ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่หน้า/หลัง และแกน Z ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ขึ้น/ลงของเครื่องมือตัด (แกนหมุน) เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงชิ้นงานได้จากด้านบนเท่านั้น โดยชิ้นงานจะนิ่งอยู่กับที่ เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีพื้นผิวเรียบ การเจาะแนวตั้ง ร่อง และรูปทรง 2 มิติ หรือ 2.5 มิติที่ไม่ซับซ้อน ข้อจำกัดสำคัญคือการตัดเฉือนด้านอื่นๆ จำเป็นต้องหยุดเครื่องจักรและยึดชิ้นงานใหม่ ซึ่งจะเพิ่มเวลาและความเสี่ยงต่อการเกิดข้อผิดพลาดสะสม
2. เครื่องจักร 4 แกน (4-Axis Machining)ภาพแสดงเครื่องจักร 4 แกน ที่มีแกนหมุนเพิ่มเข้ามา ทำให้เข้าถึงชิ้นงานได้หลายด้าน
การตัดเฉือนแบบ 4 แกน: ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานรอบชิ้นงาน ประกอบด้วยแกน 4 แกน (X, Y, Z) และแกนหมุน 1 แกน (A หรือ B) โดยทั่วไปแล้ว แกนหมุน (A) จะหมุนรอบแกน X หรือถูกตั้งค่าเป็นโต๊ะหมุน/หัวเปลี่ยนได้ ทำให้ชิ้นงานสามารถหมุนได้เอง เครื่องมือตัดทำงานด้วยแกนปกติ 3 แกน แต่ชิ้นงานสามารถหมุนได้เพื่อให้เครื่องมือเข้าถึงชิ้นงานจาก 4 ด้าน (หรือมากกว่า) โดยไม่ต้องคลายแคลมป์ เหมาะสำหรับชิ้นส่วนทรงกระบอก การเจาะหรือการกัดร่องตามแนวเส้นรอบวง การทำเกลียว และชิ้นส่วนที่ต้องทำงานหลายระนาบ ข้อดีหลักคือลดเวลาในการตั้งค่าและเพิ่มความแม่นยำในการเชื่อมต่อพื้นผิว
3. เครื่องจักร 5 แกน (5-Axis Machining)
ภาพแสดงเครื่องจักร 5 แกน ซึ่งมีความสามารถในการเข้าถึงชิ้นงานจากทุกทิศทาง เหมาะสำหรับชิ้นงานที่ซับซ้อนมาก
การตัดเฉือนแบบ 5 แกน: นี่คือการตัดเฉือนระดับสูงสุด ให้ความยืดหยุ่นและความแม่นยำสูงสุด ประกอบด้วยแกน 5 แกน (X, Y, Z) และแกนหมุนอีกสองแกน (A, B หรือ C) แกนหมุนทั้งสองแกนสามารถเป็นส่วนหนึ่งของการหมุนชิ้นงาน (โต๊ะหมุนสองทิศทาง) หรือเป็นส่วนหนึ่งของหัวกัด (การหมุนแกนหมุน) เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงชิ้นงานได้จากทุกทิศทาง (ยกเว้นด้านที่ยึด) โดยไม่ต้องคลายตัวยึด ทำให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิวรูปทรงสามมิติที่ซับซ้อนได้ในการตั้งค่าเดียว เหมาะสำหรับชิ้นส่วนรูปทรงอิสระ ใบพัด กังหัน ชิ้นส่วนอากาศยาน หรือแม่พิมพ์ที่มีพื้นผิวโค้งมนละเอียดอ่อน ข้อดี ได้แก่ เวลาทำงานที่ลดลง ผิวสำเร็จที่เรียบเนียนขึ้น เครื่องมือตัดที่สั้นลงเพื่อความแม่นยำที่ดีขึ้น และลดข้อผิดพลาดสะสมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตัวหนีบที่น้อยลง
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น