การทำงานของเครื่องเจาะ CNC (CNC Drilling Machine) เป็นกระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมในการสร้างรูทรงกลมที่มีความแม่นยำสูงบนชิ้นงาน โดยหลักการทำงานจะคล้ายกับเครื่องกัด CNC (เพราะมักจะใช้เครื่องจักรประเภทเดียวกันที่เรียกว่า CNC Machining Center) แต่เน้นไปที่ฟังก์ชันการเจาะรู
หัวใจสำคัญของการเจาะ CNC คือ การควบคุมตำแหน่ง (X, Y) และความลึก (Z) ของดอกสว่านได้อย่างแม่นยำ
กระบวนการทำงานโดยละเอียดมีดังนี้:
1. การเตรียมโปรแกรม (Design and Programming):
ออกแบบชิ้นงาน (CAD Model): ออกแบบชิ้นงานด้วยซอฟต์แวร์ CAD โดยกำหนดตำแหน่ง (พิกัด X, Y) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และความลึกของรูที่ต้องการเจาะ
สร้างโปรแกรมเจาะ (CAM/G-code): ใช้ซอฟต์แวร์ CAM เพื่อแปลงข้อมูลการเจาะให้เป็นชุดคำสั่ง G-code ซึ่งจะระบุถึง:
พิกัด X, Y ของรูแต่ละรู
ความเร็วรอบของดอกสว่าน (Spindle Speed)
อัตราป้อน (Feed Rate) หรือความเร็วในการป้อนดอกสว่านลงไปในชิ้นงาน
ความลึกของการเจาะ (Z-axis movement)
คำสั่งวงจรการเจาะ (Drilling Cycles) เช่น การเจาะลึกแบบพัก (Peck Drilling)
ป้อนคำสั่ง: ป้อน G-code เข้าสู่ระบบควบคุม (Controller) ของเครื่อง CNC
2. การตั้งค่าเครื่องจักร (Machine Setup):
จับยึดชิ้นงาน: นำวัตถุดิบ (Workpiece) มาจับยึดบนโต๊ะทำงาน (Worktable) ให้แน่นและมั่นคง
ติดตั้งเครื่องมือ: ติดตั้งดอกสว่าน (Drill Bit) ที่มีขนาดตามที่ต้องการเข้ากับหัวจับ (Chuck) ของเพลาหลัก (Spindle)
กำหนดค่าศูนย์: ตั้งค่าตำแหน่งศูนย์ของชิ้นงาน (Work Offset) และตำแหน่งของดอกสว่าน (Tool Offset) เพื่อให้เครื่องจักรทราบพิกัดเริ่มต้น
3. การดำเนินการเจาะ (Drilling Operation - Execution):
ระบบควบคุม: ประมวลผล G-code และส่งสัญญาณควบคุม
การเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่ง: ระบบขับเคลื่อน (มอเตอร์เซอร์โว) จะควบคุมให้หัวเครื่องมือ (หรือโต๊ะทำงาน) เคลื่อนที่ตามแกน X และ Y ไปยังพิกัดที่ระบุไว้ในโปรแกรมสำหรับการเจาะรูแรก
การหมุนดอกสว่าน: เพลาหลักจะเริ่มหมุนดอกสว่านด้วยความเร็วรอบที่กำหนด
การเจาะ: ดอกสว่านจะเคลื่อนที่ลงตามแกน Z ด้วยอัตราป้อนที่กำหนด เพื่อเจาะวัสดุให้มีความลึกตามที่ตั้งค่าไว้ในโปรแกรม (อาจรวมถึงการทำ Spot Drilling หรือการทำรอยนำก่อน เพื่อป้องกันดอกสว่านหนีศูนย์)
การถอนดอกสว่าน: เมื่อเจาะถึงความลึกที่ต้องการแล้ว ดอกสว่านจะถูกถอนออกจากชิ้นงานโดยอัตโนมัติ
การทำซ้ำ: เครื่องจักรจะเคลื่อนที่ไปยังพิกัด X, Y ของรูถัดไป และทำกระบวนการเจาะซ้ำจนกว่ารูทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ตามลำดับในโปรแกรม
4. ข้อดีหลักของเครื่องเจาะ CNC:
ความแม่นยำสูง: สามารถเจาะรูได้ตรงตำแหน่งและได้ขนาดที่เที่ยงตรงตามที่ออกแบบไว้
ความสม่ำเสมอ: ชิ้นงานทุกชิ้นที่ผลิตออกมาจะมีคุณภาพและขนาดรูที่เท่ากัน
ประสิทธิภาพและความเร็ว: ทำงานอัตโนมัติและรวดเร็วกว่าการเจาะด้วยมือมาก
ความยืดหยุ่น: สามารถเปลี่ยนแบบการเจาะได้ง่ายเพียงแค่แก้ไขโปรแกรม G-code
เครื่องเจาะ CNC จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำของรูเจาะสูง เช่น รูสำหรับร้อยน็อตสกรูในอุตสาหกรรมต่างๆ
