การทำงานของเครื่องกลึง CNC (Computer Numerical Control Lathe) จะใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุมการเคลื่อนที่และการทำงานของเครื่องจักร ทำให้สามารถผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำและซับซ้อนได้สูง กระบวนการทำงานโดยทั่วไปมีดังนี้:
1. การเตรียมโปรแกรม (Programming):
ออกแบบชิ้นงาน (CAD Model): เริ่มต้นด้วยการออกแบบชิ้นงานที่ต้องการด้วยซอฟต์แวร์ CAD (Computer-Aided Design)
สร้างโค้ดคำสั่ง (CAM/G-code & M-code): ใช้ซอฟต์แวร์ CAM (Computer-Aided Manufacturing) เพื่อแปลงแบบร่างของชิ้นงานให้เป็นชุดคำสั่งตัวเลขและตัวอักษรที่เครื่องกลึง CNC เข้าใจ ซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปแบบของ G-code (ควบคุมการเคลื่อนที่และเรขาคณิต) และ M-code (ควบคุมฟังก์ชันเสริมของเครื่อง เช่น การเปิด/ปิดน้ำหล่อเย็น การเปลี่ยนเครื่องมือ)
ป้อนคำสั่ง: นำโค้ดคำสั่งที่ได้ป้อนเข้าสู่ระบบควบคุม (Controller) ของเครื่องกลึง CNC
2. การตั้งค่าเครื่องจักร (Machine Setup):
จับยึดชิ้นงาน: นำวัตถุดิบ (Workpiece) เข้าไปจับยึดกับหัวจับงาน (Chuck) ให้มั่นคง หัวจับงานจะติดอยู่กับเพลาหลัก (Spindle) ซึ่งจะหมุนชิ้นงาน
ติดตั้งเครื่องมือตัด: ติดตั้งเครื่องมือตัด (Cutting Tool) ที่เหมาะสมลงบนป้อมมีด (Turret)
กำหนดค่าศูนย์: ตั้งค่าอ้างอิง (Tool Offset และ Work Offset) เพื่อให้เครื่องจักรทราบตำแหน่งที่แน่นอนของเครื่องมือตัดและชิ้นงาน
3. การทำงานของเครื่องจักร (Machining/Operation):
ระบบควบคุม (CNC System): ทำหน้าที่เป็น "สมอง" ในการประมวลผลคำสั่ง G-code และ M-code ที่ได้รับ
การหมุนชิ้นงาน: มอเตอร์หลักจะขับเคลื่อนให้เพลาหลักและหัวจับงานหมุนชิ้นงานด้วยความเร็วรอบ (Spindle Speed) ที่กำหนดไว้ในโปรแกรม
การเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด: ระบบควบคุมจะส่งสัญญาณไปยังเซอร์โวมอเตอร์ (Servomotor) เพื่อขับเคลื่อนระบบขับเคลื่อนแกน (เช่น แกน X และ Z) ให้แท่นเลื่อนเคลื่อนที่ตามคำสั่ง
แกน Z: ควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวแกน (ตามแนวยาวของชิ้นงาน)
แกน X: ควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวรัศมี (เข้า-ออกจากศูนย์กลางชิ้นงาน)
การตัดเฉือน: เมื่อเครื่องมือตัดเคลื่อนที่ไปสัมผัสกับชิ้นงานที่กำลังหมุน การตัดเฉือน (Turning) จะเกิดขึ้นเพื่อกำจัดเนื้อวัสดุส่วนเกินออกไป จนกระทั่งได้รูปทรงตามที่ออกแบบไว้
การวัดขนาด (Measuring System): เครื่องบางรุ่นอาจมีระบบวัดขนาดที่คอยตรวจสอบสถานะและตำแหน่งของเครื่องมือและชิ้นงานแบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำ
4. การผลิตชิ้นงานซ้ำ (Mass Production):
เมื่อชิ้นงานแรกเสร็จสิ้น ระบบ CNC สามารถทำงานซ้ำกระบวนการเดิมทั้งหมดโดยอัตโนมัติ ทำให้สามารถผลิตชิ้นงานจำนวนมาก (Mass Production) ที่มีความแม่นยำและคุณภาพสม่ำเสมอ
โดยสรุป เครื่องกลึง CNC ทำงานโดยอาศัยชุดคำสั่งโปรแกรมที่แม่นยำเพื่อควบคุมการหมุนของชิ้นงานและการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด ทำให้สามารถขึ้นรูปชิ้นงานทรงกระบอกหรือรูปทรงที่สมมาตรรอบแกนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
