1.1
ประวัติของเครื่องจักรกลเอ็นซี
ในสภาวะที่เศรษฐกิจเจริญเติบโตขี้นมาเรื่อย
ๆ และจำนวนประชากรที่เพิ่มมากขึ้น ความต้องการทางด้านปัจจัย 4 ก็มีเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ การแข่งขันทางการค้าก็ยิ่งทวีสูงขึ้นเรื่อย ๆ
เหตุต่าง ๆ เหล่านี้
ทำให้มนุษย์มีความจำเป็นที่จะต้องคิดค้นและพัฒนาการผลิตให้รวดเร็วและประหยัดเพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นเครื่องจักรกลอัตโนมัติได้ถูกออกแบและพัฒนาสร้างขึ้นมาให้สามารถทำงานซ้ำ
ๆ กันได้ทุกเวลาที่ต้องการ
ซึ่งระบบการทำงานอัตโนมัติเป็นที่รู้จักรกันอย่างแพร่หลาย เช่น
เครื่องเล่นเปียนโนอัติโนมัตซึ่งทำงานโดยอาศัยระบบแมคคานิคควบคุม
เครื่องกลึงอัตโนมัติที่ควบคุมการทำงานด้วนลูกเบี้ยว
แต่เครื่องจักรเหล่านี้ข้อเสียตรงที่ การเปลี่ยนผลิตภัณฑ์หรือชิ้นงานใหม่ต้องใช้เวลามาก
และการเปลี่ยนลักษณะงานมีขีดจำกัด
ในปี ค.ศ. 1948
นักวิทยาศาสตร์ในสถาบัน MIT (Massachusetts Institute of Techonlogy)
ได้ริเริ่มทำโครงการพัฒนาเครื่องจักรกลที่ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ขึ้น โดยได้รับการสนับสนุนโครงการจากกองทัพอากาศของสหรัฐอเมริกา
(U.S. Sir Force)
เครื่องจักรระบบเอ็นซีเครื่องแรกคือ CINCINNATIC
HYDROTEL VERTICAL-SPINDLE MACHINE และนำออกให้งานในปี ค.ศ. 1957
1.2
เอ็นซีและซีเอ็นซีความหมายของ
เอ็นซี (NC) ย่อมาจากคำว่า Numerical Control หมายถึง
การควบคุมเครื่องจักรกลด้วยระบบตัวเลขและตัวอักษร
ซึ่งคำจำกัดความนี้ได้จากประเทศสหรัฐอเมริกา กล่าวคือ การเคลื่อนที่ต่าง ๆ
ตลอดจนการทำงานอื่นๆ ของเครื่องจักรกล
จะถูกควบคุมโดยรหัสคำสั่งที่ประกอบด้วยตัวเลข ตัวอักษร และสัญบักษณ์อื่นๆ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นคลื่นสัญญาณ
(pulse) ของกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณออกอื่นๆ
ที่จะไปกระตุ้นมอเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ
เพื่อทำให้เครื่องจักรกลทำงานตามขั้นตอนที่ต้องการ
ซีเอ็นซี
(CNC) ย่อมากจากคำว่า Computerized Numerical Control ระบบควบคุมเอ็นซีแบบนี้จะมีคอมพิวเตอร์ที่มีความสารถสูงเพิ่มเข้าไปภายในระบบ ทำให้สามารถจัดการกับข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในระบบ
เอ็นซี และประมวลผลข้อมูลเพื่อนำผลลัพธ์ที่ได้ไปควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกล
ในปัจจุบันเครื่องจักกลเอ็นซีส่วนมากจะหมาถึง เครื่องจักรกลซีเอ็นซี
ทั้งนี้เพราะว่าระบบเอ็นซีที่ไม่มีคอมพิวเตอร์เป็นส่วนประกอบ
มักไม่นิยมสร้างใช้แล้ว
เนื่องจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันมีราคาค่อนข้างถูก ดังนั้น
ราคาของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ที่เพิ่มขึ้นมา
เกือบจะไม่ต้องการนำมาพิจารณาเมื่อเทียบกับราคาของเครื่องจักรทั้งเครื่อง
1.3 ความแตกต่างระหว่างเครื่องจักรเอ็นซีกับเครื่องจักรกลทั่วไป
เครื่องจักรกลทั่วไป แท่นเลื่อน ( slides ) ที่ทำหน้าที่นำชิ้นงานหรือเครื่องมือตัดให้เคลื่อนที่ไปตามรางเลื่อน
( Slideways ) โดยการหมุนมือหมุน หรือโดยการต่อกลไกป้อนอัตโนมัติ
เช่น ลูกเบี้ยวในเครื่องกลึงอัตโนมัติ
ซึ่งในขณะเดียวกันช่างควบคาเครื่องจะต้องปฏิบัติงานในหน้าที่อื่น ๆ
ที่จำเป็นต้องใช้ในการตัดเฉือนชิ้นงานนั้น ๆ ด้วย
เช่น
เปิดและปิดสวิตช์ควบคุมการหมุนของเพลาหัวเครื่อง เปลี่ยนอัตราป้อนและความเร็วรอบ
เปิดและปิดสวิตช์สารหล่อเย็น เป็นต้น ในการปฏิบัติงานหน้าที่ต่าง
ๆ เหล่านี้ ช่างควบคุมเครื่องจะต้องใช้ทั้งวิจารณญานและการตัดสินใจร่วมกัน
การตัดสินใจเหล่านี้จะต้องกระทำซ้ำ ๆ กันตลอดเวลาที่ทำการผลิตชิ้นงานนั้น
ถึงแม้จะเป็นการผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงเดียวกันก็ตาม
ส่วนเครื่องจักรกลเอ็นซี การเคลื่อนที่ต่าง ๆ
ที่จำเป็นในการผลิตชิ้นงานจะทำงานโดยอัตโนมัติด้วยตัวเครื่องจักรกลเอง
ตามข้อมูลตัวเลข (Numerical
Information) ที่ป้อนให้กับระบบควบคุมของเครื่องจักรกลเอ็นซีในรูปแบบรหัส
( code) ที่ระบบควบคุมของเครื่องสามารถเข้าใจได้
ความแตกต่างในการใช้เครื่องจักรกลเอ็นซี
เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรกลที่ใช้ทั่วไปก็คือ
การตัดสินใจในการกำหนดขั้นตอนการทำงานต่าง ๆ จะกระทำเพียงครั้งเดียว กล่าวคือ
จะกระทำในขั้นตอนการวางแผนและสร้างโปรแกรม สำหรับควบคุมเครื่องจักรกลเท่านั้น
ต่อจากนั้น
โปรแกรมก็จะถูกนำไปใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกล
สำหรับการผลิตชิ้นงานที่ต้องการ
โดยสามารถทำการผลิตซ้ำ ๆ กันกี่ครั้งก็ได้ตามต้องการ
นอกเหนือจากโปรแกรมการทำงาน
ซึ่งเปรียบเสมือนการวางแผนการทำงานที่ได้จัดเตรียมขั้นตอนการทำงานทุกขั้นตอน การป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้ ตลอดจนการป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้แล้วนั้นการผลิตชิ้นงานด้วนเครื่องจักรกลเอ็นซียังช่วยลดเวลาการทำงานอื่น
ๆ ที่จำเป็นด้วย เช่น ลดเวลาการตรวจสอบขนาดของชิ้นงาน
ลดเวลาในการปรับตำแหน่งของชิ้นงาน ลดเวลาในการปรับเปลี่ยนความเร็วรอบในการทำงาน
เป็นต้น
1.4
ความแตกต่างระหว่างระบบเอ็นซีกับระบบซีเอ็นซี
ระบบซีเอ็นซีเป็นระบบที่พัฒนาต่อเนื่องมาจากระบบเอ็นซี ดังนั้น
ความแตกต่างระหว่างระบบเอ็นซีกับระบบซีเอ็นซี ก็จะอยู่ที่ ความสามารถของระบบควบคุม นั่นคือ คอมพิวเตอร์
เมื่อนำระบบซีเอ็นซีไปควบคุมเครื่องจักรกล ความสามารถในการทำงานต่าง ๆ
จะเพิ่มมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรกลเอ็นซีดังนี้
1.
การแสดงภาพจำลอง (Simuiation) การทำงานตามโปรแกรมที่ป้อนเข้าในระบบทางจอภาพ
2.
ความจุของหน่วยความจำเพิ่มมากขึ้น
สามารถเก็บข้อมูลโปรแกรมได้มาก
3.
การแก้ไขและลบโปรแกรมสามารถกระทำได้ที่เครื่องจักรโดยตรง
4.
สามารถส่งข้อมูลไปเก็บไว้ในหน่วยความจำภายนอกได้
5.
ระบบความปลอดภัยเพิ่มมากขึ้น
6.
มีการชดเชยความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากการวัดและการส่งกำลัง
7.
มีโปรแกรมสำเร็จสำหรับการคำนวณค่าต่าง
ๆ เช่น ความเร็วรอบ อัตราป้อน เป็นต้น
1.5 ข้อดีและข้อเสียของเครื่องจักรกลเอ็นซีและซีเอ็นซี
เครื่องจักรกลเอ็นซีและซีเอ็นซีเป็นเครื่องจักรกลสมัยใหม่
ที่มีประสิทธิภาพการทำงานสูง แต่ในขณะเดียวกันราคาก็สูงตามด้วย ดั้งนั้น ก่อนที่จะพิจารณาจัดซื้อเครื่องจักรกลประเภทนี้
มาใช้ในกระบวนการผลิต จำเป็นจะต้องศึกษารายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับขีดความสามารถของเครื่อง
ตลอดจนข้อดีและข้อเสียของเครื่องจักรกลประเภทนี้ก่อน
ข้อดีของเครื่องจักรกลเอ็นซีและซีเอ็นซี
เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรกลอัตโนมัติประเภทอื่น ๆ พอจะสรุปได้ดังนี้
1.
มีความยืดหยุ่นในการทำงานสูง
:
การเปลี่ยนงานใหม่จะแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลเฉพาะโปรแกรมเท่านั้น
2.
ความเที่ยงตรง (Accuracy) จะอยู่ระดับเดียวกันตลอดช่วงความเร็วรอบและอัตราป้อนที่ใช้ทำการผลิต
3.
ใช้เวลาในการผลิต (Production
Time) สั้นกว่า
4.
สามารถใช้ผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนได้ง่าย
5.
การปรับตั้งเครื่องจักรกระทำได้ง่าย
ใช้เวลาน้อยกว่าการผลิตด้วยวิธีอื่น ๆ
6.
หลีกเลี่ยงความจำเป็นที่ต้องใช้ช่างควบคุมที่มีทักษะและประสบการณ์สูง
7.
ช่างควบคุมเครื่องมีเวลาว่างจากการควบคุมเครื่อง
สามารถที่จะจัดเตรียมงานอื่น ๆ ไว้ล่วงหน้าได้
8.
การตรวจสอบคุณภาพไม่จำเป็นต้องกระทำทุกขั้นตอนและทุกชิ้น
ส่วนข้อเสียของเครื่องจักรกลเอ็นซีและซีเอ็นซีมีดังนี้
1.
ราคาของเครื่องจักรค่อนข้างสูง
2.
การบำรุงรักษามีความซับซ้อนมาก
3.
จำเป็นต้องใช้ช่างเขียนโปรแกรม
(Part
Porgrammer) ที่มีทักษะสูงและฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ
4.
ชิ้นส่วนหรืออะไหล่ที่ใช้ในการซ่อมบำรุง
ไม่สามารถผลิตได้ในประเทศ จำเป็ต้องสั่งซิ้อหรือนำเข้ามาจากต่างประเทศ
5.
การซ่อมบำรุงจะต้องใช้ช่างที่มีประสบการณ์สูงและผ่านการฝึกอบรมมาโดยเฉพาะ
6.
ราคาของเครื่องมือต่าง ๆ
ที่ใช้ในกระบวนการตัดเฉือน เช่น แกนเพลายึดมีดกัด มีดกลึงแบบใช้อินเสิร์ต (Insert) เป็นต้น มีราคาสูง
7.
พื้นที่ติดตั้งเครื่องจักร
จะต้องควบคุมระดับอุณหภูมิ ความชื้น และฝุ่นละออง
ข้อมูลเหล่านี้จำเป็นจะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบก่อนที่จะพิจารณาจัดซื้อ
ซึ่งสามารถสอบถามได้จากบริษัทผู้ผลิตหรือตัวแทนจำหน่ายได้โดยตรง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น