แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์คือเครื่องมือกลควบคุมเชิงตัวเลข (CNC) ที่ทำงานอัตโนมัติสูงและทำได้หลายอย่าง หลายๆ คนคิดว่ามันเป็นอุปกรณ์การผลิตที่ทันสมัยที่สำคัญที่สุด สามารถทำงานตัดเฉือนที่แม่นยำได้หลายอย่างในคราวเดียว เช่น การกัด การเจาะ การคว้าน การต๊าป และอื่นๆ ทำให้มีประสิทธิผลและแม่นยำยิ่งขึ้น
ขั้นตอนต่อไปนี้สามารถใช้เพื่ออธิบายวิธีการทำงานของ Machining Center ได้
1. การหนีบชิ้นงาน:
ช่องว่างที่จะตัดเฉือน (ทำจากโลหะ พลาสติก หรือวัสดุอื่นๆ) จะถูกวางอย่างระมัดระวังบนโต๊ะเครื่องมือกลโดยบุคคลหรือระบบอัตโนมัติ (เช่น หุ่นยนต์) ปากกาจับยึด ฟิกซ์เจอร์พิเศษ หัวจับสุญญากาศ และหัวจับสามขากรรไกรล้วนเป็นข้อต่อฟิตติ้งที่มักใช้กัน มันสำคัญมากที่การปิดจะต้องมั่นคงและแม่นยำ
2. ตั้งค่าและเข้าโปรแกรม:
ก. ผู้ปฏิบัติงานหรือผู้เขียนโค้ดจะพิมพ์โปรแกรม G-code และ M-code ที่ได้เขียนลงในระบบควบคุมของ Machining Center แล้ว
ข. ดำเนินการต่อไปนี้เพื่อตั้งค่าเครื่องมืออย่างถูกต้อง: คุณสามารถใช้ตัวตั้งค่าเครื่องมือหรือมือของคุณเองในการวัดและตั้งค่าความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอนของเครื่องมือแต่ละชิ้นโดยสัมพันธ์กับต้นกำเนิดของระบบพิกัดชิ้นงาน จากนั้นคุณจะต้องใส่ค่าเหล่านี้ลงในระบบควบคุม การเริ่มต้นของระบบพิกัดชิ้นงานก็ถูกตั้งค่าเช่นกัน
3. เริ่มทำสิ่งต่าง ๆ :
เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลอดภัยในการเริ่มโปรแกรมสำหรับการทำสิ่งต่างๆ
4. วงจรการตัดอัตโนมัติ (กระบวนการหลัก):
ก. การวางตำแหน่งสปินเดิล: ระบบควบคุมบอกให้โปรแกรมเคลื่อนสปินเดิลอย่างรวดเร็วไปยังตำแหน่งเริ่มต้นใกล้กับชิ้นงาน โดยจะยึดเครื่องมือแรกที่จำเป็นต้องใช้
ข. การเคลื่อนที่ของการตัด: สปินเดิลหมุนอย่างรวดเร็ว และโต๊ะ (หรือหัวสปินเดิล) จะเคลื่อนที่อย่างแน่นอนภายใต้การเชื่อมต่อแบบหลายแกนตามคำแนะนำของโปรแกรม ช่วยให้เครื่องมือสามารถตัดวัสดุชิ้นงานตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับการกัด การเจาะ และงานอื่นๆ มักจะฉีดน้ำหล่อเย็นทั้งเครื่องมือและวัตถุพร้อมกันเพื่อชะล้างเศษและทำให้เย็นลง
ค. การเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ：สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้แมชชีนเซ็นเตอร์แตกต่างจากเครื่องจักร CNC ทั่วไปก็คือ สามารถเปลี่ยนเครื่องมือได้โดยอัตโนมัติ
• สปินเดิลจะเคลื่อนไปยังจุดเปลี่ยนเครื่องมือ ซึ่งโดยปกติจะอยู่ใกล้กับแม็กกาซีนเครื่องมือ เมื่อโปรแกรมบอกให้เปลี่ยน
• Automatic Tool Changer (ATC) เริ่มทำงาน เครื่องมือปัจจุบันถูกย้ายกลับไปยังตำแหน่งเดิมในแม็กกาซีนด้วยแกนหมุน จากนั้นแม็กกาซีนจะหมุนและย้ายเครื่องมือที่จำเป็นถัดไปไปยังตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องมือ
• สปินเดิลหยิบเครื่องมือใหม่และย้ายไปยังตำแหน่งเริ่มต้นถัดไปสำหรับงานชิ้นถัดไป
• กระบวนการนี้ไม่ต้องการความช่วยเหลือจากบุคคลใดๆ และโดยปกติจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีถึงสิบสองวินาที
ง. การดำเนินการแบบวน: กระบวนการนี้จะทำซ้ำขั้นตอนที่ 4.b และ 4.c ซ้ำแล้วซ้ำอีกจนกว่าขั้นตอนการตัดทั้งหมดของโปรแกรมจะเสร็จสิ้น ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องมือที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่ง อาจมีเครื่องมือหลายสิบหรือหลายร้อยรายการในโฟลเดอร์เครื่องมือ
5. เสร็จสิ้นการตัดเฉือนและการขนถ่าย:
ก. สปินเดิลจะหยุดหมุนและไปยังตำแหน่งที่ปลอดภัย (โดยปกติจะเป็นตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องจักรหรือตำแหน่งเครื่องมือ) เมื่อโปรแกรมทำงานเสร็จแล้ว
ข. ชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกขนถ่ายโดยผู้ใช้หรือระบบอัตโนมัติ
ส่วนประกอบสำคัญของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์
• เตียง/โครง: ให้ความแข็งแกร่งและมั่นคง และรองรับส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมด
• โต๊ะ: ยกและจับชิ้นงาน โดยเคลื่อนที่ไปในทิศทาง X/Y (ทั่วไปในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง) โต๊ะบางโต๊ะอยู่กับที่ในขณะที่แกนหมุนเคลื่อนที่ ซึ่งเป็นเรื่องปกติในประเภทแนวนอนหรือโครงสำหรับตั้งสิ่งของ
• สปินเดิล: ส่วนประกอบหลักที่ขับเคลื่อนเครื่องมือให้หมุนด้วยความเร็วสูง โดยปกติจะขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่เคลื่อนที่ในแกน Z (ทั่วไปในแนวตั้ง)
• Tool magazine: คลังสินค้าสำหรับจัดเก็บเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการตัดเฉือนต่างๆ
• ประเภททั่วไปคือ:
• นิตยสารเครื่องมือโซ่: ความจุขนาดใหญ่ (เครื่องมือหลายสิบหรือหลายร้อยชิ้น)
• แม็กกาซีนเครื่องมือประเภทดิสก์/แม็กกาซีนเครื่องมือป้อมปืน: ความจุน้อยลง (หลายสิบถึงสามโหล) เปลี่ยนเครื่องมือได้อย่างรวดเร็ว
• แม็กกาซีนเครื่องมือแบบบุ้งกี๋: โครงสร้างค่อนข้างเรียบง่าย ความจุปานกลาง
• ตัวเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ: หุ่นยนต์หรือตัวเปลี่ยนเครื่องมือที่รับผิดชอบในการถอดเครื่องมือเก่าออกจากสปินเดิล ส่งกลับไปยังแม็กกาซีนเครื่องมือ และนำเครื่องมือใหม่ออกจากแม็กกาซีนเครื่องมือ และติดตั้งลงบนสปินเดิล
• ระบบ CNC: 'สมอง' ของเครื่องมือกล, รับคำสั่งโปรแกรมประมวลผล, การควบคุมแกนทั้งหมดของการเคลื่อนที่ของเซอร์โวมอเตอร์อย่างแม่นยำ, ความเร็วแกนหมุน, การดำเนินการเปลี่ยนเครื่องมือ, สวิตช์น้ำหล่อเย็น และอื่นๆ
• ระบบขับเคลื่อนเซอร์โว: ระบบนี้ประกอบด้วยเซอร์โวมอเตอร์ บอลสกรู ตัวนำทางเชิงเส้นตรง และส่วนประกอบอื่นๆ ที่รับผิดชอบในการขับเคลื่อนแต่ละแกนการเคลื่อนที่อย่างแม่นยำ
• ระบบหล่อเย็น: ให้น้ำหล่อเย็น หล่อลื่น และขจัดเศษ
• ระบบกำจัดเศษ: ลำเลียงเศษที่เกิดจากการตัดเฉือนออกจากพื้นที่ทำงาน
• ชีลด์: ปกป้องผู้ปฏิบัติงานและป้องกันไม่ให้ชิปและสารหล่อเย็นกระเด็น
ข้อดีของแมชชีนนิ่งเซนเตอร์
• ประสิทธิภาพสูง: แคลมป์ตัวเดียวสำหรับดำเนินการหลายกระบวนการ ช่วยลดเวลาในการหนีบ; การเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติช่วยลดเวลาในการไม่ตัดได้อย่างมาก
• ความแม่นยำสูง: ระบบ CNC ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำๆ และความแม่นยำในการตัดเฉือนที่สูงมาก
• ความสม่ำเสมอสูง: การควบคุมโปรแกรม• ช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอสูงของชิ้นส่วนที่ผลิตจำนวนมาก
• การตัดเฉือนชิ้นส่วนที่ซับซ้อน: ความสามารถในการเชื่อมต่อแบบหลายแกนช่วยให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิวและโพรงที่ซับซ้อนซึ่งทำได้ยากด้วยเครื่องจักรธรรมดา
• ความยืดหยุ่น: ด้วยการเปลี่ยนโปรแกรมและเครื่องมือ คุณสามารถสลับเพื่อผลิตชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว
• ลดการพึ่งพาแรงงาน: ระบบอัตโนมัติในระดับสูงช่วยลดการพึ่งพาทักษะของผู้ปฏิบัติงาน
