เมื่อพูดถึงงานกลึงที่มีความแม่นยำ คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับเครื่องจักร CNC มาบ้าง เครื่องจักรเหล่านี้ช่วยให้คุณผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและมีความคลาดเคลื่อนใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ เครื่องจักรเหล่านี้ยังมีความยืดหยุ่นมากกว่าเครื่องจักร 3 แกนมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม หลักการทำงานและความสำคัญของเครื่องจักรเหล่านี้ยังต้องมีการชี้แจงให้ชัดเจน
การใช้การหมุนแบบที่สี่ทำให้เครื่อง CNC 4 แกนสามารถทำงานเกินขีดความสามารถของระบบ 3 แกนมาตรฐานได้ โดยจะหมุนชิ้นงานระหว่างการทำงาน ทำให้คุณเข้าถึงด้านต่างๆ ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งทางกายภาพ รูและร่องบนหน้าต่างๆ สามารถใช้งานได้จริงโดยใช้ระบบ 4 แกน
ในทางกลับกัน เครื่อง CNC 5 แกนขยายขอบเขตไปไกลกว่าเครื่อง CNC 4 แกนด้วยการใช้แกนควบคุมเพิ่มเติมสำหรับการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร แกนเสริมช่วยให้เครื่องมือตัดเข้าถึงชิ้นส่วนจากทิศทางต่างๆ ได้ จึงพิสูจน์ได้ว่ามีความจำเป็นสำหรับการผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุปกรณ์ทางการแพทย์ นอกจากนี้ คุณยังสามารถสร้างชิ้นส่วนต้นแบบ ส่วนประกอบคุณสมบัติโดยละเอียดภายในการดำเนินการครั้งเดียว ซึ่งส่งผลให้ประหยัดเวลาและมีอัตราข้อผิดพลาดต่ำลง มาสำรวจตัวเลือกเหล่านี้จากมุมมองที่กว้างขึ้นกัน
เทคโนโลยี CNC 4 แกนขั้นสูงได้ก้าวล้ำหน้าเครื่องจักร 3 แกนแบบเดิมด้วยแกนเพิ่มเติม เครื่องมือที่ทำงานในเครื่องจักร 3 แกนจะเคลื่อนที่ผ่านแกน X สำหรับการเคลื่อนที่ซ้าย-ขวา และแกน Y สำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า-ข้างหลัง และแกน Z สำหรับการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ในขณะที่เครื่องจักร CNC 4 แกนจะรวมแกนเพิ่มเติมที่เรียกว่า "แกน A" เข้าไว้ในการทำงาน
ชิ้นงานหมุนรอบแกน X ผ่านฟังก์ชันแกน A ซึ่งช่วยให้เข้าถึงส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วนได้โดยไม่ต้องให้คนหรือผู้ควบคุมเข้ามาแทรกแซง การตั้งค่าเดียวบนเครื่องจักรทำให้ช่างเครื่องสามารถเข้าถึงหน้าชิ้นส่วนหลายชิ้นผ่านฟีเจอร์การหมุนนี้ ซึ่งช่วยเพิ่มทั้งความแม่นยำและความเร็วในการทำงาน
นอกเหนือจากประโยชน์ทั้งหมดแล้ว เครื่อง CNC 4 แกนยังควบคุมชิ้นส่วนให้อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำโดยอัตโนมัติ ช่วยป้องกันการหยุดทำงานด้วยมือระหว่างการตั้งค่าการเปลี่ยนแปลงระหว่างฟีเจอร์ต่างๆ กระบวนการตั้งค่าใช้เวลาน้อยลง และความเร็วในการผลิตก็ดีขึ้นด้วย ซึ่งหมายความว่าเครื่องดังกล่าวจะทำงานได้ดีที่สุดกับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนปานกลาง
ต่อไปนี้เป็นประโยชน์ทั่วไปของเครื่อง CNC 4 แกน
ความสามารถในการหมุนของเครื่อง CNC 4 แกนสามารถกลึงชิ้นส่วนหลายด้านได้โดยอัตโนมัติ เช่น ตัวยึดที่มีรูด้านบน ด้านล่าง และด้านข้าง การหมุนชิ้นส่วนผ่านเครื่อง CNC 4 แกนทำงานได้เร็วกว่าการพลิกด้วยมือ เนื่องจากคุณไม่จำเป็นต้องหยุดกระบวนการเพื่อเปลี่ยนตำแหน่ง ทำให้สามารถกลึงชิ้นส่วนได้ 1,000 ชิ้นเร็วขึ้น ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตโดยรวม
การหมุนชิ้นงานตามแกน A ช่วยให้เครื่องมือสามารถทำซ้ำตำแหน่งเชิงมุมที่เหมือนกันได้ในทุกขั้นตอน การผลิตบล็อคเครื่องยนต์อย่างแม่นยำในการผลิตยานยนต์ต้องใช้การตั้งค่านี้ ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่ผลิตโดยใช้เครื่องจักร 4 แกนจะตรงกันอย่างแม่นยำเนื่องจากการทำงานที่สม่ำเสมอตลอดการผลิตแบบแบตช์
ความสามารถของเครื่องจักร 4 แกนในการดำเนินการที่ซับซ้อนโดยอิสระทำให้ไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนการตั้งค่าเพิ่มเติม กระบวนการตั้งค่าช่วยให้คนคนเดียวสามารถรักษาตำแหน่งชิ้นส่วนในเครื่องจักรและปล่อยให้ระบบดำเนินการส่วนที่เหลือของการทำงาน วิธีการนี้ช่วยลดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนพนักงานในขณะที่หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่บางครั้งอาจเกิดจากการสัมผัสวัสดุด้วยมือซ้ำๆ
กระบวนการเปลี่ยนเครื่องมือและเปลี่ยนตำแหน่งชิ้นส่วนมักขัดจังหวะการทำงานของเครื่องจักร 3 แกนแบบเดิม ระบบเครื่องจักร 4 แกนต้องหยุดชะงักในการตั้งค่าน้อยลง เนื่องจากช่วยให้สามารถหมุนชิ้นส่วนได้ คุณสมบัตินี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีองค์ประกอบต่างๆ อยู่ในทิศทางที่แตกต่างกัน เช่น วงเล็บและใบพัดกังหัน เมื่อเครื่องมือต้องทำงานได้อย่างราบรื่นในระนาบต่างๆ
การที่มีคุณลักษณะต่างๆ มากมายกระจายอยู่ทั่วหน้าต่างๆ ของชิ้นส่วนจำเป็นต้องใช้เครื่องจักร CNC 4 แกน เนื่องจากช่วยให้ชิ้นส่วนหมุนได้โดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องพลิกด้วยมือ
เทคโนโลยีการกลึง CNC 4 แกนให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดกับชิ้นส่วนที่มีความท้าทายปานกลางซึ่งเกินขีดจำกัดของกระบวนการกัดมาตรฐาน การผลิตแผ่นและส่วนประกอบโครงสร้างและชิ้นส่วนยานยนต์ที่เรียบง่ายอย่างมีประสิทธิภาพสามารถทำได้โดยใช้เครื่องจักร 4 แกน
การเร่งความเร็วในการผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากทำได้เมื่อเครื่องจักร 4 แกนทำการประมวลผลพื้นผิวหลาย ๆ พื้นผิวด้วยการตั้งค่าเพียงครั้งเดียว ซึ่งจะช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมที่ต้องการเปิดตัวสู่ตลาดอย่างรวดเร็ว
โดยรวมแล้วการใช้เครื่องจักร 4 แกนจะช่วยลดข้อผิดพลาดในการจัดการเมื่อประมวลผลชิ้นส่วนละเอียดอ่อนที่ต้องการความแม่นยำสูง
เครื่องจักร CNC 5 แกนช่วยยกระดับการผลิตที่มีความแม่นยำด้วยการเพิ่มแกนเคลื่อนไหวอีก 2 แกนนอกเหนือจากระบบ 3 แกน เครื่องจักร 3 แกนมาตรฐานช่วยให้เครื่องมือเคลื่อนที่ระหว่างทิศทาง X, Y และ Z ได้ ซึ่งทำหน้าที่ซ้าย-ขวา เดินหน้า-ถอยหลัง และขึ้น-ลง เครื่องจักร 5 แกนเพิ่มเติมนี้ใช้แกนพิเศษ 2 แกนที่เรียกว่า A และ B ซึ่งเพิ่มการควบคุมการทำงานและความยืดหยุ่นให้สูงสุด
แกน B ช่วยให้หมุนรอบแกน Y ได้ ในขณะที่แกน A หมุนรอบแกน X เครื่องจักรสามารถสร้างรูปร่างและคุณสมบัติที่ซับซ้อนได้เนื่องจากมีความสามารถในการเคลื่อนที่เพิ่มเติม นอกจากนี้ ยังไม่จำเป็นต้องตั้งค่าหรือเปลี่ยนตำแหน่งชิ้นส่วนหลายครั้ง
ต่อไปนี้เป็นประโยชน์ทั่วไปของเครื่อง CNC 5 แกน
ระบบ การกลึง CNC 5 แกน ทำให้เครื่องมือสามารถเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ ของชิ้นส่วนได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน ชิ้นส่วนอากาศยานและชิ้นส่วนยานยนต์ได้รับประโยชน์อย่างมากจาก CNC 5 แกน เนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อนมีคุณสมบัติที่ไม่สามารถทำได้ด้วยเครื่องจักร CNC 3 และ 4 แกนมาตรฐาน
เครื่องมือนี้มีความสม่ำเสมอในมุมปะทะที่เหนือกว่าเนื่องจากสามารถเข้าถึงชิ้นส่วนได้จากหลายทิศทาง มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเนื่องจากสึกหรอน้อยลง โดยเฉพาะกับชิ้นส่วนที่บอบบาง ค่าใช้จ่ายในการผลิตและเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักรจะลดลงเมื่อเครื่องมือต้องเปลี่ยนน้อยลง
ชิ้นส่วนจะคงตำแหน่งคงที่ตลอดกระบวนการตัดเฉือนทั้งหมดในการดำเนินการ 5 แกน การประมวลผลแบบต่อเนื่องเพียงครั้งเดียวช่วยให้พื้นผิวทั้งหมดได้รับผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอตลอดกระบวนการตัดเฉือนทั้งหมด วิธีการนี้เหมาะสำหรับภาคส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูงเนื่องจากช่วยลดปัญหาการจัดตำแหน่งและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนตำแหน่งเครื่องมือ
ต่อไปนี้เป็นสถานการณ์ตัวอย่างบางกรณีสำหรับการใช้เครื่องจักร CNC 5 แกน
การผลิตใบพัดและแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนต้องใช้เครื่องจักร CNC 5 แกน เนื่องจากสามารถลดระยะเวลาในการตัดเฉือนได้ 30-40% เมื่อเทียบกับเทคนิคดั้งเดิม เครื่องมือนี้มีความยืดหยุ่นในการเข้าถึงชิ้นส่วนจากตำแหน่งต่างๆ ซึ่งช่วยลดข้อกำหนดในการตั้งค่า
การตัดเฉือน 5 แกนช่วยลดเวลาในการตั้งค่าได้ประมาณ 50-60% การตั้งค่าเครื่องจักรในภาคอวกาศทำหน้าที่แทนการตั้งค่า 3 แกนแบบเดิม 3-5 แกน ส่งผลให้ความเร็วในการผลิตและความสม่ำเสมอดีขึ้น
ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยเครื่องจักร 5 แกนสามารถให้คุณภาพผิวสำเร็จที่เหนือกว่าเครื่องจักร 4 แกน กระบวนการกลึงทำให้เครื่องมือเคลื่อนที่ได้อย่างต่อเนื่อง ช่วยลดรอยเครื่องมือระหว่างการผลิต
ภาคการบินและอวกาศต้องการความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยที่ ±0.001 นิ้ว (0.025 มม.) การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC 5 แกนสามารถรักษาความแม่นยำได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดกระบวนการ การไม่มีการเปลี่ยนทิศทางของชิ้นส่วนเมื่อตัดเฉือนทุกพื้นผิวทำให้มีเสถียรภาพของมิติที่ดีขึ้น ดังนั้นจึงลดความเสี่ยงในการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เข้มงวด
โดยสรุปแล้ว เครื่อง CNC ทั้งแบบ 4 แกนและ 5 แกนทำหน้าที่เป็นโซลูชันในการผลิตส่วนประกอบที่ซับซ้อนและแม่นยำซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และการแพทย์ หากชิ้นส่วนไม่ซับซ้อนเกินไปและข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนมีน้อย การตัดเฉือนแบบ 4 แกนถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
ในทางกลับกัน เครื่องจักร 5 แกนนั้นเหมาะสำหรับชิ้นส่วน/ผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนสูง เครื่องจักรเหล่านี้มีการตั้งค่าเพียงแบบเดียว เทคโนโลยีนี้ใช้เครื่องจักรหลายด้าน ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตได้มากถึง 25% และให้การปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวสำเร็จ อย่างไรก็ตาม การลงทุนเริ่มต้นมักจะสูงกว่าเครื่องจักร 4 แกน แต่สามารถประหยัดต้นทุนได้ในระยะยาว ดังนั้น การเลือกระหว่างสองตัวเลือกนี้จึงขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน งบประมาณ และกรอบเวลา