หลักการเลือกซื้อและคุณสมบัติ เครื่อง CNC ROUTER

ก่อนที่เราจะซื้อเครื่องจักร CNC ROUTER เราจำเป็นต้องรู้จักคุณสมบัติ ของเครื่อง ก่อน เพราะ ถ้าเราไม่เข้าใจจะทำให้เราตัดสินใจซื้อเครื่องผิดก็ได้ เมื่อเราเข้าใจ คุณสมบัติ ของ เครื่อง แล้ว เราค่อยมาเทียบ

กับงานของเราว่าจะตรงตามกัน หรือไม่ คุณ สมบัติของเครื่อง CNC ROUTER มีอะไรบ้าง 

1. พื้นที่การทำงาน  พื้นที่ทำงานหมายถึง ขนาด ของเครื่องจักรที่ทำงานได้ ตัวอย่าง 

3030S CNC ROUTER มีพื้นที่ทำงาน  ( X,Y,Z ) = 300x300x100mm หมายถึง หัว Spindle สามารถเคลื่อนในแนว แกน  X ได้ 300 mm , Y = 300 mm , Z = 100 mm  ซึ่งคือพื้นที่ของหน้าโต๊ะ ทำงาน CNC ROUTER

2. ตัวโต๊ะทำงาน ของ เครื่อง CNC ROUTER  หมายถึง พื้นที่โดยทั่วๆไป จะใหญ่กว่าพื้นที่ทำงาน เสมอ เพื่อสะดวกในการจับยึดชิ้นงาน สำหรับรุ่น 3030S ขนาด โต๊ะ ของ เครื่อง CNC ROUTER ขนาด โต๊ะอยู่ที่ 400 x 500 mm 

3. ตัวเครื่อง ของ CNC ROUTER ( machine dimension )  หมายถึง ขนาด ของตัวเครื่องเพื่อเราจะได้รู้ว่า เครื่องจักรนี้กินพี้นที่ ห้องเท่าไหร่ รุ่นนี้ขนาด เท่าไหร่ ตามแต่ขนาด หรือ ตัวเครื่องที่ทางเราเลือกซื้อ ใช้งานตามความเหมาะสมของตัวงาน

4. ระบบรางขับเคลื่อน ( Driven system) เป็นรางที่จะใช้บังคับให้แกน X,Y,Z เคลื่อนที่ จะเป็นส่วน ของ ชุดสกรู  กับรางสไลด์ ( Slide way )  ชุดสกรูขับเคลื่อน จะมี 2 แบบ คือ แบบ บอลสกรู 

( Ball Screw ) กับลีดสกรู ( Lead screw ) ของ ตัวเครื่อง CNC ROUTER ส่วน รางไสลด์ จะมีแบบ เพลากลม ( round shaft ) กับ ไกด์เหลี่ยม ( square linear guide )  ส่วนใหญ่ เครื่อง CNC Router ที่ต้องการความละเอียด สูง เรานิยมใช้ บอลสกรู กับ ไกล์เหลี่ยม 

5. มอเตอร์ ขับเคลื่อน ของ เครื่อง CNC ROUTER  ( Moter driver)

มอเตอร์ ที่ใช้ในการขับเคลื่อน จะมี 2  แบบ คือ ระบบ Servo moter แรงขับเคลื่อนสูง  ราคาสูง ความเร็วในการทำงานของเคลื่อง CNC ROUTER สูงกว่า 

อีกระบบ การขับเคลื่อนอีกแบบ  เป็น stepping motor แรงขับน้อยกว่า ราคาถูกกว่า ความเร็ว ของเครื่อง CNC ROUTER ก็ต่ำกว่า 

6. Spindle ที่อยู่ในเครื่อง ทั่วไป จะมี 2 แบบ คือ แบบ ระบายความร้อยด้วยอากาศ กับ ระบายความร้อนด้วยน้ำ 

Spindle ระบายความร้อนด้วยอากาศ ( Air cooling)  จะมีรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยม ติดกับตัวเครื่อง  ด้านบนจะมีพัดลมระบายกาศ  รอบจะอยู่ที่ 0-18,000 RPM  เสียงจะดังกว่า  แต่ โครงสร้างจะแข็งแรงกว่า คอที่จับดอกจะใหญ่ กว่า จะใช้งานทนกว่า เหมาะสำหรับ งานที่ต้องการความแข็งใช้ในงานหนัก

Spindle ระบายความร้อนด้วยน้ำ  ( Water Cooling )  จะมีรูปทรงเป็นทรงกระบอก มีท่อน้ำอยู่สองเส้นสำหรับน้ำเข้ากับน้ำออก  ความเร็ว รอบอยู่ที่ 0-24,000 RPM โครงสร้างจะเปราะบางกว่า ไม่เหมาะกับงานหนัก แต่เนื่องจากเสียงเบา และรอบความเร็วมากว่า จึงเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความระเอียด เช่น งานทำแม่พิมพ์ ทำ อัญมณี เป็นต้น

7. ความเร็ว ของแกน CNC ROUTER 

แบ่งเป็น 2 แบบ คือ Rapid feed คือ ความเร็วสุงสุดของเครื่อง ( Maximum speed ) หรือ ตอนที่เครื่องใช้ คำสั่ง G0 มีค่าตั้งแต่ 5,000mm/min – 20000mm/min 

Cutting feed คือ ความเร็วในการกัดชิ้นงาน หรือ คำสั่ง G01 ความเร็วของการกัด ขึ้นอยู่กับดอกกัด ความแข็งของวัสดุ และ ความลึก  ได้ตั้งแต่ 100 – 2000 mm/ min 

8. ความแม่นยำ  ( Accuracy ) 

ความแม่นยำของเครื่องจักร  มีค่าเป็น +/-0.02 mm ไปจนถึง 1mm ตัวเลขยิ่่งน้อยยิ่งมีความแม่นยำสูง เป็นการวัดความแม่นยำของเครื่อง โดยการเปรียบเทียบเครื่องที่แม่นยำกว่าโดยการใช้ ลิเนียไกด์ แบบ เหลี่ยม กับ แบบ เพลากลม ถ้าเครื่องที่แม่นยำ เราจะเห็นว่าเส้นทะแยงของชิ้นงานที่ผลิตออกมาจะมีระยะ ห่าง เท่ากันทั้งหมด ในขณะ ที่เครื่องที่ไม่แม่นยำ เส้นที่เกิดขึ้นจะไม่เท่ากัน ดูไม่เป็นระเบียบ 

9. ความละเอียด ( Resolution ) คือ ค่าตัวเลขที่หน้าจอ ปรากฎ จะไม่เกี่ยวกับความแม่นยำ ค่าความละเอียดเกิดจากการคำนวน ของโปรแกรมควบคุม ทีใช้ค่าจำนวน พัลส์ของมอเตอร์กับค่า pitch ของเกลียวบอลสกรู เช่น บอลสกรู pitch = 5 mm มอเตอร์ จำนวนพัลส์ต่อรอบ เท่ากับ 2000 PPR ( Pulse per Revolution ) Resolution = 5/2000=0.0025 mm หมายความว่า การ jog ( การกำหนดให้เครื่องเดินอย่างน้อยที่สุดได้ 0.0025 mm ) แต่ชิ้นงานที่อผลิตออกมาจะได้ขนาดหรือไม่ ไม่เกี่ยวกัน ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของเครื่อง ( Accuracy ) 

10. โปรแกรมควบคุม เครื่อง CNC ROUTER 

โปรแกรมควบคุม  ( CNC Controller ) สำหรับเครื่อง CNC ROUTER  มีหลายแบบ แต่ที่แพร่หลายก็มี โปรแกรม  Mach3 / NC studio  โปรแกรมเหล่านี้เป็นแบบ PC Base controller เป็นการนำคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลมาใช้เป็นตัวความคุมเครื่องจักร

11. โปรแกรมที่รองรับ กับเครื่อง  มีโปรแกรมออกแบบ CAD / Art CAM / Master Cam ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็จะมีข้อแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ในแต่ละประเภท โดยโปรแกรมที่นิยมใช้ในปัจจุบัน จะสามารถ Generate G Code ตามมาตรฐาน ISO เพื่อนำมาใช้กับเครื่องจักรได้เลย