CNC ย่อมาจากคำว่า Computerized Numerical Control
เป็นระบบควบคุมเครื่องจักรที่ใช้การประมวลผล และ สั่งการด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์ และ ระบบอิเลคทรอนิคส์ จะทำการประมวลผล และ สั่งการ ให้เครื่องจักร ทำงาน หรือ เกิดการเคลื่อนที่จากชุดคำสั่งต่าง ๆ จากโปรแกรมควบคุมเพื่อนำผลลัพธ์ที่ได้ไปควบคุมการทำงานของเครื่องจักร
Mini CNC เป็นเครื่องจักรขนาดเล็ก ที่ถูกควบคุมการทำงานด้วยข้อมูลคำสั่ง ที่สร้างโดยใช้โปรแกรม เพื่อควบคุมการทำงานของมอเตอร์ต่าง ๆ ให้แกน X, Y และZ สามารถเคลื่อนที่ได้ตามตำแหน่งและทิศทางที่ต้องการ
เครื่อง Mini CNC สามารถนำไปประยุกต์การใช้งานได้หลากกลาย เช่น กัด ,แกะสลัก,เจาะ, ตัดแก๊ส, ตัดพลาสมา,LASER, เครื่อง 3D printer,Pick and Place Robot ,เครื่อง Insert Electronics Component เป็นต้น
วัสดุที่สามารถสร้างชิ้นงานได้คือ ไม้ , แผ่นอะคริลิค (Acrylic ), พลาสติกอุตสาหกรรม หรือ วัสดุ โลหะ เช่น ทองเหลือง และ อลูมิเนียม เป็นต้น ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะเป็นงานในลักษณะ 2 มิติ และ 3 มิติ
Mini CNC เป็นเครื่องจักรขนาดเล็ก ที่ถูกควบคุมการทำงานด้วยข้อมูลคำสั่ง ที่สร้างโดยใช้โปรแกรม เพื่อควบคุมการทำงานของมอเตอร์ต่าง ๆ ให้แกน X, Y และZ สามารถเคลื่อนที่ได้ตามตำแหน่งและทิศทางที่ต้องการ
เครื่อง Mini CNC สามารถนำไปประยุกต์การใช้งานได้หลากกลาย เช่น กัด ,แกะสลัก,เจาะ, ตัดแก๊ส, ตัดพลาสมา,LASER, เครื่อง 3D printer,Pick and Place Robot ,เครื่อง Insert Electronics Component เป็นต้น
วัสดุที่สามารถสร้างชิ้นงานได้คือ ไม้ , แผ่นอะคริลิค (Acrylic ), พลาสติกอุตสาหกรรม หรือ วัสดุ โลหะ เช่น ทองเหลือง และ อลูมิเนียม เป็นต้น ซึ่งชิ้นงานที่ได้จะเป็นงานในลักษณะ 2 มิติ และ 3 มิติ
ทุกอย่างมีพื้นฐาน ถ้าจะพัฒนาต่อยอด กับ มินิซีเอ็นซี ( Mini cnc ) นักพัฒนาควรทำความรู้จักกับเครื่อง CNC ขนาดเล็ก หรือ มินิซีเอ็นซี
หากคุณเข้าใจ cnc อย่างถ่องแท้แล้ว คุณสามารถควบคุม cnc ให้ทำงานได้หลายอย่าง
คุณสามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก Link นี้ครับ
หลักการทำงาน ของ CNC
การผลิตชิ้นงานจะถูกสั่งการด้วยชุดควบคุม ที่มีการสั่งการทำงาน และ ควบคุมผ่าน Computer ซึ่งในการทำงานจะประกอบด้วย ระยะของการการเคลื่อนที่ของแกนต่างๆ , สั่งอุปกรณ์ อื่นๆ ทำงาน เช่น
หัวกัด ( spindle ) , print head ใน 3d Printer , เปิด ปิด ระบบหล่อเย็น
ซึ่งจะถูกคำนวณ และ สั่งการจากชุดคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ขั้นต้นจนสิ้นสุดการทำงาน โดยชุดควบคุมจะได้รับข้อมูลขั้นตอนการทำงาน และ การสั่งการ จากโปรแกรม ที่เราเรียกว่า NC Code ซึ่งจะมีการวางลำดับขั้นตอนการทำงาน และ สร้างเป็นโปรแกรม เพื่อให้ชุดควบคุมทำงานได้สำเร็จ
สำหรับแกนหมุนจะมีอย่างน้อย 2 แกน – 12แกน สามารถทำงานได้ 2 มิติ ,และ 3มิติ โดยทั่วไปจะ สร้างโปรแกรมด้วยคอมพิวเตอร์ และ นำข้อมูลผ่าน Post processor จึงจะได้ NC-CODE มาใช้งาน
ตัวอย่าง Gcode สำหรับ CNC
%
G90
G49
M3 S100
G0 X-13.986 Y-0.077 Z3.847
G1 Z-2.015 F700
G1 X-13.924 Y-0.060 Z-1.994
X-13.674 Y0.009 Z-1.899
X-13.611 Y0.026
X-13.231 Y0.105 Z-1.729
X-13.166 Y0.114
X-12.565 Y0.187 Z-1.413
X-12.353 Y0.176 Z-1.291
X-12.282 Y0.173
จากผังการทำงานข้างต้น จะเห็นได้ว่า จะต้องมีการเรียนรู้ในส่วนต่างๆ ดังนี้
1. CAD (Computer Aid Design)
การสร้าง ข้อมูลชนิดVector ที่มีทั้งขนาด และตำแหน่ง โดยส่วนใหญ่ โปรแกรม ออกแบบ จาก Computer มีความสามารถ สร้างโปรแกรมเหล่านี้ได้แทบทั้งสิ้น
ตัวอย่าง ข้อมูล เวคเตอร์ไฟล์ (Vector) เช่น SVG ,DXF , DWG , HPGL , Gerber
ข้อมูลเหล่านี้ จะมี Co ordinate ของ ตำแหน่งงาน ที่สามารถนำไปบ่งชี้ตำแหน่งด้วย CNC ได้
แต่ยังไม่สามารถ นำไปใช้ได้ เนื่องจาก ยังขาดคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับ การทำงานกับ cnc เช่น ความเร็วในการทำงาน ทิศทางการเดินงาน ลำดับการทำงานก่อน หลัง ดังนั้น จึงต้องกำหนดคุณสมบัติเหล่านี้เข้าไปในข้อมูล เดิม โดยใช้ CAM
ตัวอย่าง SVG Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง SVG format ได้จาก link นี้
ตัวอย่าง DXF Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง DXF format ได้จาก link นี้
0
SECTION
2
HEADER
9
$ACADVER
1
AC1009
9
$INSBASE
10
0.0
20
0.0
30
0.0
9
$EXTMIN
10
0.0
20
-41.100000000000001
ตัวอย่าง GERBER Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง Gerber format ได้จาก link นี้
G04 PROTEUS RS274X GERBER FILE*
%FSLAX24Y24*%
%MOIN*%
%ADD10C,0.0350*%
%ADD11C,0.0800*%
G54D10*
X-13255Y+18897D02*
X-13270Y+18919D01*
X-13255Y+18897D01*
X-788Y+9250D02*
X-777Y+9250D01*
X-788Y+9250D02*
X-787Y+9250D01*
X-777Y+9250D02*
X-787Y+9250D01*
X-750Y+9250D02*
ตัวอย่าง ข้อมูล เวคเตอร์ไฟล์ (Vector) เช่น SVG ,DXF , DWG , HPGL , Gerber
ข้อมูลเหล่านี้ จะมี Co ordinate ของ ตำแหน่งงาน ที่สามารถนำไปบ่งชี้ตำแหน่งด้วย CNC ได้
แต่ยังไม่สามารถ นำไปใช้ได้ เนื่องจาก ยังขาดคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับ การทำงานกับ cnc เช่น ความเร็วในการทำงาน ทิศทางการเดินงาน ลำดับการทำงานก่อน หลัง ดังนั้น จึงต้องกำหนดคุณสมบัติเหล่านี้เข้าไปในข้อมูล เดิม โดยใช้ CAM
ตัวอย่าง SVG Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง SVG format ได้จาก link นี้
ตัวอย่าง DXF Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง DXF format ได้จาก link นี้
0
SECTION
2
HEADER
9
$ACADVER
1
AC1009
9
$INSBASE
10
0.0
20
0.0
30
0.0
9
$EXTMIN
10
0.0
20
-41.100000000000001
ตัวอย่าง GERBER Format คุณสามารถหาความรู้เพิ่มเติมเรื่อง Gerber format ได้จาก link นี้
G04 PROTEUS RS274X GERBER FILE*
%FSLAX24Y24*%
%MOIN*%
%ADD10C,0.0350*%
%ADD11C,0.0800*%
G54D10*
X-13255Y+18897D02*
X-13270Y+18919D01*
X-13255Y+18897D01*
X-788Y+9250D02*
X-777Y+9250D01*
X-788Y+9250D02*
X-787Y+9250D01*
X-777Y+9250D02*
X-787Y+9250D01*
X-750Y+9250D02*
2.CAM (Computer Aid Manufacturing)
โปรแกรม Cam มีหน้าที่ ปรับแต่ง cad ให้ เหมาะสม สำหรับ การสั่งงานควบคุม CNC หน้าที่หลักของ Cam คือ กำหนด ความเร็ว ทิศทางการกัดงาน
อัตราป้อน วิธีการกัดงาน ลำดับการทำงาน ชนิดดอกกัด โดย แปลความเป็นรหัสควบคุม ที่เราเรียกว่า NC Code ส่วนมากมักใช้ มาตรฐานคือ G code ที่กำหนดโดย ISO
มาตรฐาน G Code จะมีหลากหลาย เนื่องจากให้เหมาะสมกับการ ใช้งาน ดังนั้นผู้ผลิต หรือ สร้าง CNC controller แต่ละรายจะมีมาตรฐานเพิ่มเติม ซึ่งสามารถเรียนรู้ ได้จากเอกสารแนะนำ (Data Sheet) cnc controller ของแต่ละราย.
CAM Program จะใช้การป้อนข้อมูล 2 แบบ คือ
1.รูปร่างของชิ้นงาน (Part Geometry)
2.ข้อมูลการแปรรูป (Machining Data)
โดยจะทำโปรแกรมที่เรียกว่า NCI File ที่บอกข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่ง(coordinate)ของทางเดิน cutter (cutter part), ความเร็วรอบ (spindle speed), อัตราการป้อน (Feed rate) เป็นต้น
ขั้นตอนการทำงานของ CAM
1.ขั้นตอนในการออกแบบ
2.ขั้นตอนในการเลือก Tool และ Toolpath
3.ขั้นตอนแปลงเป็น NC code
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานกัดอัตโนมัติได้แก่
1. กัดตามเส้น (Contouring)
2. กัดเบ้า (Pocketing)
3. เจาะรู (Spot drilling)
4. เจาะรูลึก (Peck drilling)
5. ทำเกลียว (Threading)
6. คว้านรู (Boring)
7. รีมรู (Reaming)
8. กัดตัวอักษร (Lettering)
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานกลึงอัตโนมัติได้แก่
1. กลึงตามเส้น (Contouring)
2. กลึงหยาบ (Roughing)
3. เจาะรู (Drilling)
4. คว้านรู (Boring)
5. ทำเกลียว (Threading) เซาะร่อง (Grooving)
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานตัดด้วยลวดอัตโนมัติได้แก่
1. ตัดตรง (Normal cutting)
2. ตัดเอียง (Taper cutting)
3. ตัดหมุน (Twist cutting)
4. ตัดสองระนาบพร้อมกัน(Two-plane cutting) เป็นฟังก์ชันพิเศษ
มีฟังก์ชันในการแสดงทางเดินของ Tool ในรูปแบบของลายเส้นเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของNC Code
NC-Code มีทั้งแบบแสดงทีละขั้นตอน และ แสดงการเดินทั้งหมดในครั้งเดียว
อัตราป้อน วิธีการกัดงาน ลำดับการทำงาน ชนิดดอกกัด โดย แปลความเป็นรหัสควบคุม ที่เราเรียกว่า NC Code ส่วนมากมักใช้ มาตรฐานคือ G code ที่กำหนดโดย ISO
มาตรฐาน G Code จะมีหลากหลาย เนื่องจากให้เหมาะสมกับการ ใช้งาน ดังนั้นผู้ผลิต หรือ สร้าง CNC controller แต่ละรายจะมีมาตรฐานเพิ่มเติม ซึ่งสามารถเรียนรู้ ได้จากเอกสารแนะนำ (Data Sheet) cnc controller ของแต่ละราย.
CAM Program จะใช้การป้อนข้อมูล 2 แบบ คือ
1.รูปร่างของชิ้นงาน (Part Geometry)
2.ข้อมูลการแปรรูป (Machining Data)
โดยจะทำโปรแกรมที่เรียกว่า NCI File ที่บอกข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่ง(coordinate)ของทางเดิน cutter (cutter part), ความเร็วรอบ (spindle speed), อัตราการป้อน (Feed rate) เป็นต้น
ขั้นตอนการทำงานของ CAM
1.ขั้นตอนในการออกแบบ
2.ขั้นตอนในการเลือก Tool และ Toolpath
3.ขั้นตอนแปลงเป็น NC code
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานกัดอัตโนมัติได้แก่
1. กัดตามเส้น (Contouring)
2. กัดเบ้า (Pocketing)
3. เจาะรู (Spot drilling)
4. เจาะรูลึก (Peck drilling)
5. ทำเกลียว (Threading)
6. คว้านรู (Boring)
7. รีมรู (Reaming)
8. กัดตัวอักษร (Lettering)
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานกลึงอัตโนมัติได้แก่
1. กลึงตามเส้น (Contouring)
2. กลึงหยาบ (Roughing)
3. เจาะรู (Drilling)
4. คว้านรู (Boring)
5. ทำเกลียว (Threading) เซาะร่อง (Grooving)
ฟังก์ชันมาตรฐานสำหรับงานตัดด้วยลวดอัตโนมัติได้แก่
1. ตัดตรง (Normal cutting)
2. ตัดเอียง (Taper cutting)
3. ตัดหมุน (Twist cutting)
4. ตัดสองระนาบพร้อมกัน(Two-plane cutting) เป็นฟังก์ชันพิเศษ
มีฟังก์ชันในการแสดงทางเดินของ Tool ในรูปแบบของลายเส้นเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของNC Code
NC-Code มีทั้งแบบแสดงทีละขั้นตอน และ แสดงการเดินทั้งหมดในครั้งเดียว
3. CNC controller
มีหน้าที่ แปลความ NC Code ให้เป็นการเคลื่อนที่ในแนวแกน ต่าง ๆ แล้ว แต่เรากำหนด ส่วนมาก จะอยู่ในรูป X Y Z Cnc controller มีให้เลือกใช้มากมาย ตามความเหมาะสม ปัจจุบันมี 2 กลุ่ม คือ
PC BASE CNC controller ประเภทนี้ จะทำการประมวลผล NC Code และทำการส่งค่าควบคุมออกทาง PORT ที่ เป็น I/O PORT ต่าง ๆ เช่น ISA bus , PCI Bus หรือ Parallel Port ตัวอย่างเช่น โปรแกรม EMC (Linux Cnc) , Mach3 , Kcam ,Turbo cnc
Embedded Base Cnc controller ประเภทนี้ ถูกพัฒนา มาให้เหมาะสมกับการทำงานของเครื่องจักรเนื่องจากความสะดวกและมี reliability ที่สูงกว่า PC Base ดังนั้น การส่งข้อมูล สำหรับการประมวลผล จำเป็นต้องใข้ ช่องสื่อสาร ต่าง เช่น RS232,USB,Ethernet สำหรับ การส่งข้อมูลควบคุม ตัวอย่างเช่น โปรแกรม GRBL (AVR Base) Tiny G (Arm Base)
PC BASE CNC controller ประเภทนี้ จะทำการประมวลผล NC Code และทำการส่งค่าควบคุมออกทาง PORT ที่ เป็น I/O PORT ต่าง ๆ เช่น ISA bus , PCI Bus หรือ Parallel Port ตัวอย่างเช่น โปรแกรม EMC (Linux Cnc) , Mach3 , Kcam ,Turbo cnc
Embedded Base Cnc controller ประเภทนี้ ถูกพัฒนา มาให้เหมาะสมกับการทำงานของเครื่องจักรเนื่องจากความสะดวกและมี reliability ที่สูงกว่า PC Base ดังนั้น การส่งข้อมูล สำหรับการประมวลผล จำเป็นต้องใข้ ช่องสื่อสาร ต่าง เช่น RS232,USB,Ethernet สำหรับ การส่งข้อมูลควบคุม ตัวอย่างเช่น โปรแกรม GRBL (AVR Base) Tiny G (Arm Base)
โปรแกรม CNC Controller จะถูกออกแบบ .ให้มีฟังก์ชันการทำงานต่างๆดังนี้
สำหรับ cnc controller ที่ใช้กับ Mini CNC จะมี การทำงานของโปรแกรมมี 3 Mode ให้เลือกใช้งานได้ตามความต้องการ มีดังนี้
1. AUTO MODE คือ การเรียกไฟล์มา run ตามต้องการ
2. MANUAL MODE หรือ JOG MODE สั่งเครื่องเดินโดย Key board หรือ Hand wheel
3. MDI Mode (Manual Data Input Mode) เป็น MODE ที่สั่งให้เครื่องเดินตามที่ต้องการ โดยกำหนดระยะ การเคลื่อนที่ของแกน X.Y และ Z เครื่องเดินทีละแกนตามแกนที่ป้อนข้อมูลให้
จากข้างต้นจะเห็นว่าการทำงานของโปรแกรมกล่าวเป็นขั้นตอนได้ดังนี้
1. INPUT เป็นการสร้างข้อมูลใน Format ไฟล์ต่างๆ
2. Processing ไฟล์จะอยู่ Format ที่สามารถแปลงข้อมูล ผ่านโปรแกรม CAM โดย CAM Software แปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปของรหัส G-Code ซึ่งใน CAM Software จะมีโปรแกรมส่วนที่เป็นPost Processor ทำการแปลงแบบหรือทางเดินเป็นรหัส G Code เป็นรหัสคำสั่งควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกล
3. OUTPUT จาก G Code ใช้ โปรแกรม PC CNC Controller สั่งให้เครื่องซีเอ็นซี หรือ เครื่องจักร ทำงานตามทิศทางและตำแหน่งที่ต้องการ ได้ชิ้นงานตามต้องการ
โปรแกรมรหัสที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่อง CNC
การใช้งานเครื่องจักรกล CNC จะใช้ รหัส-จี หรือ G-code ซึ่งเครื่องจักรกลประเภท CNC ส่วนใหญ่จะใช้ภาษา หรือ รหัส-จีเป็นมาตรฐาน ในการควบคุมการทำงาน
รูปแบบคำสั่งของ รหัส G ประกอบด้วย
รูปแบบคำสั่งของ รหัส G ประกอบด้วย
ชุดคำสั่งในแต่ละบรรทัด ซึ่งเรียกว่าชุดคำสั่งหรือ Command
ในชุดคำสั่งนี้จะประกอบด้วยคำสั่งย่อยที่เรียกว่า Word คำสั่งย่อยนี้จะขึ้นต้นด้วยตัวอักษร เช่น O (ชื่อโปรแกรม), N (คำสั่งเลขที่), G (คำสั่งรหัส-จี, M (คำสั่งรหัสเอ็ม), H(การชดเชยความยาวของหัวกัด), F (ความเร็วในการกัด), S (ความเร็วในการหมุนของหัวกัด) เป็นต้น ลำดับของคำสั่งย่อยแต่ละคำสั่งในชุดคำสั่งจะมีความสัมพันธ์ในการทำงานแต่ละขั้นตอน
จะเห็นว่าโปรแกรมชุดคำสั่งหรือรหัส-จีจะเป็นการควบคุมการเคลื่อนที่ของแกน การทำงานของสปินเดิล บางครั้งจะเรียกว่า ปลายหัวกัด เพราะ มองที่ปลายหัวกัดเป็นส่วนที่ทำให้เกิดชิ้นงาน ซึ่งการเคลื่อนที่ของปลายหัวกัด จะเคลื่อนที่แบบอยู่นอกชิ้นงาน และเคลื่อนที่กัดชิ้นงาน
รูปแบบของชุดคำสั่งหรือรหัส-จี ดังกล่าวมีลักษณะดังนี้คือ มีลักษณะคล้ายๆ กับการประโยค
คำสั่งการสั่งงาน ทำงานเป็นลำดับจากบนลงล่าง มีความถูกต้องแม่นยำตามคำสั่งที่กำหนด และมีการจำลองการทำงานเป็นภาพเคลื่อนไหวเพื่อตรวจสอบความถูกต้องก่อนนำไปใช้งาน
รหัส G
รหัส G เป็นฟังก์ชันที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงการทำงานควบคุม เครื่องจักรให้เปลี่ยนจากความเร็วการป้อนปกติเป็นความเร็วสูง หรือควบคุมการทำงานจากการหมุนตามเข็มให้หมุนกลับทางคือทวนเข็มและอื่น ๆ
รหัส G ใช้เพื่อควบคุมชนิดการทำงานต่าง ๆ ของเครื่องจักร สังเกตว่ารหัส G มี 2 ชนิดก็คือ Modal และ Non Modal รหัส Modal G เป็นรหัสที่ค้างอยู่ในหน่วยความจำจนกระทั่งรหัส G ของกลุ่มเดียวกันไปสั่งยกเลิกการทำงานของมัน ส่วนรหัส Non Modal G เป็นรหัสอันเดียวกันที่ใช้เฉพาะบรรทัดเดียวที่มีรหัสนี้อยู่ รหัส G จะอธิบายตามรายการที่มีอยู่ในตาราง ซึ่งจะใช้มากเวลาโปรแกรม
ตัวอย่าง รหัส G และความหมาย
รหัส ฟังก์ชันเตรียมการทำงาน
G00 การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแบบไม่มีการป้อนสำหรับการให้ตำแหน่งแบบจุดไปจุด
G01 ลิเนียร์อินเตอร์โพเลชัน (การเคลื่อนที่เชิงเส้นและมีการป้อน)
G02 เซอร์คิวลาร์อินเตอร์โพเลชัน (การเคลื่อนที่เป็นแนวโค้งและมีการป้อน)ตามเข็มนาฬิกา
G03 เซอร์คิวลาร์อินเตอร์โพเลชัน (การเคลื่อนที่เป็นแนวโค้งและมีการป้อน)ตามทวนนาฬิกา
G17 การเลือกระนาบ XY
G18 การเลือกระนาบ ZX
G19 การเลือกระนาบ YZ
G76-79 ไม่มีการกำหนดไว้
G80 ยกเลิกการทำไซเกิล
G81 เจาะไซเกิล
G82 เจาะไซเกิลมีดเวลล์ (เจาะลงแล้วมีการค้างตามเวลาที่กำหนด)
G83 เจาะไซเกิลรูลึก
G84 การต๊าปเกลียวแบบไซเกิล
G86 การคว้านรูแบบไซเกิล (feed down, spindle stop) ป้อนเจาะลง , หัวจับหยุด
G89 การคว้านรู : ป้อนเข้า , ค้าง , ป้อนออก (feed in, dwell, feed out)
G90 การให้ตำแหน่งในแบบสัมบูรณ์
G91 การให้ตำแหน่งแบบอินครีเมนทอล
G92 การตั้งค่ารีจีสเตอร์หรือตั้งค่าซีโร่ชิฟต์
รหัส X, Y และ Z
รหัส X, Y และ Z เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น เอาไว้ควบคุมชิ้นงานในเครื่องจักรหรือเครื่องมือ
(ในเครื่องกลึง) ให้เคลื่อนที่ในเชิงเส้น ตัวอย่างเช่น ในเครื่องกัดในรูปที่ 1 (ก) เคลื่อนไปทางขวาหรือมาทางซ้าย เวลาโปรแกรมก็เป็นการโปรแกรมลงในค่าของแกน X ส่วนการโปรแกรมให้เคลื่อนที่ไปหน้าหลังนั้นเป็นการโปรแกรมในค่าของแกน Y ส่วนการเคลื่อนที่ของหัวจับแกนขึ้นหรือลงก็จะใช้ค่าในแนวแกน Z
ในการโปรแกรมในแต่ละแกนจะมีทั้งค่าบวกและลบ ขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนที่ โดยเครื่องหมายบวกไม่ต้องพิมพ์สามารถตัดออกได้
รหัส I, J และ K
รหัส I, J และ K เป็นรหัสที่กำหนดการอินเตอร์โพเลชันเมื่อ X, Y และ Z กำหนดไว้แล้วค่า I, J และ K ก็จะโปรแกรมลงไปตามหลัง โดยที่ค่า X, Y และ Z จะถูกป้อน เมื่อมีการใช้ค่ารัศมีในการโปรแกรม
รหัส S
รหัส S เป็นรหัสที่ใช้เมื่อมีการโปรแกรมความเร็วหัวจับหัวลงไป การหมุนของคัตเตอร์บนเครื่องกัดหรือหมุนชิ้นงานที่อยู่ในเครื่องกลึงเราเรียกว่าความเร็วหัวจับ (spindle speed) มีหน่วยเป็นรอบ/นาที พิมพ์นำหน้าด้วยตัว S ตามด้วย ตัวเลข 4 หลัก
รหัส F
รหัส F ใช้โปรแกรมอัตราป้อน (feed) ของมีดกลึงหรือโต๊ะจับชิ้นงานของเครื่องกัดอัตราป้อนเป็นอัตราการเคลื่อนที่ตามทางเดินของเครื่องมือ อัตราป้อนปกติโปรแกรมเป็น มม./นาที
รหัส T
รหัส T เป็นโปรแกรมเพื่อกำหนดหมายเลขเครื่องมือในซองใส่เครื่องมือ เครื่องมือจะอยู่ในตำแหน่งต่าง ๆ บนซองใส่เครื่องมือ การโปรแกรม T และตัวเลขทำให้สามารถที่จะใช้เครื่องมือได้หลาย ๆ ครั้งเท่าที่จำเป็น พร้อมทั้งโปรแกรม M06 จะทำการเปลี่ยนเครื่องมือ
รหัส M
รหัสฟังก์ชันเหล่านี้ใช้เพื่อโปรแกรมให้เครื่องจักรกระทำการบางอย่างที่พิเศษ
รหัส ฟังก์ชันเบ็ตเตล็ด
M00 หยุดโปรแกรม
M01 ออปชันเนลสต็อป
M02 จบโปรแกรม
M03 หัวจับหมุนตามเข็มนาฬิกา
M04 หัวจับหมุนทวนเข็มนาฬิกา
M05 หัวจับหยุด
M06 เปลี่ยนเครื่องมือ
M07 เปิดน้ำหล่อเย็น (เปิดมาก)
M08 เปิดน้ำหล่อเย็น (เปิดน้อย)
M09 ปิดน้ำหล่อเย็น
รหัส Dและ H
รหัส D และ H เป็นรหัสที่ใช้เพื่อทำการตั้งความยาวของออฟเซตของเครื่องมือ ทำให้ผู้โปรแกรม ใช้เครื่องมือ ทุกตัวโดยคิดว่าเครื่องมือยาวเท่ากันทั้งหมด เมื่อโปรแกรมใช้เครื่องมือใหม่ ก็จะใช้ค่าในระนาบของแกน Z สำหรับตั้งค่าความยาวของเครื่องมือ
ตัวอย่าง อธิบายการทำงาน
G00 : หมายถึง การแทนที่แนวเส้นตรงแบบเคลื่อนที่เร็ว ( Positioning ) เป็นการเลื่อนแท่นจับยึดชิ้นงานโดยไม่มีการกัดเกิดขึ้น เครื่องมือต่างๆไม่สัมผัสกับชิ้นงาน การทำงานจะมีการรับค่าตำแหน่ง
แกน X แกนY แกน Z โดยความเร็วในการเคลื่อนที่จะใช้ความเร็วสูงสุดที่โปแกรมสามารถสั่งชุดขับเคลื่อนได้ ไม่ต้องใส่ค่าอัตราป้อน ( Feed Rate )
ตัวอย่างการป้อนคำสั่ง G00
G00 X + 3.00 Y – 4.00 Z0.00 : เป็นการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงระยะทาง 5 มิลลิเมตร
G00 X0.00 + Y0.00Z-2.00 : เป็นการเลื่อนลง (ออกห่างจากใบมีด ) อีก 2 มิลลิเมตร
G01 : หมายถึงการแทนที่แนวเส้นตรง ( Linear Interpolation ) เป็นการเลื่อนแท่นจับชิ้นงานโดยมีการกัด การทำงานจะมีการรับค่าตำแหน่ง แกน X แกน Y แกน Z และค่าอัตราป้อน
ตัวอย่างการป้อนคำสั่ง G01
G01 X + 3.00 Y- 4.00 Z0.00 F50 : เป็นการเคลื่อนที่กัดชิ้นงานเป็นร่องในแนวเส้นตรงระยะทาง มิลลิเมตร
-G01 X0.00 Y0.00 Z+2.00 F50 : เป็นการเลื่อนแท่นจับยึดชิ้นงานขึ้น เพื่อเจาะรูขนาด 2 มิลลิเมตร
G02 : หมายถึงการแทนที่แนวส่วนเส้นโค้งตามเข็มนาฬิกา ( Circular Interpolation CW
( clockwise) ) เป็นการกัดชิ้นงานเป็นร่องโค้งในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
ตัวอย่างการป้อนคำสั่ง G02
-G02X+10.00Y+10.00R10.00 : เป็นการเคลื่อนที่กัดชิ้นงานเป็นร่องโค้งรูป1/4ของ วงกลมที่มีรัศมี 10 มิลลิเมตร ในทิศตามเข็มนาฬิกา
-G02X5.00 Y-8.33 R10.00 : เป็นการเคลื่อนที่กัดชิ้นงานเป็นร่องโค้งรูป1/3ของวงกลมที่มีรัศมีความโค้ง 10 มิลลิเมตร ในทิศตามเข้มนาฬิกา
G03 : หมายถึงการแทนที่ในส่วนเส้นโค้งทวนเข็มนาฬิกา (Circular Interpolation CCW (counterclockwise) รับข้อมูลและทำงานเหมือน G02 แต่เคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับ G02
G90 : หมายถึงการกำหนดขนาดแบบสัมบูรณ์ (Absolute Programming Selected) เป็นการเปลี่ยนโหมดการทำงานให้กำหนดขนาดโอยอ้างอิงจุดอ้างอิงจุดเดียวตลอด สามารถเปลี่ยนโหมดกลับไปมาระหว่าง G90 และ G91 ได้ใน 1 โปรแกรม
G91 : หมายถึง การกำหนดขนาดแบบต่อเนื่อง (Incremental Programming Selected) เป็นการเปลี่ยนโหมดการทำงานให้กำหนดขนาดแบบต่อเนื่องโดยเปลี่ยนจุดต้นไปเรื่อยๆ
M30 : สิ้นสุดการทำงาน (End of Program) ใช้ในการจบโปรแกรมการทำงาน ไม่สามารถทำงานต่อได้นอกจากนำคำสั่งนี้ออกไปก่อน และทุกครั้งที่มีการออกแบบชิ้นงานก่อนที่จะมีการบันทึกข้อมูลจำเป็นต้องลงท้ายด้วยคำสั่งนี้เสมอ
G-CODE Command ที่ Support เพิ่มเติม เราสามารถดูจากคู่มือผู้ผลิตได้
สรุป ขั้นตอนการทำงานด้วย Minicnc
1.ออกแบบงานด้วยโปรแกรมออกแบบ (CAD) เช่น Inkscape , Free CAD , EDA (Electronics Design Age) Autocad , หรือ โปรแกรมอื่น ๆ ซึ่งคุณสามารถเรียนรู้ เพิ่มเติมได้จากที่นี่
2.กำหนดการกัดงาน และ ขั้นตอนการกัดงาน รวมถึงวิธีการ รูปแบบการกัดงาน ลำดับการกัดงาน การกำหนดชนิดของดอกกัด ความเร็วที่เหมาะสมในการกัดงาน ด้วยโปรแกรม CAM เช่น PYCAM ,Cambam, Artcam , Mastercam ,VisualMill สำหรับงานกัด หรือ VisualTurn, Mastercam สำหรับงานกลึง
3.สร้าง รหัสการกัดงาน ที่เรามักจะเรียกกันว่า GCode หรือ NC Code เพื่อนำไปใช้กัดงานโดย โปรแกรมตัวควบคุมเครื่อง CNC เช่น Linuxcnc , Kcam , Mach3 , PCCNC , หรือ ตัวควบคุมอื่น ซึ่งปัจจุบันมีให้เลือกเป็นจำนวนมาก
ความรู้เรื่อง mini CNC เบื้องต้น
โดย บ้านพันธ์มณี
http://www.panmaneecnc.com
http://www.thairobot.com
REV 1.2
January 2015
ไม่สงวนสิทธิ สำหรับการศึกษา ขอสงวนสิทธิเชิงการค้า ทั้งทางตรง และ ทางอ้อม
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น