เครื่องกลไกแบบ Flat bed จำเป็นต้องใช้สลักเกลียวและชิ้นส่วนเพิ่มเติมเพื่อปรับมุมของเครื่องมือ แต่เครื่องจักร CNC แบบ Inclined bed นั้นมีการออกแบบมุมเอียงไว้ภายในตัวตั้งแต่ขั้นตอนการหล่อ โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 30 องศา หรือ 45 องศา การที่เครื่องเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเป็นชิ้นเดียวกันทั้งหมด ทำให้มีน้ำหนักมากขึ้นประมาณ 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ กระจายตัวทั่วทั้งเครื่อง เมื่อเทียบกับแบบ Flat bed สิ่งนี้ทำให้เครื่องเย็นตัวลงเมื่อทำงานที่มีความร้อนสูง และลดโอกาสที่จะเกิดการบิดงอภายใต้สภาวะการตัดที่หนัก อีกข้อได้เปรียบที่สำคัญคือ มุมเอียงช่วยให้เครื่องมือเข้าถึงชิ้นงานได้โดยตรงมากกว่ามุมที่ใช้งานได้ยาก ซึ่งช่วยลดการเคลื่อนไหวที่ไม่จำเป็น โดยเฉพาะเมื่อทำงานกลึงที่ซับซ้อนซึ่งความแม่นยำมีความสำคัญสูงสุด
การออกแบบนี้ยังช่วยให้เครื่องจักรโดดเด่นเมื่อต้องทำงานที่ความเร็วสูง สปินเดิลสามารถหมุนได้สูงสุดถึง 6500 รอบต่อนาที แต่ยังคงความแม่นยำในการตำแหน่งที่ระดับเพียง 2 ไมครอน ซึ่งมีความสำคัญมากเมื่อทำงานกับโลหะที่มีความแข็งแรงสูงอย่างไทเทเนียมหรือสแตนเลส สตีล นอกจากนี้ รุ่นท็อปยังมาพร้อมกับทางเลื่อนแบบกล่องเสริมความแข็งแรง ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับเครื่องยิ่งขึ้น เครื่องจักรเหล่านี้สามารถรับแรงตัดที่สูงเกินกว่า 1200 นิวตัน โดยไม่เกิดปัญหาการสั่นหรือเสียงรบกวนระหว่างการใช้งาน
มุมของเตียงเครื่องจักรที่อยู่ระหว่าง 30 ถึง 45 องศา จะช่วยให้เศษโลหะที่เกิดขึ้นตกลงไปยังระบบลำเลียงโดยตรง แทนที่จะสะสมอยู่บนทางเลื่อนของเครื่องจักร ทั้งหมดนี้ทำงานโดยอาศัยหลักแรงโน้มถ่วงอย่างง่าย ช่วยลดการหยุดพักทำความสะอาดเครื่องแบบ manual ที่รบกวนการทำงานในช่วงการผลิตที่วุ่นวาย ตามข้อมูลจาก Machine Tool Insights เมื่อปีที่แล้ว โรงงานต่าง ๆ รายงานว่าการหยุดชะงักดังกล่าวลดลงประมาณ 70% เมื่อใช้แนวทางการออกแบบนี้ นอกจากนี้ยังช่วยปกป้องชิ้นส่วนสำคัญไม่ให้เสียหายจากเศษโลหะที่มีลักษณะกัดกร่อน เมื่อรวมเข้ากับหัวฉีดสารหล่อเย็นแบบรวมศูนย์ที่มีคุณภาพดีแล้ว จะยิ่งส่งผลให้ตารางการบำรุงรักษามีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โรงงานที่ใช้เครื่องกลึง CNC แบบ inclined bed โดยทั่วไปจะพบว่าลูกสกรูบอล (ball screws) และทางเลื่อนเชิงเส้น (linear guides) ต้องการการบำรุงรักษาลดลงประมาณ 92% เมื่อเทียบกับเครื่องแบบ flatbed รุ่นเก่า ความแตกต่างในระดับนี้ส่งผลอย่างมากในระยะยาว ทั้งในแง่ของเวลาที่เครื่องหยุดทำงานและค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม
เตียงเครื่องที่ออกแบบเอียงช่วยให้เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงชิ้นงานในมุมที่เหมาะสม ทำให้ระยะทางในการตัดสั้นลง 25–40% ประสิทธิภาพเชิงเรขาคณิตนี้รองรับการทำงานแบบหลายแกนพร้อมกัน ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ภายในหนึ่งครั้งของการตั้งค่า โดยยังคงความแม่นยำที่ ±0.001" ไว้ได้
รูปแบบหัวจับมาตรฐานและระบบเครื่องมือแบบล็อกเร็ว ช่วยลดเวลาในการเปลี่ยนงานเหลือไม่ถึง 15 นาที ซึ่งรวดเร็วขึ้น 50% เมื่อเทียบกับเครื่องกลึงทั่วไป ท่อส่งสารหล่อเย็นแบบรวมศูนย์และแผงควบคุมที่เข้าถึงได้ง่าย ช่วยลดเวลาที่ไม่ได้ทำการตัด ทำให้จำนวนชิ้นส่วนที่ผลิตได้ต่อวันเพิ่มขึ้น 35% จากการทดลองผลิตชิ้นส่วนยานยนต์
เครื่องจักรเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อใช้งานร่วมกับระบบจัดการวัสดุอัตโนมัติ โดยสามารถรักษาระดับการทำงานต่อเนื่องได้ถึง 95% ระหว่างกระบวนการผลิตที่ดำเนินต่อเนื่องกัน ดีไซน์แบบเอียงช่วยให้เศษชิ้นงานไหลลื่นเป็นธรรมชาติ ซึ่งช่วยเสริมการทำงานของระบบหุ่นยนต์ในการจัดเก็บชิ้นงาน ทำให้สามารถสร้างระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่เพิ่มปริมาณผลผลิตต่อปีได้เพิ่มขึ้น 300–400 ชิ้นต่อเครื่องจักร
เครื่องกลึง CNC แบบมีฐานเอียงมักจะให้ความแม่นยำในการกลึงที่ดีกว่า เนื่องจากสามารถจัดการกับความร้อนได้ดีกว่าเครื่องที่มีฐานราบ เมื่อพิจารณาจากหลักการทำงานของเครื่องจักรเหล่านี้ ดีไซน์ที่เอียงช่วยให้ความร้อนกระจายได้ทั่วถึงมากขึ้นทั่วร่างเครื่องจักร ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสที่จุดร้อนจะเกิดขึ้นในบริเวณสำคัญ เช่น แกนหลัก (spindle) และทางนำ (guideways) น้อยลง งานวิจัยบางชิ้นชี้ว่า การออกแบบเช่นนี้สามารถลดปัญหาการเคลื่อนตัวจากความร้อน (thermal drift) ได้ประมาณครึ่งหนึ่ง เมื่อเทียบกับเครื่องรุ่นเก่าที่มีฐานราบ ตามที่ตีพิมพ์ในการวิจัยเมื่อปีที่แล้ว ผลลัพธ์คือ เครื่องจักรยังคงความตรงตามแนวระดับได้แม้จะทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน ซึ่งช่วยให้ทุกอย่างขนานกันได้ภายในระยะประมาณ 2 ไมครอน ตลอดทั้งชิ้นงาน สำหรับโรงงานที่ต้องจัดการกับชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนน้อยมาก (tight tolerances) สิ่งนี้มีความแตกต่างอย่างชัดเจนในด้านการควบคุมคุณภาพ
เครื่องกลึงแบบเตียงเอียงมีความแข็งแกร่งทนทานในตัวเองที่ช่วยให้สามารถรักษาความแม่นยำได้สูงมาก จนถึงระดับครึ่งไมครอน ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นอย่างมากในการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องบินหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ บริษัทชั้นนำแห่งหนึ่งในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สามารถบรรลุอัตราความสำเร็จเกือบ 99.8 เปอร์เซ็นต์ สำหรับชิ้นส่วนเทอร์ไบน์ไทเทเนียมที่ผลิตยาก เนื่องจากเครื่องจักรของพวกเขารับมือกับการสั่นสะเทือนได้อย่างยอดเยี่ยม คู่มั่นของทางเลื่อนเชิงเส้นที่ผ่านการชุบแข็งมาพร้อมกับสกรูบอลแบบโหลดล่วงหน้า ช่วยต้านทานแรงที่ทำให้เกิดการบิดงอได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการตัดที่ความเร็วสูง การจัดวางระบบนี้ช่วยรักษาความสม่ำเสมอของมิติได้ตลอด แม้ในสภาวะที่เครียดมากบนพื้นที่โรงงาน
ไดรฟ์เซอร์โวพร้อมเอนโค้ดเดอร์ที่มีความละเอียดสูงถึง 16,000 พัลส์ต่อรอบ สามารถปรับตั้งค่าการตัดแต่งได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยให้สามารถชดเชยความผิดพลาดเมื่อเครื่องมือสึกหรอหรือวัสดุที่ใช้มีความแตกต่างกันในแต่ละล็อต การทำงานด้วยระบบป้อนกลับแบบปิดจะตรวจจับการเบี่ยงเบนที่เล็กมาก ประมาณ 0.1 ไมครอน และสามารถปรับแกนให้กลับมาทำงานได้อย่างรวดเร็ว โดยปกตีภายในไม่กี่มิลลิวินาที ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างต่อเนื่องนี้ ทำให้ผู้ผลิตสามารถผลิตชิ้นงานที่มีพื้นผิวเรียบเนียนต่ำกว่า Ra 0.2 ไมครอน แม้แต่กับรูปทรงที่ซับซ้อนมาก เรารู้ว่าเทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าได้ผลจริงในสภาพแวดล้อมการผลิตจริงในหลากหลายอุตสาหกรรม
เครื่องกลึง CNC แบบ Inclined Bed มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเมื่อเทียบกับแบบ Flat Bed และแบบตั้งตรงในด้านความแม่นยำและประสิทธิภาพ:
| คุณลักษณะ | เครื่องกลึงซีเอ็นซีเตียงเอียง | CNC เลเซอร์แบบเตียงเรียบ | เครื่องกลึง CNC แนวตั้ง |
|---|---|---|---|
| ดีที่สุดสําหรับ | ชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนและแม่นยำสูง | ชิ้นส่วนขนาดใหญ่และรับแรงได้สูง | ชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างและมีความยาวสั้น |
| การระบายเศษชิป | การทำงานอัตโนมัติที่ได้รับการช่วยเหลือจากแรงโน้มถ่วง | การทำงานแบบ Manual หรือขึ้นอยู่กับสายพานลำเลียง | การทำงานโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงแต่มีข้อจำกัดจากดีไซน์ |
| ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่ | ขนาดกะทัดรัด | ต้องการพื้นที่ติดตั้งมากกว่า | มีความต้องการพื้นที่ใช้สอยในระดับปานกลาง |
| อุตสาหกรรมทั่วไป | การบินและอวกาศ การแพทย์ ยานยนต์ | น้ำมัน/ก๊าซ อุตสาหกรรมหนัก | พลังงาน อุตสาหกรรมทั่วไป |
การเปรียบเทียบนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดเครื่องกลึง CNC แบบ inclined bed จึงได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งต้องการค่า tolerance ต่ำกว่า 10 ไมครอน
เครื่องกลึง CNC แบบ inclined bed ให้สมรรถนะที่ยอดเยี่ยมในอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาได้สูง (mission-critical industries):
ความสามารถในการรักษาความแม่นยำตำแหน่ง ±5 ไมครอน ตลอดการผลิตชิ้นส่วนมากกว่า 10,000 ชิ้น ทำให้เครื่องจักรเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีความสำคัญสูง
เมื่อพิจารณาถึงเครื่องจักรสำหรับงานกลึง โครงเครื่องที่ออกแบบเอียงที่มุม 30 ถึง 45 องศานั้น ช่วยส่งผ่านแรงตัดเข้าสู่โครงสร้างหลักของเครื่องจักรโดยตรง แทนที่จะกระจายแรงเหล่านี้ไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ต่างๆ ซึ่งหมายความว่า ชิ้นส่วนอย่างเช่น ทางเลื่อน (guideways) และแบริ่ง (bearings) จะต้องรับแรงน้อยลงอย่างมาก จากการทดสอบบางอย่างพบว่าระดับความเครียดลดลงประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับโครงเครื่องแบบราบธรรมดา ตามรายงาน Precision Machining Technology Report เมื่อปีที่แล้ว นอกจากนี้ เนื่องจากเครื่องจักรประเภทนี้สามารถใช้งานได้นานขึ้นระหว่างช่วงการตรวจเช็กบำรุงรักษา—ประมาณยาวนานขึ้นถึง 25% ในโรงงานผลิตยานยนต์ที่ดำเนินการตลอด 24 ชั่วโมง—จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมร้านต่างๆ จึงนิยมใช้งาน นอกจากนี้ยังมีข้อดีอีกอย่างหนึ่งด้วย คือ เมื่อแรงโน้มถ่วงช่วยให้เศษชิปโลหะหลุดออกไปจากพื้นที่ทำงานโดยธรรมชาติ เราจึงไม่พบปัญหาเศษโลหะขนาดเล็กสะสมจนกัดกร่อนชิ้นส่วนต่างๆ ตามกาลเวลา
ปฏิบัติตามรอบการหล่อลื่นทุกสองสัปดาห์ โดยใช้น้ำมันเกรด ISO VG 32 เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของฟิล์มไฮโดรไดนามิกบนแบริ่งแกนหมุน ตรวจเช็กเป็นรายเดือนด้วยเครื่องถ่ายภาพความร้อนเพื่อตรวจจับสัญญาณเบื้องต้นของความไม่สมดุลหรือมอเตอร์รับสัญญาณร้อนเกินไป งานบำรุงรักษาที่สำคัญ ได้แก่
การปฏิบัติตามการบำรุงรักษาเชิงป้องกันที่ผู้ผลิตแนะนำ ช่วยลดการหยุดทำงานแบบไม่ได้วางแผนไว้ลงได้ 37% และรักษาความแม่นยำระดับไมครอนตลอดการใช้งานระยะยาว หลีกเลี่ยงการหล่อลื่นมากเกินไป ซึ่งจะดูดเอาเศษชิ้นงานปนเปื้อนเข้ามา และเป็นสาเหตุถึง 22% ของการเกิดความล้มเหลวของชิ้นส่วนที่สามารถป้องกันได้ในเครื่องกลึง
EN
