Performance of CNC Double column Machine​

Source: MEGA Tech Magazine, Mar-Apr 2018

กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ใช้เครื่อง CNC ดับเบิ้ลคอลัมน์ กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรม เครื่องดับเบิ้ลคอลัมน์ CNC มีส่วนประกอบหลายส่วนได้แก่ คานเหล็กแบบอยู่กับที่ คานเหล็กเลื่อน โต๊ะจับงานเคลื่อนที่ เสาคู่และคานเหนือหัวที่ปรับตำแหน่งได้  คานเหล็กนับเป็นชิ้นส่วนสำคัญของเครื่อง CNC ดับเบิ้ลคอลัมน์เลยก็ว่าได้ เพราะเป็นส่วนที่กำหนดการเคลื่อนไหว ความแม่นยำ และประสิทธิภาพของเครื่องจักร ที่ผ่านมาเมื่อไม่นานนี้ มีการพัฒนาเครื่อง CNC ในส่วนไมโครโปรเซสเซอร์ และการทำงานเชิงเทคนิคของเครื่องจักรขึ้นอย่างรวดเร็ว ผลที่ได้นั่นคือจากความแข็งแรงทนทานที่ทำให้ก็คือ เครื่อง CNC สามารถผลิตชิ้นส่วนได้หลากหลายรูปแบบมากขึ้น​

 

เครื่อง CNC ดับเบิ้ลคอลัมน์ ถูกนำมาใช้ผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่อย่างกว้างขวาง หนึ่งในเครื่อง CNC ดับเบิ้ลคอลัมน์ที่มีการใช้งานมากที่สุดนั่นคือแบบห้าแกนซึ่งสำคัญมากโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ เครื่องจักรชนิดนี้ใช้กันมากในเครื่องจักรที่มีชิ้นส่วนซับซ้อน เครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำสูงเป็นอุปกรณ์จำเป็นในอุตสาหกรรมการผลิตหลายอย่าง เพราะเก็บงานละเอียดและรักษาคุณภาพได้สม่ำเสมอ

เครื่องจักรหลายชนิดออกแบบมาเพื่อตัดเหล็กก้อนทำแม่พิมพ์ โดยใช้ดีไซน์แบบเสาคู่เพราะทำให้ขยับหัวตัดในแนวแกน X - Y ที่สัมพันธ์กันได้อย่างสะดวก ระบบรางเลื่อนสองแถววางตัวเป็นแกนด้านหนึ่ง ซึ่งปกติคือแกน X ตัวแกนคู่ที่วางพาดกันจะวางตัวในแนวแกนY เมื่อทำให้ทั้งสองแกนขยับประสานกัน ก็จะสามารถขยับหัวตัด ตัดแผ่นเหล็กก้อนทำแม่พิมพ์ ในรูปแบบใดก็ได้ตามที่ต้องการ ดังนั้นการออกแบบเครื่องจักรให้มีแกนคู่จึงเหมาะกับเครื่องกัด CNC ซึ่งต้องใช้ระบบโปรแกรมประสานงานระหว่างแกน X-Y อยู่แล้ว เครื่องกัดรางคู่จะเคลื่อนไปตามรางในแนวแกน X รางต่างๆออกแบบมาเพื่อให้เครื่องจักรเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำและแข็งแรงพอที่จะแบกรับน้ำหนักของทั้งเครื่องและอุปกรณ์ที่ตั้งอยู่บนเครื่องรางเหล่านี้อาจมีรูปลักษณ์ง่าย ๆ เป็นแค่ร่องเหล็กเล็ก ๆ หรืออาจจะซับซ้อน เช่นในระบบรางเลื่อนลูกปืนแบบหมุนวน หรืออาจจะใหญ่เท่ากับรางรถไฟเลยก็เป็นได้ขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง

 

เครื่องดับเบิ้ลคอลัมน์ยังมีประเภทที่มีระบบนำร่องแกน Y ด้วย ซึ่งจะวางคร่อมอยู่บนคานเครื่อง ระบบนำทางแกน Y มักจะเล็กกว่ารางแกน X เพราะใช้รับน้ำหนักของแค่แท่นแนวขวางเล็ก ๆ และเครื่องมือตัด เครื่องดับเบิ้ลคอลัมน์อาจมีแท่นแนวขวางหนึ่งหรือสองแท่น  บางเครื่อง แท่นอุปกรณ์ทั้งคู่จะมีมอเตอร์ของตัวเองเพื่อให้ขยับไปตามแกน Y ได้ แต่บางเครื่องก็มีมอเตอร์เพียงอันเดียวที่ขยับในแกน Y แท่นแนวขวางทั้งหมดจะติดอยู่กับ สายรัดเหล็ก เหล็กลูกนอน ลวดสลิง หรืออุปกรณ์จักรกลที่ใกล้เคียง หลักจลศาสตร์การเคลื่อนไหวของเครื่องดับเบิ้ลคอลัมน์ ก็คือเป็นเครื่องที่มีมอเตอร์แนวเส้นตรงสองตัววางคู่ไปกับรางที่ขนานกัน ทำให้เครื่องกัดแบบนี้เคลื่อนไหวคู่กันไปได้ด้วยระบบเฟืองสะพาน ความเร็วของแขนกลของเครื่อง CNC ซึ่งทำได้ดีเกินกว่าระดับที่ไว้ เป็นจุดสำคัญที่สุด 

Manufacturing applications using computer numerical control (CNC) Double column Machine have seen a huge rise in industry. The CNC Double column Machine consists of several components, such as the static beam, moveable beam, moveable worktable, adjustable double column and overhead beams. The beams are the most significant parts of a CNC double column machine because they are responsible for the motion, accuracy and performance of the machine. Recently, significant improvements on CNC machines have been made with the advent of microprocessors and intelligent machining techniques. As a result of its robustness, the CNC machine is used frequently to produce a variety of designed components. ​

 

CNC double column machine tools have been extensively utilized in producing large components. One of the most important applications of the five-axis CNC double column machine is in the mold industry. This type of machine tool is widely used for the machining of complex components. High-accuracy CNC machine tools are required in many manufacturing industries due to the demand for precision and consistency of quality.

Most machines designed for cutting mold steel use a double column design because it is an easy way to move cutting torches in an X-Y coordinate system. The rail system that the double column rides on forms one axis, usually the X-axis. The double column bridge itself forms the other axis, usually the Y-axis. By motorizing each axis and coordinating the motion of the two axes simultaneously, you can move a torch in any pattern necessary to cut shapes out of mold steel. Thus, a double column design lends itself to CNC shape cutting, which primarily uses an X-Y coordinate system for programming parts. A cutting machine will ride on some sort of rail system in the X-axis. The rails are designed to provide accurate motion for the machine, and are strong enough to support the weight of the entire machine and all of the equipment mounted to it. Depending on the size of the machine, these rails can be as simple as a small strip of metal, or as complex as a recirculating ball bearing linear rail system, or as large as a railroad train rail.​

 

A double column cutting machine will also have some sort of guiding system in the Y-axis too, which is mounted to the bridge structure itself. The Y-axis guiding system will usually be smaller than the X-axis rails, because they only have to carry the weight of a small carriage and cutting tool, not the entire double column. Double column machines may have one tool carriage or many tool carriages. Sometimes the tool carriages will each have their own drive motor that moves them in the Y-axis, and sometimes there will be only one motor that drives the Y-axis, and all of the tool carriages will be connected together by a steel band, tie rod, wire rope, or similar mechanical device. The kinematics of a moving double column system is such that it consists of two linear motors mounted along parallel slides. This enables the double column to exhibit motions in tandem with the rack and pinion system. The speed at which the robotic arms of the CNC machine reach the pre-programmed point is of utmost importance. 

© 2018 Advance Industry Media Plus Co., Ltd. All Rights Reserved.​​

Advance Industry Media Plus Co., Ltd.
1104/339 Pattanakarn Road Suanluang, Suanluang, Bangkok, 10250 Thailand

Tel. +66 2136 1406-7

Fax. +66 2187 2899

www.aimplus.co.th   

info@aimplus.co.th​

Ms. Khemruji Pruankaewmanee

Tel: +66 2 136 1406-7
Email: khemruji@aimplus.co.th​

aimplus.co.th

Reader voices

Advertisers

Subscribe

ADVERTISE WITH US 

LINKS

FOLLOW US ON SOCIAL MEDIA

megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
www.okumathai.com