จำลองการกลึงและการกัดจากโปรแกรม NC

เครื่องกลึง

โปรแกรมอ่านด้วยตัวอ่านเดียวกับ Backplot การจำลองจึงเดินตามเส้นทางที่ Backplot วาด รวมถึงเที่ยวตัดของ G71 ถึง G76 ที่เป็นค่าประมาณ ชิ้นงานแสดงเป็นภาพตัดตามแนวแกน Z ไปทางขวา รัศมีขึ้นด้านบน การเคลื่อนที่ตัดแต่ละครั้งตัดเนื้อออกเท่ากับรูปร่างของเครื่องมือที่เลื่อนไปตามเส้นทาง การเดินเร็วไม่ตัดเนื้อ แต่ตรวจว่าชนเนื้องานหรือไม่

เครื่องมือ

• มีดกลึงนอกและมีดคว้าน เม็ดมีดรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนที่ปลายโค้ง ในด้ามแบบที่ใช้ทั่วไป เม็ดมีด C และ W ในด้ามมุม 95° เม็ดมีด D V และ T ในด้ามมุม 93° ส่วน R คือเม็ดมีดกลม
• เครื่องมือหมุน (แกน C) การเจาะด้วย G83 ถึง G89 การกัดด้วย G12.1 และ G07.1 และงานแกน Y ตัดเป็นชิ้นงานทรงตันในภาพ 3D ชนิดและขนาดของเครื่องมือมาจาก comment เช่น (T09 D10 END MILL - AXIAL LIVE TOOL) คำว่า AXIAL หรือ RADIAL บอกทิศของเครื่องมือ ถ้าไม่เขียนจะดูจากบรรทัดที่เครื่องมือนั้นทำงาน ชิ้นงานที่กลึงเป็นขั้นไว้แล้วเขียนว่า (BLANK D80 TO Z-14 D50 TO Z-42) ภาพนี้ให้ชิ้นงานอยู่นิ่งและเครื่องมือเคลื่อนรอบชิ้นงาน คำสั่งแกน C จึงเห็นเครื่องมือไปอยู่อีกด้าน แม้บนเครื่องจริงชิ้นงานเป็นฝ่ายหมุน การเจาะถอนเศษตัดรวดเดียว และไม่ตรวจการชนของก้านและด้ามจับกับชิ้นงาน
• มีดเซาะร่องและมีดตัดขาด ใบมีดสี่เหลี่ยมกว้างตามที่กำหนด มุมโค้งเล็กน้อย ค่าชดเชยตั้งที่มุมซ้าย (−Z) หรือมุมขวา (+Z) มีดเซาะร่องที่ใช้ค่าชดเชยแถวที่สอง เช่น T0313 ใน O2601 ใช้มุมอีกด้านในแถวนั้น
• มีดกลึงเกลียว ปลายแหลม 60° หรือ 55° ในมุมมอง 3D เป็นเม็ดมีดสามเหลี่ยมแบบวางนอน ร่องเกลียววนรอบชิ้นงาน ภาพตัดจึงไม่ถูกกลึงออกทั้งรอบ มุมมอง 2D วาดเกลียวเป็นลายเส้นระหว่างโคนเกลียวกับผิว มุมมอง 3D วาดเป็นร่องเกลียว 60° วนตามระยะนำ ลึกตามเที่ยวที่ตัดไปแล้ว เมื่อตัดครบ ยอดเกลียวและโคนเกลียวจะแบนตามรูปฟันเกลียว ISO
• ดอกสว่าน อยู่บนแนวศูนย์กลาง ปลายตามมุมที่กำหนด

ด้านหลังเครื่องมือแต่ละตัวมีด้ามขนาดที่ใช้ทั่วไป วาดเป็นสีเทา คือด้ามกว้าง 20 มม. เหนือมีดกลึงนอก ด้านล่างของด้ามเอียงขึ้นชันกว่าคมด้านหลังของเม็ดมีดเล็กน้อย ก้านกลม Ø10 ตามแนว +Z หลังมีดคว้านและมีดกลึงเกลียวใน และใบมีดตัดขาดลึก 26 มม. (ตัดขาดเพลาได้ถึง Ø50) ในบล็อกจับ ด้ามไม่ตัดเนื้องาน แต่ถ้าด้ามไปถึงชิ้นงานหรือปากจับ ภาพนี้จะแจ้ง ด้ามจริงอาจใหญ่หรือเล็กกว่านี้ ถ้ามีคำเตือนเรื่องด้ามให้ตรวจกับเครื่องมือจริง ภาพนี้ไม่วาดป้อมมีด

ตำแหน่งของเครื่องมือ

ภายใต้ G40 ชุดควบคุมวางปลายมีดตามทฤษฎีไว้บนจุดที่โปรแกรมกำหนด หมายเลขปลายมีด (0 ถึง 9) บอกว่าปลายมีดตามทฤษฎีอยู่ทางไหนของจุดศูนย์กลางรัศมีปลายมีด ตามรูป 5.2.2 (a) ในคู่มือเครื่องกลึง Fanuc 0i-F คือ 3 สำหรับมีดกลึงนอกที่กลึงเข้าหาหัวจับ และ 2 สำหรับมีดคว้าน ถ้าใส่หมายเลขผิด ผิวที่กลึงได้ทั้งหมดจะเลื่อนไปเท่ารัศมีปลายมีด

ภายใต้ G41 G42 จุดศูนย์กลางรัศมีปลายมีดเดินห่างจากเส้นทางหนึ่งรัศมีทางซ้ายหรือขวา อ้อมมุมนอกเป็นส่วนโค้ง และไปพบเส้นถัดไปที่มุมใน บรรทัดที่เริ่มการชดเชยเดินตรงไปยังจุดที่ห่างจากปลายบรรทัด และบรรทัดที่ยกเลิกเดินตรงออกจากจุดสุดท้าย แบบ type A ชุดควบคุมจริงอาจต่างจากนี้เล็กน้อยที่มุมและในสองบรรทัดนั้น

สิ่งที่ตรวจ

• เดินเร็วเข้าเนื้องาน ยกเว้นเที่ยวตัดของ G71 ถึง G76 ที่เป็นค่าประมาณ
• ตัดเนื้องานขณะสปินเดิลไม่หมุน ตัดเนื้อออกโดยไม่มี M03 หรือ M04
• เครื่องมือชนปากจับ การเคลื่อนที่ทุกแบบ ทั้งเดินเร็วและเดินตัด ที่พาเครื่องมือหรือด้ามเข้าไปในปากจับหรือหน้าหัวจับ
• ด้ามมีดชนชิ้นงาน ด้ามไปถึงเนื้องานที่เครื่องมือยังไม่ได้ตัดออก
• ด้านหลังของเม็ดมีดกินเนื้องาน เมื่อเส้นทางลาดลงชันกว่าที่คมด้านหลังของเม็ดมีดหลบได้ คมด้านหลังจะตัดต่ำกว่าเส้นทาง ในด้ามแบบที่ใช้ทั่วไป เม็ดมีด C หลบได้ราว 5° T ราว 27° D ราว 32° และ V ราว 52° ค่าจริงน้อยกว่านี้ไม่กี่องศาเพราะมุมหลบของเม็ดมีดเอง
• ตัดชิ้นงานขาด ส่วนที่ไม่ต่อถึงหัวจับแล้วถือว่าหลุดออก และเป็นชิ้นงานที่ได้ในไฟล์ดาวน์โหลด

ไฟล์ DXF เป็นเส้นตรงในหน่วยตามโปรแกรม มีทั้งสองซีกและเส้นศูนย์กลาง ใช้วางทับแบบงาน ถ้าโปรแกรมไม่ได้ตัดขาด ไฟล์คือส่วนที่เหลือหน้าปากจับ ไฟล์ STL คือรูปร่างเดียวกันหมุนรอบแกน Z ครบรอบ เป็นโมเดลทรงตันที่ผิวปิดครบทุกด้าน แบ่งรอบละเอียดพอให้ไม่มีด้านใดห่างจากวงกลมจริงเกิน 1 ไมโครเมตร และมีร่องเกลียว 60° วนตามระยะนำตามที่ตัดจริง

มุมมอง 3D และ 2D

มุมมอง 3D หมุนได้แบบเดียวกับ Backplot และมีลูกบาศก์มุมมองเหมือนกัน ชิ้นงานกลึงตัดออกหนึ่งในสี่ทางด้านหน้าและด้านบน ให้เห็นรู ร่อง และรอยตัดขาด มุมมอง 2D คือภาพตัดที่ตรงตามจริง (เครื่องกลึง) หรือภาพมองจากด้านบน (Machining center) และบอกพิกัดที่ตำแหน่งเมาส์ กดวัดระยะแล้วคลิกสองจุด บนเครื่องกลึงจุดที่คลิกจะจับ (snap) มุมของรูปร่างชิ้นงานที่อยู่ใกล้ ถ้าไม่มีมุมอยู่ใกล้จะจับเส้นขอบชิ้นงานแทน วงกลมใต้ตัวชี้บอกว่าจะได้จุดไหนก่อนคลิก แล้วบอกระยะ ΔZ ขนาด Ø ที่แต่ละจุด และระยะตรง (คลิกขอบบนและขอบล่างที่ Z เดียวกันจะได้ขนาด Ø ของชิ้นงานตรงนั้น) บน Machining center บอก ΔX ΔY ระยะ และความลึก Z ใต้แต่ละจุด

Machining center

ชิ้นงานเป็นแผนที่ความสูง คือตารางช่องในระนาบ X Y เมื่อมองจากด้านบน มีได้ถึง 300,000 ช่อง แต่ละช่องเก็บค่า Z หนึ่งค่าตามจริง ไม่ได้แบ่ง Z เป็นขั้น การเคลื่อนที่ตัดแต่ละครั้งลดความสูงของทุกช่องที่ปลายดอกผ่านลงถึงจุดต่ำสุดของปลายดอกที่ตำแหน่งนั้น ปลายดอกกัดปลายเรียบ หัวปาด และดอกต๊าปเป็นหน้าเรียบ ดอกกัดมีรัศมีมุมเป็นส่วนโค้งหนึ่งในสี่ที่ขอบ ดอกกัดปลายบอลเป็นครึ่งทรงกลม ดอกสว่านและดอกเจาะนำเป็นกรวย ภาพนี้หาจุดต่ำสุดตามแต่ละช่วงตรงของการเคลื่อนที่ได้ตรงตามจริง ดอกกัดปลายบอลจึงทิ้งสันคลื่นตามจริง คำสั่งเจาะสำเร็จรูปตัดจากระดับ R ถึงก้นรู

แผนที่ความสูงมีค่า Z ได้ค่าเดียวต่อหนึ่งจุด จึงแสดงร่องใต้ผิว (undercut) ไม่ได้ ซึ่งเครื่องสามแกนก็ตัดด้วยเครื่องมือเหล่านี้ไม่ได้เช่นกัน ภาพนี้ไม่วาดก้านดอกและหัวจับเครื่องมือ ภายใต้ G41 G42 ศูนย์กลางดอกเดินห่างจากเส้นทางครึ่งหนึ่งของขนาดดอกที่ใส่ไว้ อ้อมมุมนอกเป็นส่วนโค้งแบบเดียวกับเครื่องกลึง ค่า D ในเครื่องอาจตั้งต่างจากนี้

ขนาดชิ้นงานอ่านจาก comment เช่น (STOCK: 152mm x 102mm x 33mm) และวางตามจุดศูนย์ที่โปรแกรมบอก (X0 Y0 AT CENTER) หรือ (X0 Y0 LOWER LEFT) ระบุผิวบนได้ด้วย (STOCK TOP Z0.5) ถ้าไม่มีขนาดจะใช้ขอบเขตของเส้นทางตัด สิ่งที่ตรวจคือการเดินเร็วเข้าเนื้องาน การตัดขณะสปินเดิลไม่หมุน (ยกเว้นการต๊าปแบบ rigid ที่คำสั่งสำเร็จรูปหมุนสปินเดิลเอง) และการตัดทะลุก้นชิ้นงาน ดาวน์โหลดชิ้นงานที่ตัดแล้วเป็นไฟล์ STL ที่เป็นโมเดลทรงตัน ผิวปิดครบทุกด้าน มีจุดยอดทุกช่องของแผนที่ความสูง แบบตามการจำลองใช้ตารางเดียวกับการจำลอง (ราว 30 MB) แบบละเอียดสูงจำลองโปรแกรมใหม่บนตารางได้ถึง 1.2 ล้านช่อง ช่องกว้างอย่างน้อย 0.01 มม. ในแนว X Y (ราว 120 MB) รายละเอียดที่เล็กที่สุดในแนว X Y คือหนึ่งช่อง ไฟล์ละเอียดสูงจึงตามผนังและรายละเอียดเล็ก ๆ ได้ใกล้กว่า

แกน A และระนาบเอียง

โปรแกรมที่หมุนแกน A หรือใช้ G68.2 กับ G53.1 จะตัดเป็นรูปทรงสามมิติและแสดงในภาพ 3D ชิ้นงานอยู่นิ่งในพิกัด X Y Z ของโปรแกรม และเครื่องมือเดินรอบชิ้นงาน เมื่อแกน A หมุน ภาพจึงแสดงเครื่องมือไปอยู่ด้านนั้น ทั้งที่บนเครื่องจริงชิ้นงานเป็นฝ่ายหมุน การจำลองถือว่าแนวแกน A อยู่ตามแกน X ผ่าน Y0 Z0 เครื่องไม่ตั้งวนรอบ และ A บวกพาเครื่องมือไปรอบชิ้นงานตามกฎมือขวารอบแกน +X ทิศจริงให้ตรวจจากคู่มือของเครื่อง

ขนาดชิ้นงานอ่านจาก comment บนแกน A เขียน (BAR D40 X 80) หรือ (BAR 40 X 40 X 60) ขึ้นต้นด้วยหน้าตัดแล้วตามด้วยความยาว และบอกจุดศูนย์ด้วย X0 = LEFT END หรือ RIGHT END ส่วน G68.2 เขียน (BLOCK 60 X 50 X 40) หน้าเอียงที่มีอยู่ก่อนแล้วเขียน (30 DEG FACE ALONG THE -Y EDGE FROM Y-10. Z0) การตรวจครอบคลุมการเคลื่อนที่เร็วชนเนื้องานและการตัดขณะสปินเดิลไม่หมุน โดยตรวจเฉพาะส่วนตัดของเครื่องมือกับชิ้นงาน ไม่ตรวจโต๊ะหมุน ตัวจับยึด ด้ามจับเครื่องมือ และหัวสปินเดิล ภายใต้ G41 G42 ภาพนี้ตัดตามเส้นทางที่เขียน

หน้านี้ไม่จำลอง G43.4 G43.5 G68.3 G07.1 การเคลื่อนแกน B หรือ C การสั่งแกนหมุนเองระหว่าง G68.2 และ G68.2 ที่ไม่มี G53.1 โดยจะแจ้งเหตุผลแทนการแสดงชิ้นงาน งานห้าแกนพร้อมกันต้องตรวจด้วยการจำลองทั้งเครื่อง