คลังบทเรียน / การเขียนโปรแกรม CNC

บทที่ 15

คำสั่งสำเร็จรูปบน Machining center — เจาะ ต๊าป และคว้าน

คำสั่งสำเร็จรูป (Canned cycle) ของชุดควบคุมแบบ Fanuc เหตุผลที่มีคำสั่งสำเร็จรูป ขั้นการเคลื่อนที่ของคำสั่งเจาะ ระดับเริ่มต้นและระดับ R ด้วย G98 G99 คำสั่งเจาะ G81 G82 เจาะถอนเศษ G83 G73 ต๊าปเกลียว G84 คำสั่งคว้าน คว้านย้อน G87 และการยกเลิกด้วย G80 บน Machining center พร้อมโปรแกรมตัวอย่างและตัวจำลองทีละบรรทัด

งานเจาะรูหนึ่งรูด้วยคำสั่งการเคลื่อนที่ในบทที่ 8 ต้องใช้อย่างน้อยสามบรรทัด คือเคลื่อนที่เร็วไปเหนือรู ป้อนเจาะลง และถอยขึ้น ชิ้นงานที่มีรูยี่สิบรูจึงต้องใช้หกสิบบรรทัดที่หน้าตาเหมือนกัน คำสั่งสำเร็จรูป (Canned cycle) รวมขั้นการเคลื่อนที่ที่ทำซ้ำเหล่านี้ไว้ในบรรทัดเดียว ผู้เขียนโปรแกรมบอกเพียงตำแหน่ง ความลึก และอัตราป้อน ชุดควบคุมสร้างการเคลื่อนที่ทั้งชุดเอง ตัวอย่างในบทนี้อ้างอิงชุดควบคุมแบบ Fanuc

โปรแกรมตัวอย่าง O1101 ในบทที่ 11 ใช้คำสั่งเจาะ G81 และ G83 ไปแล้วโดยยังไม่ได้อธิบายรายละเอียด บทนี้อธิบายคำสั่งเจาะสำเร็จรูปที่ใช้บ่อยบน Machining center ส่วนคำสั่งสำเร็จรูปบนเครื่องกลึงอยู่ในบทที่ 16

ตารางที่ 15.1 คำสั่งสำเร็จรูปในบทนี้
งาน คำสั่ง
เจาะ นำศูนย์ คว้านบ่า G81 G82
เจาะรูลึก G83 G73
ต๊าปเกลียว G84 G74
คว้านและรีม G85 G86 G76 G89 G87

รหัสบางตัวในบทนี้มีความหมายอื่นบน Turning center G73 คือเจาะถอนเศษ แต่บนเครื่องกลึงเป็นกลึงตามรูปร่างซ้ำ G74 คือต๊าปเกลียวซ้าย แต่บนเครื่องกลึงเป็นเจาะหักเศษ และ G76 คือคว้านละเอียด แต่บนเครื่องกลึงเป็นกลึงเกลียว ตามตารางกลุ่มคำสั่งในบทที่ 7

15.1 ทำไมต้องมีคำสั่งสำเร็จรูป

คำสั่งสำเร็จรูปไม่ได้ทำให้เครื่องทำสิ่งที่ G00 G01 ทำไม่ได้เสมอไป งานเจาะส่วนใหญ่เขียนด้วยคำสั่งการเคลื่อนที่ล้วนๆ ก็ได้ผลเหมือนกัน แต่มีเหตุผลหลายข้อที่ทำให้ชุดควบคุมทุกยี่ห้อมีคำสั่งเหล่านี้ และโปรแกรมที่เขียนเองหรือออกจาก CAM ยังนิยมใช้จนถึงปัจจุบัน

15.1.1 โปรแกรมสั้นลงหลายสิบเท่า

เทียบการเจาะถอนเศษรูลึก 20 มม. ทีละ 5 มม. ถ้าเขียนเอง แต่ละครั้งที่ถอยออกแล้วกลับลงไป ต้องเคลื่อนที่เร็วลงถึงเหนือก้นรูเดิมเล็กน้อย แล้วจึงป้อนต่อ ตัวอย่างนี้ใช้ระยะเผื่อ 0.5 มม. ซึ่ง G83 ใช้ค่าจากพารามิเตอร์ (พารามิเตอร์ 5115)

(เขียนเอง: รูเดียว 13 บรรทัด)
G00 X20. Y20.
Z2.
G01 Z-5. F150
G00 Z2.
Z-4.5
G01 Z-10.
G00 Z2.
Z-9.5
G01 Z-15.
G00 Z2.
Z-14.5
G01 Z-20.
G00 Z2.

(คำสั่งสำเร็จรูป: รูแรกหนึ่งบรรทัด รูถัดไปบรรทัดละหนึ่งรู)
G99 G83 X20. Y20. Z-20. R2. Q5. F150
X50.
X80.
G80

ชิ้นงานที่มีสิบรู แบบเขียนเองยาว 130 บรรทัด แบบคำสั่งสำเร็จรูปยาว 11 บรรทัด ข้อนี้คือเหตุผลแรกที่คำสั่งเหล่านี้เกิดขึ้น ในยุค NC ทุกบรรทัดคือรูบนเทปกระดาษ เทปที่ยาวขึ้นหมายถึงเวลาเจาะเทป เวลาอ่านเทป และโอกาสที่เทปขาดมากขึ้น ชุดควบคุม CNC รุ่นแรกก็มีหน่วยความจำน้อยมาก ตามบทที่ 1 ปัจจุบันหน่วยความจำไม่ใช่ข้อจำกัดแล้ว แต่โปรแกรมที่สั้นยังอ่านง่าย ตรวจง่าย และส่งเข้าเครื่องได้เร็ว

15.1.2 คำนวณน้อยลง ผิดน้อยลง

ทุกตัวเลขที่เขียนเองคือจุดที่พิมพ์ผิดได้ ในตัวอย่างข้างต้น ผู้เขียนโปรแกรมต้องคำนวณความลึกของทุกครั้งที่ป้อน และระดับที่เคลื่อนที่เร็วกลับลงไป ถ้าพิมพ์ Z-14.5 เป็น Z-15.4 ดอกสว่านจะพุ่งชนก้นรูด้วยความเร็วเคลื่อนที่เร็ว คำสั่งสำเร็จรูปให้ผู้เขียนโปรแกรมบอกเฉพาะข้อมูลจากแบบงานและเงื่อนไขการตัด คือตำแหน่ง ความลึก ระดับ R ระยะป้อนแต่ละครั้ง และอัตราป้อน ส่วนลำดับการเคลื่อนที่ ชุดควบคุมสร้างให้ถูกต้องทุกครั้ง

15.1.3 แก้ที่เครื่องได้ในคำเดียว

ถ้าดอกสว่านติดเศษจนต้องลดระยะป้อนจาก 5 เป็น 3 มม. แบบเขียนเองต้องเขียนเส้นทางของทุกรูใหม่ ส่วนคำสั่งสำเร็จรูปแก้เพียง Q5. เป็น Q3. ในบรรทัดเดียว เช่นเดียวกับการแก้ความลึก ระดับ R หรือเวลาหยุดรอ ผู้ปฏิบัติงานจึงปรับโปรแกรมหน้าเครื่องได้เองอย่างปลอดภัย โดยไม่ต้องส่งกลับไปให้ผู้เขียนโปรแกรมหรือ CAM

15.1.4 ชุดควบคุมทำสิ่งที่เขียนด้วย G01 ไม่ได้

คำสั่งบางตัวทำงานที่บรรทัดการเคลื่อนที่ธรรมดาเขียนไม่ได้ หรือเขียนได้แต่ไม่ปลอดภัย

  • ต๊าปเกลียว G84 G74 ชุดควบคุมกลับทิศสปินเดิลที่ก้นรูให้สัมพันธ์กับแกน Z ในการต๊าปแบบซิงโครไนซ์ ชุดควบคุมยังควบคุมมุมของสปินเดิลให้ตรงกับตำแหน่งแกน Z ทุกขณะ ระหว่างต๊าป ชุดควบคุมไม่ใช้ Feedrate override และ FEED HOLD ไม่หยุดกลางรู สิ่งเหล่านี้เขียนด้วย G01 กับ M03 M04 ไม่ได้
  • คว้านละเอียด G76 และคว้านย้อน G87 หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม แล้วเลื่อนเครื่องมือออกจากผนังรูในทิศที่ตั้งในพารามิเตอร์ ก่อนถอยหรือก่อนลงผ่านรู ถ้าเขียนเอง ผู้เขียนโปรแกรมต้องรู้ทิศนั้นของเครื่องแต่ละเครื่อง
  • การรอที่ซ่อนอยู่ เช่น รอสปินเดิลถึงความเร็วก่อนเจาะแต่ละรู ตามหัวข้อการหยุดรอในคำสั่งเจาะสำเร็จรูป
  • ค่าที่ตั้งตามเครื่อง เช่น ระยะเผื่อ d ของ G83 และระยะถอยของ G73 อยู่ในพารามิเตอร์ ผู้ผลิตเครื่องตั้งให้เหมาะกับเครื่อง โปรแกรมเดียวกันจึงใช้ได้บนเครื่องที่ตั้งค่าต่างกัน

15.1.5 ความหมายเดียวกันบนเครื่องส่วนใหญ่

มาตรฐาน ISO 6983 กำหนดให้ G80 ยกเลิกคำสั่งสำเร็จรูป และ G81 ถึง G89 เป็นคำสั่งสำเร็จรูปสำหรับงานรู ผู้ปฏิบัติงานที่เห็น G81 หรือ G84 จึงรู้ทันทีว่าบรรทัดนั้นทำอะไร โดยไม่ต้องไล่อ่านเส้นทางหลายสิบบรรทัด แต่รายละเอียดต่างกันตามยี่ห้อ เช่น G73 G74 G76 และวิธีใช้ค่า R ให้ตรวจจากคู่มือของเครื่องเสมอ

15.1.6 ข้อเสียและข้อควรระวัง

คำสั่งสำเร็จรูปซ่อนการเคลื่อนที่ไว้ในบรรทัดเดียว ผู้ที่ใช้จึงต้องรู้ว่าเครื่องจะเคลื่อนที่อย่างไรในแต่ละขั้น ซึ่งเป็นเนื้อหาของหัวข้อถัดไป ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยมาจากสามเรื่อง คือ โหมดค้าง ลืม G80 แล้วทุกบรรทัดที่มีพิกัดกลายเป็นการเจาะ ระดับถอย เลือก G99 ทั้งที่ระหว่างรูมีสิ่งกีดขวาง และ รหัสเดียวกันที่ความหมายต่างกัน บนเครื่องกัดกับเครื่องกลึง งานที่คำสั่งสำเร็จรูปทำไม่ได้ เช่น เจาะถอนเศษที่ระยะป้อนลดลงทุกครั้ง ยังต้องเขียนด้วยคำสั่งการเคลื่อนที่หรือใช้มาโคร

15.2 ขั้นการเคลื่อนที่ของคำสั่งเจาะ

คำสั่งเจาะสำเร็จรูปทุกคำสั่งมีโครงเดียวกัน คือการเคลื่อนที่หกขั้น ต่างกันเฉพาะวิธีป้อนลงในขั้นที่ 3 สิ่งที่ทำที่ก้นรูในขั้นที่ 4 และวิธีถอยขึ้นในขั้นที่ 5

การเคลื่อนที่หกขั้นของคำสั่งเจาะสำเร็จรูป ภาพด้านข้าง แกน Z ชี้ขึ้น · เส้นประ = เคลื่อนที่เร็ว · เส้นทึบ = ป้อนเจาะ ชิ้นงาน ระดับเริ่มต้น ระดับ R ผิวงาน Z0 ความลึก Z 123 456 1 เคลื่อนที่เร็วไปตำแหน่งรู X Y 2 เคลื่อนที่เร็วลงถึงระดับ R 3 ป้อนเจาะลงถึงความลึก Z 4 ทำงานที่ก้นรู เช่น หยุดรอ หรือกลับทิศหมุน 5 ถอยขึ้นถึงระดับ R เร็วหรือด้วยอัตราป้อน ตามชนิดคำสั่ง 6 เคลื่อนที่เร็วขึ้นถึงระดับเริ่มต้น เฉพาะเมื่อใช้ G98 คำสั่งแต่ละชนิดต่างกันที่ขั้น 3 4 และ 5
รูปที่ 15.1 การเคลื่อนที่หกขั้นของคำสั่งเจาะสำเร็จรูป

มีระดับในแกน Z สามระดับที่ต้องรู้จัก

  • ระดับเริ่มต้น (Initial level) คือตำแหน่ง Z ของเครื่องมือก่อนบรรทัดที่เริ่มคำสั่งเจาะ ชุดควบคุมจำค่านี้ไว้เอง ไม่ต้องเขียนในบรรทัดคำสั่งเจาะ ในตัวอย่างของหนังสือนี้คือ Z50 จากบรรทัด G43 H01 Z50.
  • ระดับ R (R level) คือระดับเหนือผิวงานที่เครื่องมือเปลี่ยนจากเคลื่อนที่เร็วเป็นป้อนเจาะ ใช้ระยะเผื่อ 1 ถึง 3 มม. เหนือผิวงานตามหลักในบทที่ 8 เช่น R3.
  • ความลึก Z คือตำแหน่งของปลายเครื่องมือที่ก้นรู

15.3 รูปแบบของบรรทัดคำสั่งเจาะ

G99 G81 X15. Y15. Z-4.8 R3. F80
ตารางที่ 15.2 พารามิเตอร์ในคำสั่งเจาะสำเร็จรูป
คำ ความหมาย
G98 หรือ G99 ระดับที่ถอยขึ้นหลังเจาะแต่ละรู อธิบายในหัวข้อถัดไป
G81 ชนิดของคำสั่งเจาะ
X Y ตำแหน่งรู
Z ตำแหน่งก้นรู
R ระดับ R
Q ความลึกต่อครั้งของ G83 G73 หรือระยะเลื่อนของ G76 G87 เป็นค่าบวกเสมอ
P เวลาหยุดรอที่ก้นรู เป็นมิลลิวินาที ไม่มีจุดทศนิยม เช่น P500 คือ 0.5 วินาที
F อัตราป้อนเจาะ
K จำนวนครั้งที่ทำซ้ำ ชุดควบคุมรุ่นเก่าใช้ L

คำสั่งเจาะสำเร็จรูปเป็น คำสั่งคงสถานะ ชุดควบคุมจำชนิดของคำสั่งและค่า Z R Q P F ไว้ ทุกบรรทัดถัดไปที่มีพิกัด X หรือ Y จึงเจาะรูใหม่ ด้วยค่าเดิม จนกว่าจะยกเลิก

G99 G81 X15. Y15. Z-4.8 R3. F80 (รูที่ 1)
X85.                            (รูที่ 2)
Y55.                            (รูที่ 3)
X15.                            (รูที่ 4)
G80                             (ยกเลิก)

แกนที่ไม่ได้เขียนอยู่ที่เดิม พิกัด X และ Y เป็นค่าคงสถานะเหมือนในบรรทัดการเคลื่อนที่ทั่วไป บรรทัดที่มีเพียง X จึงเลื่อนเฉพาะแกน X แล้วเจาะ โดย Y เท่าเดิม ในตัวอย่างนี้รูที่ 2 อยู่ที่ X85 Y15 รูที่ 3 อยู่ที่ X85 Y55 และรูที่ 4 อยู่ที่ X15 Y55 รูที่อยู่ในแถวเดียวกันจึงเขียนเพียงแกนที่เปลี่ยน ถ้าเขียนทั้ง X และ Y ก็ได้ผลเหมือนกัน แต่อ่านยากกว่าเมื่อมีรูหลายรู

ตำแหน่งรูทั้งหมดจึงอ่านได้เป็นรายการสั้นๆ และการเพิ่มรูคือการเพิ่มหนึ่งบรรทัด

15.3.1 เปลี่ยนค่าระหว่างรู

โดยทั่วไปบรรทัดของรูถัดไปมีเพียง X และ Y แต่ค่าอื่นในบรรทัดคำสั่งเจาะ เปลี่ยนได้ทุกรู โดยเขียนค่าใหม่ในบรรทัดของรูที่ต้องการ ชุดควบคุมใช้ค่าใหม่กับรูนั้น และ จำค่าใหม่ไว้ใช้กับรูถัดไปทุกรู จนกว่าจะเปลี่ยนอีกหรือยกเลิกด้วย G80 ค่าที่ไม่ได้เขียนยังเป็นค่าเดิม

G99 G81 X15. Y15. Z-4.8 R3. F80   (รูที่ 1 ลึก Z-4.8)
X85.                              (รูที่ 2 ค่าเดิมทั้งหมด)
X50. Y35. Z-12.                   (รูที่ 3 ลึกกว่า และรูถัดไปก็ลึก Z-12 ด้วย)
X85. Y55. Z5.2 R13.               (รูที่ 4 บนบ่าสูง 10 มม. ยก R และลึก 4.8 มม. จากผิวบ่า)
G98 X15. Z-4.8 R3. F60            (รูที่ 5 กลับไปค่าเดิม ลดอัตราป้อน และถอยถึงระดับเริ่มต้นก่อนข้ามตัวจับยึด)
G80
  • ความลึก Z ใช้กับรูที่ลึกไม่เท่ากัน เช่น รูทะลุกับรูตันในชิ้นงานเดียว
  • ระดับ R ใช้เมื่อผิวงานแต่ละรูอยู่สูงต่างกัน เช่น รูบนบ่าหรือบนก้นช่อง ให้ R อยู่เหนือผิวของรูนั้นเสมอ ถ้าผิวสูงกว่า R เดิม เครื่องมือจะเคลื่อนที่เร็วลงชนผิวงาน
  • อัตราป้อน F ใช้เมื่อบางรูต้องป้อนช้าลง เช่น รูที่เจาะผ่านผิวเอียงหรือผิวที่ขรุขระ
  • G98 หรือ G99 เปลี่ยนได้ทุกรู เช่น ใช้ G99 ระหว่างรูในแถวเดียวกัน แล้วเขียน G98 ที่รูสุดท้ายก่อนข้ามตัวจับยึด ตามหัวข้อถัดไป
  • Q และ P เช่น ลดความลึกต่อครั้งของ G83 ในรูที่ลึกกว่า หรือเพิ่มเวลาหยุดรอ
  • เปลี่ยนชนิดของคำสั่งเจาะ เขียนรหัสใหม่ เช่น G82 แทน G81 ในบรรทัดของรูนั้น ค่าที่เขียนไว้ยังค้างอยู่ แต่ค่าที่คำสั่งใหม่ต้องใช้และยังไม่เคยเขียน เช่น P ของ G82 หรือ Q ของ G83 ต้องเขียนในบรรทัดนั้นด้วย

ข้อควรระวังเมื่อเปลี่ยนค่า

  • เขียนค่าใหม่ในบรรทัดเดียวกับตำแหน่งรู บรรทัดที่ไม่มี X Y Z หรือ R ไม่เจาะ และค่า P กับ Q ที่เขียนในบรรทัดที่ไม่เจาะ ชุดควบคุม ไม่จำไว้ บรรทัด Q2. ที่เขียนแยกไว้ก่อนรูถัดไปจึงไม่มีผล
  • บรรทัดที่มีเพียง Z ก็เจาะ ในโหมดคำสั่งเจาะ บรรทัด Z-12. ที่ตั้งใจเตรียมความลึกให้รูถัดไป จะเจาะซ้ำที่ตำแหน่งเดิมด้วยความลึกใหม่ทันที
  • Q ใช้ร่วมกันหลายคำสั่ง Q ของ G83 G73 คือความลึกต่อครั้ง แต่ Q ของ G76 G87 คือระยะเลื่อนออกด้านข้าง เมื่อเปลี่ยนชนิดของคำสั่งเจาะ ให้เขียน Q ใหม่เสมอ
  • ค่าที่เปลี่ยนค้างอยู่ทุกรูหลังจากนั้น ถ้าเปลี่ยนเฉพาะรูเดียว ต้องเขียนค่าเดิมกลับในรูถัดไป ดังรูที่ 4 ที่เขียน Z เพื่อไม่ให้ลึก Z-12 ตามรูที่ 3 และรูที่ 5 ที่เขียน Z และ R กลับเป็นค่าเดิม

15.4 ระดับถอย G98 และ G99

หลังเจาะแต่ละรูเสร็จสิ้น เครื่องมือจะต้องถอยขึ้นในแกน Z ก่อนที่จะเคลื่อนที่ในแกน X Y ข้ามไปยังพิกัดรูถัดไป ชุดควบคุมให้เลือกระดับความสูงในการถอยได้ 2 ระดับ:

  • G99 ถอยขึ้นถึงระดับ R (R-plane): เครื่องมือถอยขึ้นมาหยุดอยู่เหนือผิวงานเพียงไม่กี่มิลลิเมตร (ตามค่า R ที่กำหนด เช่น R3.) แล้วเคลื่อนที่เร็วข้ามไปรูถัดไปที่ระดับต่ำนี้ทันที วิธีนี้ช่วยประหยัดเวลาตัดอากาศ (Air-cut time) ได้มากที่สุด เหมาะสำหรับรูที่อยู่บนระนาบแบนเดียวกันและไม่มีสิ่งกีดขวางใดๆ ขวางเส้นทาง
  • G98 ถอยขึ้นถึงระดับเริ่มต้น (Initial plane): เครื่องมือถอยขึ้นไปจนถึงระดับ Z ที่เครื่องมืออยู่ก่อนเริ่มคำสั่งเจาะ (เช่น Z50. จากบรรทัด G43 H01 Z50.) ซึ่งเป็นระดับความสูงที่ปลอดภัยพ้นหัวน็อต แคลมป์จับยึด หรือบ่าชิ้นงานที่ยื่นสูงขึ้นมา
G99 ถอยถึงระดับ R เร็วที่สุด แต่ต้องไม่มีอะไรสูงกว่าระดับ R ระหว่างรู ตัวจับยึด ระดับเริ่มต้น ระดับ R ชนตัวจับยึดขณะไปรูถัดไป G98 ถอยถึงระดับเริ่มต้น ใช้ที่รูก่อนข้ามสิ่งกีดขวาง ตัวจับยึด ระดับเริ่มต้น ระดับ R ข้ามตัวจับยึดที่ระดับเริ่มต้น
รูปที่ 15.2 G99 ถอยถึงระดับ R และ G98 ถอยถึงระดับเริ่มต้น

15.4.1 กฎสำคัญ: ระดับถอยมีผลหลังเจาะรูนั้นเสร็จ

ทั้งสองคำสั่งอยู่ในกลุ่มคำสั่งคงสถานะเดียวกันและสามารถสลับไปมาระหว่างรูได้อย่างอิสระ แต่จุดที่ผู้เขียนโปรแกรมมักสับสนคือ จังหวะที่คำสั่งทำงาน:

สำคัญ ระดับถอยเป็นของรูที่กำลังเจาะ ไม่ใช่รูที่กำลังจะไป

ชุดควบคุมจะตรวจสอบว่าขณะนั้นอยู่ในโหมด G98 หรือ G99 ทันทีที่ปลายสว่านเจาะถึงก้นรูนั้น แล้วจึงถอยตามระดับนั้น ก่อนที่แกน X Y จะเริ่มขยับไปรูถัดไป

ดังนั้น หากมีแคลมป์จับยึดตั้งขวางอยู่ระหว่าง รูที่ 2 กับ รูที่ 3:

  • ต้องเขียนคำสั่ง G98 ไว้ที่ บรรทัดของรูที่ 2 เพื่อให้เมื่อเจาะรูที่ 2 เสร็จ สว่านจะยกตัวลอยสูงขึ้นไปถึงระดับเริ่มต้น Z50. ก่อน แล้วจึงวิ่งข้ามแคลมป์ไปหารูที่ 3
  • หากไปเขียน G98 ไว้ที่บรรทัดของรูที่ 3 รูที่ 2 จะยังคงถอยด้วย G99 (ยกเพียงแค่ระดับ R3.) แล้ววิ่งชนแคลมป์ระหว่างทางข้ามไปรูที่ 3
G99 G81 X15. Y15. Z-4.8 R3. F80 (รูที่ 1: เจาะเสร็จ ยกแค่ R3. แล้ววิ่งไปรู 2)
G98 X50.                        (รูที่ 2: เจาะเสร็จ ยกสูงถึง Z50. เพื่อวิ่งข้ามแคลมป์ไปรู 3)
G99 X85.                        (รูที่ 3: กลับมาใช้ระดับ R3. ตามเดิม)

สิ่งที่ต้องระวังเป็นพิเศษ:

  1. อย่าลดระดับ Z ก่อนเริ่มคำสั่งเจาะ: ระดับเริ่มต้นจะถูกบันทึกจากตำแหน่งแกน Z บรรทัดสุดท้ายก่อนเรียก G81–G89 หากเขียน G00 Z10. ก่อนเริ่มบรรทัดเจาะ ชุดควบคุมจะถือว่า Z10. คือระดับเริ่มต้น แม้ในโปรแกรมจะสั่ง G98 เครื่องมือก็จะยกขึ้นเพียงแค่ Z10. ซึ่งอาจเตี้ยกว่าแคลมป์และชนได้
  2. หากไม่เขียนทั้ง G98 และ G99: ชุดควบคุมจะใช้สถานะที่ค้างอยู่จากเครื่องมือก่อนหน้า เพราะ G80 ไม่ได้ยกเลิกโหมดนี้ หากเครื่องมือก่อนหน้าทิ้ง G99 ค้างไว้ เครื่องมือตัวใหม่ที่ต้องข้ามแคลมป์อาจยกแค่ระดับ R แล้วชนทันที จึงต้องเขียน G98 หรือ G99 กำกับไว้ในบรรทัดแรกของคำสั่งเจาะของทุกเครื่องมือเสมอ
  3. อย่าสับสนกับเครื่องกลึง: บนเครื่องกลึง Fanuc ระบบ G-code แบบ A คำสั่ง G98 หมายถึงอัตราป้อนต่อนาที (mm/min) และ G99 หมายถึงอัตราป้อนต่อรอบ (mm/rev) ตามที่อธิบายในบทที่ 9 ไม่เกี่ยวกับระดับถอยของการเจาะเลย

15.5 คำสั่งเจาะแต่ละแบบ

ตารางที่ 15.3 คำสั่งเจาะสำเร็จรูปของ Machining center แบบ Fanuc
คำสั่ง ป้อนลง ที่ก้นรู ถอยขึ้น ใช้กับ
G81 ป้อนต่อเนื่อง เคลื่อนที่เร็ว เจาะรูตื้น เจาะนำศูนย์
G82 ป้อนต่อเนื่อง หยุดรอ P เคลื่อนที่เร็ว นำศูนย์ ลบมุมปากรู คว้านบ่า
G83 เป็นช่วง ถอยออกจากรูทุกครั้ง เคลื่อนที่เร็ว รูลึก
G73 เป็นช่วง ถอยสั้นๆ ในรู เคลื่อนที่เร็ว รูลึกปานกลาง วัสดุที่เศษยาว
G84 ป้อนตามระยะพิตช์ กลับทิศหมุนสปินเดิล ป้อนออก ต๊าปเกลียวขวา
G74 ป้อนตามระยะพิตช์ กลับทิศหมุนสปินเดิล ป้อนออก ต๊าปเกลียวซ้าย
G85 ป้อนต่อเนื่อง ป้อนออก รีม คว้าน
G86 ป้อนต่อเนื่อง หยุดสปินเดิล เคลื่อนที่เร็ว คว้านหยาบ
G76 ป้อนต่อเนื่อง หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม เลื่อนคมมีดออก Q เคลื่อนที่เร็ว คว้านละเอียดด้วยมีดคว้านคมเดียว
G89 ป้อนต่อเนื่อง หยุดรอ P ป้อนออก คว้านรูตัน
G87 เลื่อนคมมีดออก Q แล้วเคลื่อนที่เร็วลงผ่านรู เลื่อนกลับ หมุนสปินเดิล ป้อนขึ้นถึง Z แล้วเลื่อนออกและถอยเร็ว คว้านบ่าที่ด้านล่างของรู
G80 ยกเลิกคำสั่งเจาะสำเร็จรูป

15.6 เจาะและนำศูนย์ G81 G82

G81 ป้อนลงถึงความลึกแล้วถอยเร็วทันที G82 เหมือนกันแต่ หยุดรอ (Dwell) ที่ก้นรูตามเวลา P ก่อนถอย เพื่อให้คมตัดหมุนเก็บก้นรูให้เรียบและได้ความลึกเท่ากันทุกรู จึงใช้กับดอกนำศูนย์ที่ลบมุมปากรู และดอกคว้านบ่า (Counterbore) เวลาหยุดรอควรนานพอให้สปินเดิลหมุนได้ราวสองรอบ เช่น ที่ 1000 รอบ/นาที หนึ่งรอบใช้ 0.06 วินาที P200 จึงเกินพอ

ค่า Z ในโปรแกรมคือตำแหน่งของ ปลายแหลมของดอกสว่าน ไม่ใช่ความลึกของรูเต็มขนาด จึงต้องเผื่อความยาวของปลายแหลมเสมอ

ตารางที่ 15.4 ความยาวของปลายแหลมที่ต้องเผื่อในค่า Z
เครื่องมือ มุมปลาย ความยาวปลายแหลม
ดอกนำศูนย์ 90° 0.5 × เส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการที่ปากรู
ดอกสว่าน 118° 0.3 × เส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน
ดอกสว่าน 140° 0.18 × เส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน
  • รูทะลุ ความลึก = ความหนาชิ้นงาน + ความยาวปลายแหลม + ระยะทะลุ 1 ถึง 2 มม. เช่น ดอกสว่าน Ø8.5 มุม 118° เจาะแผ่นหนา 20 มม. ปลายแหลมยาว 0.3 × 8.5 = 2.55 มม. ความลึกคือ 20 + 2.55 + 1.5 ≈ 24 มม. จึงเขียน Z-24.
  • รูตัน ความลึก = ความลึกของรูเต็มขนาดตามแบบ + ความยาวปลายแหลม
  • ดอกนำศูนย์ 90° เส้นผ่านศูนย์กลางที่ปากรูเท่ากับสองเท่าของความลึก Z-4.8 จึงได้รอยลบมุม Ø9.6 มม.

15.7 เจาะถอนเศษ G83 G73

เมื่อรูลึกเกินประมาณสามเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน เศษจะอัดอยู่ในร่องคายเศษและน้ำหล่อเย็นลงไม่ถึงคมตัด ดอกสว่านร้อนและหักได้ คำสั่งเจาะถอนเศษ (Peck drilling) จึงแบ่งการเจาะเป็นช่วง ช่วงละ Q

G83 ถอยออกจากรูทุกครั้ง พาเศษออกและให้น้ำหล่อเย็นเข้า ใช้กับรูลึก ระดับ R ความลึก Z Q Q Q d เจาะ Q ถอยเร็วถึงระดับ R แล้วเคลื่อนที่เร็วกลับลงไป หยุดก่อนถึงก้นรูเดิมเป็นระยะ d แล้วเจาะต่อ G73 ถอยสั้นๆ ในรู หักเศษให้สั้น เร็วกว่า ใช้กับรูลึกปานกลาง ระดับ R ความลึก Z Q Q Q d เจาะ Q ถอยขึ้นเพียงระยะ d แล้วเจาะต่อทันที ถอยออกจากรูครั้งเดียวเมื่อถึงความลึก Z การเคลื่อนที่ของรูเดียว วาดเรียงจากซ้ายไปขวาตามลำดับ · เส้นทึบสีส้ม = ป้อนเจาะ · เส้นประ = เคลื่อนที่เร็ว
รูปที่ 15.3 เจาะถอนเศษ G83 และ G73
  • G83 เจาะลง Q แล้ว ถอยเร็วออกจากรูถึงระดับ R ทุกครั้ง เศษถูกพาออกจากรูและน้ำหล่อเย็นเข้าได้ จากนั้นเคลื่อนที่เร็วกลับลงไปหยุดก่อนถึงก้นรูเดิมเป็นระยะ d แล้วเจาะต่อ ใช้กับรูลึก
  • G73 เจาะลง Q แล้ว ถอยขึ้นเพียงระยะ d ในรู เพื่อหักเศษให้สั้น แล้วเจาะต่อทันที เร็วกว่า G83 มาก แต่ไม่ได้พาเศษออกจากรู ใช้กับรูลึกปานกลางในวัสดุที่เศษยาวต่อเนื่อง

ค่า Q เป็นระยะแบบสัมพัทธ์และเป็น ค่าบวกเสมอ เริ่มต้นที่ประมาณ 0.5 ถึง 1 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน แล้วลดลงเมื่อรูลึกมากหรือวัสดุเหนียว ระยะ d ของทั้งสองคำสั่งตั้งด้วยพารามิเตอร์ของเครื่อง ไม่ได้เขียนในโปรแกรม

G99 G83 X15. Y15. Z-24. R3. Q5. F130

บรรทัดนี้เจาะจาก R3 ลงครั้งละ 5 มม. ถึง Z−24 ระยะรวม 27 มม. จึงเจาะหกครั้ง ครั้งสุดท้ายเหลือเพียง 2 มม.

15.8 ต๊าปเกลียว G84 G74

ดอกต๊าปต้องเคลื่อนลงหนึ่งระยะพิตช์ต่อการหมุนหนึ่งรอบพอดี อัตราป้อนจึงผูกกับความเร็วรอบ

F (มม./นาที) = ระยะพิตช์ (มม.) × S (รอบ/นาที)

เกลียว M10×1.5 ที่ 300 รอบ/นาที ใช้ F = 1.5 × 300 = 450 มม./นาที ถ้าเปลี่ยน S ต้องเปลี่ยน F ตามทุกครั้ง

ที่ก้นรู G84 กลับทิศหมุนสปินเดิลเป็น M04 แล้วป้อนออกด้วยอัตราเดิม เมื่อถึงระดับ R จึงกลับเป็น M03 คำสั่ง G74 ทำกลับกันสำหรับดอกต๊าปเกลียวซ้าย คือเริ่มด้วย M04

การต๊าปมีสองวิธี ขึ้นกับเครื่องและตัวจับดอกต๊าป

  • การต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์ (Rigid tapping) ชุดควบคุมจะควบคุมมุมของสปินเดิลให้สัมพันธ์กับแกน Z ตลอดเวลา จึงจับดอกต๊าปด้วยตัวจับแบบตายตัวได้ และได้ความลึกเกลียวที่แม่นยำ บนเครื่อง Fanuc จำนวนมากสั่งด้วย M29 S__ ในบรรทัดก่อน G84 บางเครื่องตั้งพารามิเตอร์ให้ G84 ทุกครั้งเป็นแบบซิงโครไนซ์ ให้ดูคู่มือของผู้ผลิตเครื่อง
  • การต๊าปด้วยตัวจับแบบลอยตัว (Floating tap holder) บนเครื่องที่สปินเดิลกับแกน Z ไม่สัมพันธ์กันพอดี ตัวจับยืดและหดได้เล็กน้อยเพื่อรับความคลาดเคลื่อนตอนสปินเดิลกลับทิศ วิธีนี้ใช้ S__ M03 ตามปกติ และนิยมตั้ง F ต่ำกว่าค่าที่คำนวณเล็กน้อยให้ตัวจับยืดออก

ระหว่างต๊าป ชุดควบคุมไม่ใช้ค่า Feedrate override และ FEED HOLD จะไม่หยุดจนกว่าดอกต๊าปออกจากรู ตามที่อธิบายในบทที่ 3 เพราะการหยุดแกน Z ขณะสปินเดิลยังหมุนจะทำให้ดอกต๊าปหักหรือเกลียวเสีย

ข้อควรรู้ก่อนเขียนบรรทัดต๊าป

  • รูเจาะนำ (Tap drill) สำหรับเกลียวเมตริกประมาณ = ขนาดเกลียว − ระยะพิตช์ เช่น M10×1.5 ใช้ดอกสว่าน Ø8.5 และ M8×1.25 ใช้ Ø6.8
  • ระดับ R สูงกว่างานเจาะ ตามหัวข้อถัดไป
  • ความลึกต้องเผื่อส่วนนำของดอกต๊าป ปลายดอกต๊าปสองถึงห้าเกลียวแรกเป็นส่วนเรียวที่ยังตัดเกลียวไม่เต็ม รูทะลุจึงต๊าปให้ส่วนนำพ้นด้านล่างของชิ้นงาน ส่วนรูตันต้องเจาะรูนำให้ลึกกว่าความลึกเกลียวที่ต้องการ
  • ลบมุมปากรูก่อนต๊าป ด้วยดอกนำศูนย์ ให้ดอกต๊าปเริ่มตัดได้ตรงและไม่มีครีบที่ปากรู

15.8.1 ระดับ R ที่เหมาะกับการต๊าปเกลียว

งานเจาะทั่วไปใช้ระดับ R เหนือผิวงาน 1 ถึง 3 มม. แต่การต๊าปควรใช้ระดับ R สูงกว่านั้นราวสามถึงสี่เท่า หลักที่ใช้กันทั่วไปคือ สองถึงสี่เท่าของระยะพิตช์ เหนือผิวงาน เช่น M10×1.5 ใช้ประมาณ 3 ถึง 6 มม. ส่วนตัวอย่างในบทนี้ใช้ R8. ซึ่งเผื่อมากกว่านั้นเล็กน้อย เหตุผลมีดังนี้

  • ให้แกน Z เร่งถึงอัตราป้อนเต็มก่อนดอกต๊าปแตะงาน อัตราป้อนของการต๊าปสูงกว่าการเจาะมาก เพราะต้องเท่ากับระยะพิตช์คูณความเร็วรอบ เช่น F450 ของ M10×1.5 ที่ 300 รอบ/นาที ถ้าระดับ R ต่ำ แกน Z ยังเร่งไม่เสร็จตอนดอกต๊าปเริ่มตัด เกลียวแรกๆ จึงถูกตัดด้วยอัตราป้อนที่ไม่ตรงกับระยะพิตช์ ปากเกลียวจะบานหรือเกลียวแรกเสีย ระดับ R ที่สูงพอทำให้การเร่งเกิดในอากาศทั้งหมด
  • ให้ดอกต๊าปพ้นรูก่อนสปินเดิลหยุดหรือกลับทิศที่ระดับ R เมื่อถอยกลับ สปินเดิลหมุนกลับทิศจนดอกต๊าปถึงระดับ R แล้วจึงหยุดหรือกลับเป็นทิศเดิม ส่วนนำที่เรียวของดอกต๊าปต้องพ้นปากรูแล้ว ถ้าใช้ตัวจับแบบลอยตัว ต้องเผื่อระยะที่ตัวจับยืดออกขณะถอยด้วย เพราะดอกต๊าปจะอยู่ต่ำกว่าตำแหน่งที่แกน Z บอก
  • ผิวงานไม่เรียบเสมอกัน ผิวงานหล่อ ผิวที่ยังไม่ได้ปาดหน้า หรือครีบรอบปากรู ต้องอยู่ต่ำกว่าระดับ R ทุกจุด

แต่ก็ไม่ควรสูงเกินจำเป็น เพราะทุกมิลลิเมตรที่เกินคือระยะที่เดินด้วยอัตราป้อนต๊าปในอากาศ ทั้งขาลงและขาถอย คูณจำนวนรู และในการต๊าปเป็นช่วงแบบปกติที่ถอยถึงระดับ R ทุกครั้ง ระยะนี้ยังคูณจำนวนครั้งที่ถอยด้วย เมื่อโปรแกรมทำงานถูกต้องแล้ว ลองลดระดับ R ลงทีละน้อยเพื่อลดเวลา แล้วตรวจเกลียวแรกของรูด้วยปลั๊กเกจเกลียว

ตารางที่ 15.5 ระดับ R ของการต๊าปเกลียว เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับปรับที่เครื่อง
การต๊าป ระดับ R เหนือผิวงานโดยประมาณ
แบบซิงโครไนซ์ ตัวจับแบบตายตัว 2 ถึง 4 เท่าของระยะพิตช์ ชุดควบคุมเร่งสปินเดิลกับแกน Z ไปพร้อมกัน จึงใช้ค่าต่ำได้
แบบปกติ ตัวจับแบบลอยตัว 2 ถึง 4 เท่าของระยะพิตช์ บวกระยะยืดของตัวจับ
ผิวงานหล่อหรือผิวที่ไม่ได้ปาด เพิ่มความต่างสูงต่ำของผิวงาน

15.8.2 การต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์ (Rigid tapping)

ในการต๊าปแบบปกติ ชุดควบคุมสั่งสปินเดิลด้วย M03 M05 M04 เหมือนคำสั่ง M ทั่วไป ขณะที่แกน Z ป้อนตามอัตรา F ทั้งสองไม่ได้ผูกกันจริง ตอนสปินเดิลชะลอและกลับทิศที่ก้นรู แกน Z กับสปินเดิลจึงไม่หยุดพร้อมกันพอดี ตัวจับแบบลอยตัวต้องยืดหดรับระยะที่ต่างกันนั้น

ในการต๊าปแบบซิงโครไนซ์ ชุดควบคุมขับมอเตอร์สปินเดิลเหมือนเป็นแกนเซอร์โวอีกแกนหนึ่ง และสั่งให้สปินเดิลกับแกน Z เคลื่อนที่สัมพันธ์กันตลอดเวลา สปินเดิลหมุนหนึ่งรอบทุกครั้งที่แกน Z เดินได้หนึ่งระยะพิตช์ แม้ขณะเร่งและชะลอ ทั้งตอนเข้า ตอนกลับทิศที่ก้นรู และตอนถอยออก ผลที่ได้คือ

  • จับดอกต๊าปด้วยตัวจับแบบตายตัวได้ เช่น หัวจับคอลเล็ต ไม่ต้องใช้ตัวจับแบบลอยตัว บางโรงงานใช้ตัวจับที่ยืดหดได้เพียงเล็กน้อยสำหรับการต๊าปแบบซิงโครไนซ์ เพื่อรับความคลาดเคลื่อนเล็กๆ ที่ยังเหลือ
  • ความลึกเกลียวแม่นยำ เพราะดอกต๊าปไม่ยืดออกจากตัวจับ ก้นเกลียวของรูตันจึงอยู่ที่ Z ที่สั่งพอดี
  • ต๊าปเร็วขึ้น ใช้ความเร็วรอบสูงกว่าการต๊าปแบบปกติ และกลับทิศได้เร็ว
  • ต๊าปเป็นช่วงได้ สำหรับรูลึกที่เศษติดดอกต๊าป ตามหัวข้อด้านล่าง

วิธีสั่งบนชุดควบคุม Fanuc มีสามแบบ ตามที่ผู้ผลิตเครื่องเลือก

  1. เขียน M29 S__ ในบรรทัดก่อน G84 ซึ่งเป็นแบบที่พบมากที่สุด
  2. เขียน M29 S__ ในบรรทัดเดียวกับ G84
  3. ตั้งพารามิเตอร์ให้ G84 และ G74 เป็นแบบซิงโครไนซ์เสมอ ไม่ต้องเขียน M29 บนชุดควบคุม Fanuc ที่ตั้งแบบนี้ G84 และ G74 จะใช้เป็นการต๊าปแบบปกติไม่ได้เลย

เครื่องรุ่นใหม่หลายรุ่นตั้งการต๊าปแบบซิงโครไนซ์เป็นค่าเริ่มต้น ผู้ผลิตเครื่องเลือกแบบที่ 3 ไว้ให้ เพราะเครื่องเหล่านี้แทบไม่ใช้ตัวจับแบบลอยตัวแล้ว บนเครื่องแบบนี้ G84 ทุกครั้งเป็นแบบซิงโครไนซ์โดยไม่มี M29 ในโปรแกรม ผลคือโปรแกรมเดียวกันทำงานต่างกันบนเครื่องที่ตั้งต่างกัน

  • โปรแกรมจากเครื่องที่เป็นค่าเริ่มต้น ไม่มี M29 เมื่อนำไปเดินบนเครื่องที่ต้องสั่ง M29 จะกลายเป็นการต๊าปแบบปกติ ถ้าดอกต๊าปจับด้วยตัวจับแบบตายตัว แกน Z กับสปินเดิลที่ไม่สัมพันธ์กันตอนกลับทิศจะทำให้ดอกต๊าปหักหรือเกลียวเสีย
  • โปรแกรมที่มี M29 เมื่อนำไปเดินบนเครื่องที่ไม่ใช้ M29 อาจขึ้น Alarm หรือ M29 อาจเป็นรหัสของอุปกรณ์อื่นของผู้ผลิตรายนั้น ตามบทที่ 10
  • ตรวจจากคู่มือเครื่องหรือทดลองใน MDI ว่าเครื่องใช้วิธีใด ก่อนเดินโปรแกรมต๊าปเกลียวที่มาจากเครื่องอื่นหรือจาก CAM และเลือกโพสต์โปรเซสเซอร์ให้ตรงกับเครื่อง

ชุดควบคุมที่ใช้รูปแบบของ Series 10/11 ใช้ G84.2 และ G84.3 (ต๊าปเกลียวซ้าย) แทน

G90 G54 G00 X15. Y15.
G43 H04 Z50. M08
M29 S300                          (เข้าโหมดซิงโครไนซ์ที่ 300 รอบ/นาที ไม่ต้องสั่ง M03)
G99 G84 Z-26. R8. F450            (M10×1.5: F = 1.5 × 300)
X85.
G80

อัตราป้อนเขียนได้สองแบบ ใน G94 (มม./นาที) F = ระยะพิตช์ × S เช่น F450 ข้างต้น ใน G95 (มม./รอบ) F คือระยะพิตช์โดยตรง เช่น G95 แล้ว G84 … F1.5 ซึ่งไม่ต้องคำนวณใหม่เมื่อเปลี่ยนความเร็วรอบ แต่ต้องกลับเป็น G94 ก่อนเครื่องมือตัวถัดไป ตามบทที่ 9

ข้อกำหนดของ M29 และโหมดซิงโครไนซ์

  • ระหว่าง M29 กับ G84 ห้ามมีคำสั่ง S หรือการเคลื่อนที่ของแกน ชุดควบคุมขึ้น Alarm PS0203 จึงเคลื่อนที่ไปเหนือรูแรกและลงถึงระดับเริ่มต้นก่อน M29 เหมือนตัวอย่าง และเขียน M29 ซ้ำในโหมดคำสั่งเจาะไม่ได้ (Alarm PS0204)
  • S ต้องไม่เกินความเร็วสูงสุดของเกียร์ที่ใช้ (Alarm PS0200) และใช้ไม่ได้ในโหมดความเร็วตัดคงที่ G96 บนเครื่องที่มี G96 ให้สั่ง G97 ก่อน
  • G80 ล้างค่า S ที่ใช้ต๊าปเป็น S0 เครื่องมือตัวถัดไปต้องสั่ง S และ M03 ใหม่เสมอ ซึ่งเป็นแนวปฏิบัติของทุกเครื่องมืออยู่แล้วตามบทที่ 11
  • Override และ FEED HOLD ไม่มีผล ชุดควบคุมถือว่า Feedrate override และ Spindle override เป็น 100% และตามค่าตั้งจากโรงงาน FEED HOLD และ SINGLE BLOCK ไม่หยุดเครื่องระหว่างต๊าป ผู้ผลิตเครื่องเปิดให้ใช้ได้ด้วยพารามิเตอร์
  • RESET หรือหยุดฉุกเฉินระหว่างต๊าป ยกเลิกโหมดซิงโครไนซ์ ดอกต๊าปจะค้างอยู่ในรู ห้ามเลื่อนแกน Z ขึ้นตรงๆ เพราะเกลียวจะเสียและดอกต๊าปหัก และเดินโปรแกรมต่อจากกลางการต๊าปไม่ได้ ชุดควบคุม Fanuc มีฟังก์ชันเสริมสองตัวสำหรับกรณีนี้ ซึ่งเครื่องอาจมีหรือไม่มีก็ได้ คือ ถอยดอกต๊าปกลับ (Rigid tapping return) ที่ชุดควบคุมถอยดอกต๊าปออกตามเกลียวเอง และ ต๊าปด้วยมือหมุนอิเล็กทรอนิกส์ (Rigid tapping by manual handle) ที่ผู้ปฏิบัติงานเข้าโหมดซิงโครไนซ์ในโหมด MDI ด้วยบรรทัดที่ไม่เคลื่อนแกน เช่น M29 S100 แล้ว G91 G84 Z0 F1000 จากนั้นเปลี่ยนเป็นโหมด HANDLE เมื่อหมุนมือหมุนของแกน Z แกน Z เคลื่อนที่และสปินเดิลหมุนตามให้สัมพันธ์กันเหมือนตอนต๊าป วิธีใช้จริงของทั้งสองฟังก์ชันขึ้นกับผู้ผลิตเครื่อง ให้ทำตามคู่มือเครื่อง
  • DRY RUN และ MACHINE LOCK ใน DRY RUN สปินเดิลหมุนตามอัตราป้อนของ DRY RUN จึงอาจหมุนเร็วกว่าที่ตั้งใจมาก ส่วน MACHINE LOCK แกน Z ไม่เคลื่อนที่ สปินเดิลจึงไม่หมุนด้วย

ต๊าปเป็นช่วง (Peck rigid tapping) รูลึกที่เศษอัดแน่นในร่องของดอกต๊าป หรือแรงบิดสูงจนดอกต๊าปเสี่ยงหัก เพิ่มค่า Q เป็นความลึกต่อครั้งในบรรทัด G84 แบบเดียวกับ G83

M29 S300
G99 G84 X15. Y15. Z-30. R8. Q6. F450   (ต๊าปลงครั้งละ 6 มม. แล้วกลับทิศถอย)

ชุดควบคุมมีสองแบบ เลือกด้วยพารามิเตอร์ แบบความเร็วสูงถอยเพียงระยะ d สั้นๆ ให้เศษขาด แล้วต๊าปต่อ แบบปกติถอยถึงระดับ R ทุกครั้งเพื่อนำเศษออก แล้วป้อนกลับลงถึงเหนือความลึกเดิมเท่าระยะ d ระยะ d ตั้งในพารามิเตอร์ (พารามิเตอร์ 5213) ถ้าเขียน Q0 ชุดควบคุมต๊าปครั้งเดียวตามปกติ

ถอยออกเร็วกว่าตอนเข้า (Extraction override) การถอยดอกต๊าปออกไม่ได้ตัดเนื้อเพิ่ม ผู้ผลิตเครื่องจึงตั้งพารามิเตอร์ให้ถอยเร็วกว่าตอนต๊าปเข้าได้ เป็นเปอร์เซ็นต์คงที่ หรือให้เขียนความเร็วรอบตอนถอยด้วยค่า J ในบรรทัด G84 เช่น G84 Z-26. R8. F450 J600 ต๊าปเข้าที่ 300 รอบ/นาที และถอยที่ 600 รอบ/นาที ค่า J ใช้ได้เฉพาะเครื่องที่เปิดพารามิเตอร์นี้ ไม่มีจุดทศนิยม และมีผลจนถึง G80

ค่า P ใน G84 แบบซิงโครไนซ์หยุดรอทั้งที่ก้นรูและที่ระดับ R เมื่อถอยกลับ ตามหัวข้อการหยุดรอในคำสั่งเจาะสำเร็จรูป โดยทั่วไปไม่ต้องใช้ เพราะสปินเดิลกับแกน Z หยุดและกลับทิศพร้อมกันอยู่แล้ว

15.9 คว้านและรีม G85 G86 G76 G89

รูที่ต้องการขนาดและผิวดีกว่างานเจาะ ใช้ดอกรีม (Reamer) หรือหัวคว้าน (Boring head) ซึ่งต่างกันที่วิธีถอยออกจากรู

  • G85 ป้อนเข้าและ ป้อนออก ด้วยอัตราเดียวกัน ใช้กับดอกรีมและงานคว้านทั่วไป
  • G86 ป้อนเข้า หยุดสปินเดิลที่ก้นรู แล้วถอยเร็ว เร็วกว่า G85 แต่คมมีดที่ยังแตะผนังจะขูดเป็นรอยเส้นตามความยาวรู จึงใช้กับงานคว้านหยาบ
  • G76 คว้านละเอียด ที่ก้นรูสปินเดิลหยุดที่มุมเดิมทุกครั้ง แล้วแกนเลื่อนออกด้านข้างเป็นระยะ Q ให้คมมีดพ้นผนัง จึงถอยเร็วได้โดยไม่มีรอย ตามที่อธิบายในบทที่ 10 ทิศที่เลื่อนตั้งด้วยพารามิเตอร์ ต้องติดตั้งคมมีดให้หันตรงกับทิศนั้น ถ้าหันกลับด้าน การเลื่อนจะดันคมมีดเข้าหาผนังรู คำสั่งนี้ ใช้กับมีดคว้านคมเดียวเท่านั้น เช่น หัวคว้านละเอียดที่ปรับขนาดได้ เครื่องมือที่มีหลายคม เช่น ดอกสว่าน ดอกรีม หรือหัวคว้านสองคม ใช้กับ G76 ไม่ได้ เพราะเมื่อเลื่อนออกด้านหนึ่ง คมอีกด้านจะถูกดันเข้าหาผนังรู
  • G89 เหมือน G85 แต่ หยุดรอที่ก้นรู ตามเวลา P ก่อนป้อนออก ให้คมมีดหมุนเก็บก้นรูให้เรียบและได้ความลึกที่แม่นยำ ใช้กับงานคว้านรูตันและรูที่มีบ่า

15.10 คว้านย้อน G87

G87 คว้านย้อน (Back boring) คือการคว้านบ่าหรือปาดหน้าที่ ด้านล่างของรู โดยเครื่องมือเข้าจากด้านบน ใช้เมื่อบ่าอยู่ด้านที่เครื่องมือเข้าไม่ถึง เช่น บ่ารับหัวสกรูที่ผิวด้านล่างของแผ่น หรือบ่าด้านในของตัวเรือน งานจึงเสร็จโดยไม่ต้องพลิกชิ้นงาน และบ่าร่วมศูนย์กับรูเพราะคว้านในการจับยึดครั้งเดียวกัน

เครื่องมือเป็นด้ามคว้านคมเดียวที่ คมมีดหันขึ้น และยื่นออกด้านข้างมากกว่ารัศมีของรู เครื่องมือจึงลงผ่านรูตรงๆ ไม่ได้ G87 แก้ด้วยการเลื่อนแกนออกด้านข้างเป็นระยะ Q แบบเดียวกับ G76 แต่เลื่อนทั้งก่อนลงและก่อนขึ้น

คว้านย้อน G87: คว้านบ่าที่ด้านล่างของรูจากด้านบน ภาพตัดผ่านรู · คมมีดอยู่ด้านบนของเม็ดมีด · เส้นประสีเขียวคือบ่าที่จะคว้าน 1 เลื่อนออก ลงผ่านรู R Z Q หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม เลื่อน Q เคลื่อนที่เร็วลงถึงระดับ R 2 เลื่อนกลับ หมุนสปินเดิล R Z Q เลื่อนกลับมาที่ศูนย์กลางรู สปินเดิลหมุน M03 3 ป้อนขึ้นถึง Z R Z คมมีดตัดจากล่างขึ้นบน หยุดรอ P ถ้าเขียนไว้ 4 เลื่อนออก ถอยขึ้น R Z Q หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม เลื่อน Q ถอยเร็วถึงระดับเริ่มต้น
รูปที่ 15.4 ขั้นการเคลื่อนที่ของคำสั่งคว้านย้อน G87

ชุดควบคุมทำตามลำดับนี้

  1. เคลื่อนที่เร็วในแกน X Y ไปตำแหน่งรูที่ระดับเริ่มต้น
  2. หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม แล้วเลื่อนออกด้านข้างเป็นระยะ Q ไปทางตรงข้ามกับคมมีด
  3. เคลื่อนที่เร็วลงผ่านรูถึงระดับ R
  4. เลื่อนกลับเป็นระยะ Q มาที่ศูนย์กลางรู แล้วสปินเดิลหมุน M03
  5. ป้อนขึ้นถึงระดับ Z ด้วยอัตราป้อน F และหยุดรอตามเวลา P ถ้าเขียนไว้
  6. หยุดสปินเดิลที่มุมเดิม แล้วเลื่อนออกเป็นระยะ Q อีกครั้ง
  7. ถอยเร็วขึ้นถึงระดับเริ่มต้น เลื่อนกลับมาที่ศูนย์กลางรู แล้วสปินเดิลหมุน M03
G98 G87 X50. Y30. Z-19. R-28. Q4. P500 F40

พารามิเตอร์ในบรรทัดคำสั่งเหมือนกับคำสั่งเจาะอื่น แต่ความหมายของพารามิเตอร์บางตัวต่างออกไป

  • ระดับ R อยู่ใต้ผิวด้านล่างของชิ้นงาน ไม่ใช่เหนือผิวงาน เป็นระดับที่คมมีดเริ่มป้อนขึ้น ให้ต่ำกว่าผิวด้านล่าง 2 ถึง 3 มม.
  • Z อยู่สูงกว่า R เป็นระดับที่คมมีดหยุด คือก้นของบ่า คมมีดจึงป้อนในทิศ +Z
  • Q เป็นค่าบวกเสมอ ทิศที่เลื่อนตั้งด้วยพารามิเตอร์เดียวกับ G76 และ ต้องติดตั้งคมมีดให้หันตรงกับทิศนั้น
  • ใช้ G98 เท่านั้น เครื่องมือถอยถึงระดับเริ่มต้นเสมอ เพราะระดับ R อยู่ใต้ชิ้นงาน G99 ใช้กับ G87 ไม่ได้
  • P หยุดรอที่ระดับ Z ให้คมมีดหมุนเก็บก้นบ่าให้เรียบ

ค่า Q ต้องทำให้ทั้งคมมีดและหลังด้ามคว้านอยู่ในรู ขณะเลื่อนออก ค่านี้จึงมีทั้งค่าต่ำสุดและค่าสูงสุด

Dบ่า−Dรู2<Q<Dรู−Dด้าม2\frac{D_{\text{บ่า}} - D_{\text{รู}}}{2} < Q < \frac{D_{\text{รู}} - D_{\text{ด้าม}}}{2}

ตัวอย่างในบรรทัดข้างต้นคือแผ่นหนา 25 มม. ผิวบนอยู่ที่ Z0 รูทะลุ Ø22 ต้องการบ่า Ø28 ลึก 6 มม. ที่ผิวด้านล่าง ใช้ด้ามคว้าน Ø12

  • Q ต้องมากกว่า (28 − 22) / 2 = 3 มม. และน้อยกว่า (22 − 12) / 2 = 5 มม. จึงใช้ Q4. เหลือระยะห่าง 1 มม. ทั้งสองด้าน
  • R ผิวด้านล่างอยู่ที่ Z−25 ให้คมมีดต่ำกว่า 3 มม. จึงเป็น R-28.
  • Z ก้นบ่าอยู่สูงจากผิวด้านล่าง 6 มม. จึงเป็น Z-19.

ถ้าช่วงของ Q แคบมากหรือไม่มีเลย ต้องใช้ด้ามคว้านที่เล็กลง หรือคว้านย้อนบ่าขนาดนั้นด้วยรูขนาดนั้นไม่ได้

ข้อควรระวังของ G87

  • วัดความยาวเครื่องมือที่คมมีด ซึ่งอยู่ด้านบนของเม็ดมีด ไม่ใช่ที่ปลายล่างสุดของด้ามคว้าน ค่า Z และ R ในโปรแกรมจึงเป็นตำแหน่งของคมมีด
  • ปลายด้ามคว้านอยู่ต่ำกว่าระดับ R เท่ากับความหนาของเม็ดมีดและปลายด้าม ต้องมีที่ว่างใต้ชิ้นงานมากกว่านั้น ตรวจแท่งรอง ปากกา และโต๊ะงานก่อนเดินโปรแกรม
  • เดินครั้งแรกทีละบรรทัด และดูทิศที่เลื่อนขณะเครื่องมือยังอยู่เหนือชิ้นงาน ถ้าเลื่อนไปทางคมมีด ให้หยุดและแก้การติดตั้งคมมีดก่อน
  • ชุดควบคุมต่างยี่ห้อใช้รหัสต่างกัน เช่น Haas ใช้ G77 สำหรับคว้านย้อน ส่วน G87 ของ Haas คือคว้านแล้วถอยด้วยมือ และบน Turning center แบบ Fanuc G87 เป็นคำสั่งเจาะด้านข้างด้วยเครื่องมือหมุน ให้ตรวจคู่มือของเครื่องก่อนใช้

15.11 แบบสัมบูรณ์ G90 และแบบสัมพัทธ์ G91

G90 และ G91 ในบทที่ 9 เปลี่ยนความหมายของค่าในบรรทัดคำสั่งเจาะด้วย แต่ไม่ได้เปลี่ยนเฉพาะ X Y ค่า R และ Z ก็เปลี่ยนความหมาย และ จุดที่นับระยะของ R กับ Z ต่างจากที่คาด

ตารางที่ 15.6 ความหมายของค่าในบรรทัดคำสั่งเจาะ ตามรูป 5.1 (b) ในคู่มือ Fanuc
คำ G90 แบบสัมบูรณ์ G91 แบบสัมพัทธ์
X Y ตำแหน่งรูในระบบพิกัดชิ้นงาน ระยะจากตำแหน่งปัจจุบัน คือรูก่อนหน้า
R ตำแหน่ง Z ของระดับ R ระยะจาก ระดับเริ่มต้น ถึงระดับ R
Z ตำแหน่ง Z ของก้นรู ระยะจาก ระดับ R ถึงก้นรู
ค่า R และ Z ของคำสั่งเจาะใน G90 และ G91 รูเดียวกัน เส้นทางเดียวกัน ระดับเริ่มต้น Z50 ผิวงาน Z0 ระดับ R สูงกว่าผิวงาน 3 มม. ก้นรู Z-4.8 · แกน Z ไม่ตามมาตราส่วน G90 แบบสัมบูรณ์: วัดจากจุดศูนย์ชิ้นงาน ระดับเริ่มต้น Z50 ระดับ R Z0 R3. Z-4.8 G90 G99 G81 X30. Y20. Z-4.8 R3. G91 แบบสัมพัทธ์: วัดต่อกันเป็นช่วง ระดับเริ่มต้น Z50 ระดับ R Z0 R-47. จากระดับเริ่มต้น Z-7.8 จากระดับ R G91 G99 G81 X0 Y0 Z-7.8 R-47.
รูปที่ 15.5 ค่า R และ Z ของคำสั่งเจาะใน G90 และ G91

รูเดียวกันในภาพเขียนได้สองแบบ ระดับเริ่มต้น Z50 ระดับ R สูงกว่าผิวงาน 3 มม. และก้นรูลึก 4.8 มม.

G90 G99 G81 X30. Y20. Z-4.8 R3.   (ทุกค่าเป็นตำแหน่ง อ่านจากแบบงานได้ตรงๆ)
G91 G99 G81 X0 Y0 Z-7.8 R-47.     (R = 3 − 50 จากระดับเริ่มต้น  Z = −4.8 − 3 จากระดับ R)

ค่าลบใน G91 คือทิศลง R ในแบบสัมพัทธ์ไม่ได้นับจากผิวงานหรือจากตำแหน่งปัจจุบัน แต่นับจากระดับเริ่มต้น จึงขึ้นกับความสูงที่เครื่องมืออยู่ก่อนบรรทัดคำสั่งเจาะ ถ้าบรรทัด G43 H01 Z50. เปลี่ยนเป็น Z30. ค่า R ในแบบสัมพัทธ์ต้องคำนวณใหม่ทั้งหมด ส่วนแบบสัมบูรณ์ยังใช้ได้เหมือนเดิม

แนวปฏิบัติ คือเขียน R และ Z แบบสัมบูรณ์เสมอ เพราะอ่านเทียบกับแบบงานได้ทันที ไม่ขึ้นกับระดับเริ่มต้น และผิดพลาดยากกว่า ใช้ G91 เฉพาะ X Y ที่เป็นระยะห่างระหว่างรู เช่น แถวรูระยะเท่ากันในหัวข้อถัดไป

  • ค่าที่จำไว้ไม่ถูกแปลความหมายใหม่ เมื่อเปลี่ยนจาก G90 เป็น G91 ระหว่างคำสั่งเจาะ ระดับ R และความลึกที่เขียนไว้แบบสัมบูรณ์ในบรรทัดแรกยังเป็นตำแหน่งเดิม บรรทัด G91 X15. ที่ไม่มี R และ Z จึงเจาะรูถัดไปด้วยระดับเดิมถูกต้อง
  • ค่าที่เขียนใหม่ในบรรทัด G91 เป็นระยะแบบสัมพัทธ์ เช่น เขียน G91 X15. R3. โดยตั้งใจให้ R อยู่เหนือผิวงาน 3 มม. ชุดควบคุมจะอ่านเป็นระยะ 3 มม. จากระดับเริ่มต้น ซึ่งเป็นคนละตำแหน่งกัน ถ้าต้องเปลี่ยน R หรือ Z ระหว่างรู ให้กลับเป็น G90 ในบรรทัดนั้น เช่น G90 X50. Y35. Z-12.
  • กลับเป็น G90 ทันทีหลังใช้ G91 มิฉะนั้นบรรทัด G00 X__ Y__ ของเครื่องมือถัดไปจะกลายเป็นระยะจากตำแหน่งปัจจุบัน ตามที่อธิบายในบทที่ 9 และเขียน G90 ในบรรทัดแรกของทุกเครื่องมือเสมอ

15.12 เจาะซ้ำด้วย K และ G91

รูที่เรียงเป็นแถวด้วยระยะเท่ากัน เขียนได้ในบรรทัดเดียวด้วยระยะแบบสัมพัทธ์ G91 กับจำนวนครั้ง K

G90 G99 G81 X20. Y30. Z-4.8 R3. F80 (รูแรก แบบสัมบูรณ์)
G91 X15. K4                         (อีก 4 รู ห่างกันรูละ 15 มม. ในแกน X)
G90 G80                             (กลับแบบสัมบูรณ์ และยกเลิก)
เจาะแถวรูระยะเท่ากันด้วย G91 และ K K4 คือจำนวนช่วงระหว่างรู ไม่ใช่จำนวนรู · รูแรกเจาะในบรรทัดคำสั่งเจาะแบบสัมบูรณ์ มองจากด้านบน X0 Y0 1 2 3 4 5 X15. X15. X15. X15. 20 30 รูที่ 1 รูที่ 2 ถึง 5 G90 G99 G81 X20. Y30. Z-4.8 R3. F80 (รูที่ 1) G91 X15. K4 (รูที่ 2 ถึง 5) G90 G80 มองจากด้านหน้า: แต่ละรูทำครบหกขั้น (G99 ถอยถึง R) R3. ระดับเริ่มต้น Z-4.8 เลื่อน X15. ที่ระดับ R เส้นทึบ: ป้อนเจาะ · เส้นประ: เคลื่อนที่เร็ว · แกน Z ไม่ตามมาตราส่วน ผิด: ลืม G91 G90 X15. K4 เจาะที่ X15 ซ้ำ 4 ครั้ง ไม่ไปรูถัดไป K ในแบบสัมบูรณ์ทำซ้ำที่ตำแหน่งเดิม
รูปที่ 15.6 เจาะแถวรูระยะเท่ากันด้วย G91 และ K
  • แกนที่เขียนในบรรทัด G91 กำหนดทิศของแถว ทุกครั้งที่ทำซ้ำ เครื่องเลื่อนตามระยะที่เขียนทุกแกนพร้อมกัน แล้วเจาะ
    • G91 X15. K4 แถวตามแกน X
    • G91 Y12. K3 แถวตามแกน Y รูถัดไปอยู่เหนือกันรูละ 12 มม. ค่า X ไม่เปลี่ยน
    • G91 X12. Y5. K5 แถวเฉียง แต่ละรูเลื่อน X 12 มม. และ Y 5 มม. ระยะระหว่างรูจริงคือ 122+52=13\sqrt{12^2 + 5^2} = 13 มม. ถ้าแบบงานบอกระยะ 13 มม. ที่มุม θ ให้คำนวณ ΔX=13cos⁡θ\Delta X = 13 \cos \theta และ ΔY=13sin⁡θ\Delta Y = 13 \sin \theta แล้วเขียนเป็นทศนิยมสามตำแหน่ง เพราะความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษจะสะสมทุกรู ตรวจโดยคำนวณตำแหน่งรูสุดท้ายจากมุมและระยะโดยตรง แล้วเทียบกับรูแรกบวกค่าที่ปัดแล้วคูณ K ถ้าผลต่างอาจเกินพิกัดความเผื่อของตำแหน่งรู ให้เขียนพิกัดแบบสัมบูรณ์ของทุกรูแทน G91 กับ K
  • K คือจำนวนช่วงระหว่างรู ไม่ใช่จำนวนรู รูแรกเจาะแล้วในบรรทัดคำสั่งเจาะแบบสัมบูรณ์ แถวห้ารูจึงเขียน K4
  • K มีผลเฉพาะบรรทัดที่เขียน บรรทัดถัดไปที่มีพิกัดเจาะเพียงรูเดียวตามปกติ
  • ลืม G91 แล้วเจาะซ้ำที่เดิม คู่มือ Fanuc ระบุว่า K ในแบบสัมบูรณ์ทำซ้ำที่ตำแหน่งเดียวกัน G90 X15. K4 จึงเจาะที่ X15 สี่ครั้ง ดังภาพด้านขวา
  • ไม่ต้องเขียน R และ Z ในบรรทัด G91 ชุดควบคุมใช้ระดับ R และความลึกเดิม ถ้าเขียน R หรือ Z ในบรรทัดนั้น ค่าจะเป็นระยะแบบสัมพัทธ์ตามหัวข้อก่อนหน้า

ต้องกลับเป็น G90 ทันทีหลังใช้ ตามข้อควรระวังเรื่อง G91 ในบทที่ 9 ชุดควบคุม Fanuc รุ่นเก่า เช่น Series 6 10 11 และ 15 และชุดควบคุมยี่ห้ออื่น เช่น Haas ใช้ L แทน K

15.12.1 K0 หรือ L0: จำค่าไว้ ยังไม่เจาะ

K0 (หรือ L0 บนชุดควบคุมที่ใช้ L) คือทำซ้ำศูนย์ครั้ง ชุดควบคุม จำชนิดของคำสั่งเจาะและค่า Z R Q P F ไว้ แต่ไม่เจาะในบรรทัดนั้น รูถัดไปทุกรูเจาะด้วยค่าที่จำไว้ตามปกติ

ประโยชน์หลักคือใช้กับ ตำแหน่งรูที่เก็บไว้ในโปรแกรมย่อย เมื่อชิ้นงานมีรูชุดเดียวกันที่ต้องนำศูนย์ เจาะ และต๊าป ด้วยเครื่องมือสามตัว ตำแหน่งรูเขียนไว้ในโปรแกรมย่อยครั้งเดียว ตามบทที่ 10 แล้วเครื่องมือแต่ละตัวเรียกใช้

O1502 (HOLE PATTERN)
X20. Y20.
X80.
Y60.
X20.
X50. Y40.
M99
(T01 SPOT DRILL)
G90 G00 G54 X20. Y20. S1500 M03
G43 H01 Z50. M08
G99 G82 Z-3. R3. P200 F100 K0   (จำค่าของ G82 ไม่เจาะ)
M98 P1502                       (เจาะห้ารูตามโปรแกรมย่อย)
G80
...
(T02 DRILL D8.5)
G90 G00 G54 X20. Y20. S1100 M03
G43 H02 Z50. M08
G99 G83 Z-22. R3. Q5. F120 K0   (จำค่าของ G83 ไม่เจาะ)
M98 P1502                       (ห้ารูเดิม ด้วยค่าของ G83)
G80

ถ้าไม่เขียน K0 บรรทัดคำสั่งเจาะจะเจาะที่ตำแหน่งปัจจุบันทันที เพราะบรรทัดนั้นมี Z และ R แม้ไม่มี X Y แล้วบรรทัดแรกของโปรแกรมย่อยก็เจาะรูเดียวกันซ้ำอีกครั้ง รูแรกจึงถูกเจาะสองครั้ง ซึ่งเสียเวลาและทำให้ปากรูหรือเกลียวเสียได้ โดยเฉพาะกับดอกต๊าป

  • ไม่ต้องเขียน X Y ในบรรทัด K0 เครื่องมือไปอยู่เหนือรูแรกแล้วจากบรรทัด G00 ก่อนหน้า การเลื่อนไปแต่ละรูเป็นหน้าที่ของโปรแกรมย่อย
  • เขียน G98 หรือ G99 และทุกค่าที่ต้องใช้ในบรรทัด K0 คู่มือ Fanuc ระบุว่าบรรทัด K0 จำข้อมูลการเจาะไว้ครบ รวมถึง P และ Q ต่างจากบรรทัดที่ไม่มีคำสั่งเจาะ ซึ่งชุดควบคุมไม่จำ P และ Q
  • ยกเลิกด้วย G80 หลังเรียกโปรแกรมย่อย ในโปรแกรมหลัก โปรแกรมย่อยจะได้ใช้ได้กับทุกเครื่องมือ

15.13 ยกเลิกด้วย G80

G80 ยกเลิกคำสั่งเจาะสำเร็จรูป และล้างค่า Z R Q P ที่จำไว้ คำสั่งการเคลื่อนที่กลุ่ม 01 คือ G00 G01 G02 G03 ก็ยกเลิกคำสั่งเจาะเช่นกัน แต่ ควรเขียน G80 ทุกครั้ง ให้เห็นชัดในโปรแกรม

  • หลัง G80 โหมดการเคลื่อนที่เป็น G00 บรรทัดถัดไปที่มีพิกัดโดยไม่มีคำสั่งกลุ่ม 01 จะเคลื่อนที่เร็ว ไม่ใช่ G01 ที่อาจค้างมาก่อนบรรทัดคำสั่งเจาะ G80 Z50. จึงเท่ากับ G80 G00 Z50. ถ้าบรรทัดหลัง G80 ต้องเดินตัด ให้เขียน G01 และ F ใหม่ และแม้ต้องการเคลื่อนที่เร็ว ก็ควรเขียน G00 ให้เห็นชัด ไม่ต้องพึ่งผลข้างเคียงของ G80
  • ค่าของคำสั่งเจาะหายทั้งหมด คำสั่งเจาะครั้งถัดไป แม้เป็นชนิดเดิม ต้องเขียน Z R และค่าอื่นที่ใช้ใหม่ครบ
  • เขียน G80 หลังรูสุดท้ายของชุดคำสั่งเสมอ: เนื่องจากคำสั่งเจาะสำเร็จรูปเป็นคำสั่งคงสถานะ (Modal) หากลืมเขียน G80 บรรทัดถัดไปที่มีพิกัด X หรือ Y (เช่น บรรทัดที่ต้องการเลื่อนโต๊ะงานออกไปด้านข้างเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานส่องตรวจงาน X150. Y100.) ชุดควบคุมจะตีความพิกัดนั้นเป็น ตำแหน่งของรูเจาะรูถัดไป เครื่องจะวิ่งเร็วไปที่ X150 Y100 แล้วเจาะลงที่ความลึก Z เดิม ซึ่งอาจชนปากกา แคลมป์จับยึด หรือผิวโต๊ะเครื่องจักร
  • ใส่ G80 ในบรรทัดเตรียมความปลอดภัยต้นโปรแกรม: ตามบทที่ 11 เผื่อกรณีที่โปรแกรมก่อนหน้าถูกกดปุ่ม RESET หยุดค้างไว้กลางคันขณะที่โหมดเจาะยังเปิดค้างอยู่
  • อย่าเขียนคำสั่งกลุ่ม 01 ในบรรทัดเดียวกับคำสั่งเจาะ ตามหัวข้อถัดไป

15.13.1 คำสั่งการเคลื่อนที่ในบรรทัดเดียวกับคำสั่งเจาะ

G00 G01 G02 G03 อยู่ในกลุ่ม 01 ส่วนคำสั่งเจาะสำเร็จรูปอยู่ในกลุ่ม 09 แม้จะต่างกลุ่ม แต่คำสั่งกลุ่ม 01 ยกเลิกคำสั่งเจาะเหมือน G80 เมื่อเขียนทั้งสองในบรรทัดเดียว ชุดควบคุมต้องเลือกว่าบรรทัดนั้นคือการเจาะหรือการเคลื่อนที่ และผลขึ้นกับ ลำดับที่เขียน

G00 G81 X30. Y20. Z-5. R3. F100   (G81 อยู่หลัง: เจาะตามปกติ)
G81 G00 X30. Y20. Z-5. R3. F100   (G00 อยู่หลัง: ยกเลิกการเจาะ เคลื่อนที่เร็วไป X30 Y20 เท่านั้น)

ในบรรทัดที่สอง คำสั่งที่เขียนหลังมีผล G00 จึงยกเลิก G81 ในบรรทัดเดียวกัน เครื่องเคลื่อนที่เร็วไปตำแหน่ง X Y ค่า Z R และค่าอื่นของคำสั่งเจาะถูกทิ้ง เหลือเพียง F ที่ชุดควบคุมจำไว้ รูนั้นจึง **ไม่ถูกเจาะโดยไม่มีสัญญาณเตือนใดๆ ** คู่มือ Fanuc จึงห้ามเขียนคำสั่งกลุ่ม 01 กับคำสั่งเจาะในบรรทัดเดียวกัน ส่วนบรรทัดแรกที่ให้ผลถูกต้อง ก็พึ่งลำดับของคำซึ่งอ่านพลาดได้ง่าย และชุดควบคุมรุ่นหรือยี่ห้ออื่นอาจให้ผลต่างกัน

วิธีที่ปลอดภัยคือ แยกบรรทัด ให้บรรทัด G00 พาเครื่องมือไปเหนือรูแรก แล้วจึงเขียนคำสั่งเจาะในบรรทัดของตัวเอง ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้ทุกตัวอย่างในบทนี้

G90 G00 G54 X30. Y20.             (ไปเหนือรูแรก)
G43 H01 Z50. M08                  (ระดับเริ่มต้น)
G99 G81 Z-5. R3. F100             (เจาะรูแรกที่ตำแหน่งปัจจุบัน)

บรรทัดคำสั่งเจาะที่ไม่มี X Y เจาะที่ตำแหน่งปัจจุบันได้ เพราะมี Z และ R ตามหัวข้อเปลี่ยนค่าระหว่างรู

การเขียน G80 คู่กับคำสั่งการเคลื่อนที่ เช่น G80 G00 Z50. หรือ G80 G28 G91 Z0 ไม่มีปัญหานี้ เพราะทั้งสองคำสั่งตั้งใจยกเลิกการเจาะเหมือนกัน คู่มือ Fanuc ก็ใช้ G80 G28 G91 X0 Y0 Z0 ในตัวอย่าง แต่ถ้าใช้ G91 อย่าลืมกลับเป็น G90

15.14 ตัวอย่างโปรแกรม Machining center

ชิ้นงานเป็นแผ่นเหล็ก 100 × 70 หนา 20 มม. แผ่นเดียวกับบทที่ 11 แต่ต้องการ รูเกลียว M10×1.5 ทะลุ สี่รูที่ตำแหน่งเดิม ใช้เครื่องมือสามตัว

  • T01 ดอกนำศูนย์ Ø10 มุม 90° เจาะนำและลบมุมปากรู Ø9.6 ด้วย G82 หยุดรอ 0.2 วินาที
  • T02 ดอกสว่าน Ø8.5 เจาะรูเจาะนำของ M10×1.5 ทะลุด้วย G83 ลึก 24 มม. ตามที่คำนวณในหัวข้อก่อน
  • T04 ดอกต๊าป M10×1.5 ต๊าปแบบซิงโครไนซ์ด้วย M29 และ G84 ที่ 300 รอบ/นาที F = 1.5 × 300 = 450 มม./นาที ลึกถึง Z−26 ให้ส่วนนำของดอกต๊าปพ้นด้านล่างของแผ่น
%
O1501 (PLATE 100X70 4-M10 TAP)
(G54 X0 Y0 = LOWER LEFT CORNER  Z0 = TOP FACE)
(T01 SPOT DRILL D10 90DEG)
(T02 DRILL D8.5)
(T04 TAP M10X1.5)
N10 G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94
N20 G91 G28 Z0
N30 G90
(T01 SPOT DRILL D10)
N100 T01 M06
N110 G90 G54 G00 X15. Y15. S1000 M03
N120 G43 H01 Z50. M08
N130 G99 G82 X15. Y15. Z-4.8 R3. P200 F100
N140 X85.
N150 Y55.
N160 X15.
N170 G80 M09
N180 G91 G28 Z0
N185 G49
N190 M05
N195 M01
(T02 DRILL D8.5)
N200 T02 M06
N210 G90 G54 G00 X15. Y15. S900 M03
N220 G43 H02 Z50. M08
N230 G99 G83 X15. Y15. Z-24. R3. Q5. F130
N240 X85.
N250 Y55.
N260 X15.
N270 G80 M09
N280 G91 G28 Z0
N285 G49
N290 M05
N295 M01
(T04 TAP M10X1.5)
N400 T04 M06
N410 G90 G54 G00 X15. Y15.
N420 G43 H04 Z50. M08
N430 M29 S300
N440 G99 G84 X15. Y15. Z-26. R8. F450
N450 X85.
N460 Y55.
N470 X15.
N480 G80 M09
N490 G91 G28 Z0
N500 G49
N510 M05
N520 G28 X0 Y0
N530 G90
N540 M30
%

ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N540 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

ตัวจำลองด้านล่างเดินโปรแกรมนี้ทีละบรรทัด ให้สังเกตว่าภาพด้านล่างแสดงผลเมื่อเดินโปรแกรมนี้จบ และตารางถัดไปแสดงว่าบรรทัดคำสั่งเจาะหนึ่งบรรทัดสร้างการเคลื่อนที่หลายขั้น และบรรทัดที่มีเพียงพิกัดเจาะรูใหม่ด้วยค่าเดิม

ตารางที่ 15.7 บรรทัดคำสั่งสำเร็จรูปของโปรแกรมตัวอย่าง O1501
บรรทัด สิ่งที่เกิดขึ้น
N130 G99 G82 X15. Y15. Z-4.8 R3. P200 F100 เคลื่อนที่เร็วลงถึง R3 ป้อนลงถึง Z−4.8 หยุดรอ 0.2 วินาที แล้วถอยเร็วถึงระดับ R
N140 ถึง N160 บรรทัดที่มีเพียงพิกัด นำศูนย์อีกสามรูด้วยค่าเดิม
N170 G80 ยกเลิกคำสั่งเจาะก่อนถอยแกน Z ไปเปลี่ยนเครื่องมือ
N230 G99 G83 ... Z-24. R3. Q5. F130 เจาะถอนเศษครั้งละ 5 มม. ถอยออกจากรูทุกครั้ง จนถึง Z−24
N410 ชุดคำสั่งของดอกต๊าปไม่มี S__ M03 เพราะ M29 ในบรรทัด N430 เป็นผู้กำหนดความเร็วรอบ
N430 M29 S300 เข้าโหมดต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์ที่ 300 รอบ/นาที
N440 G99 G84 ... Z-26. R8. F450 ป้อนลงตามระยะพิตช์ถึง Z−26 กลับทิศหมุน แล้วป้อนออกถึง R8 ซึ่งสูงกว่างานเจาะ
N480 G80 ยกเลิกคำสั่งต๊าป และออกจากโหมดต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์

ข้อสังเกตจากโปรแกรมนี้

  • ชุดคำสั่งของเครื่องมือทั้งสามมีรายการตำแหน่งรูเหมือนกันทุกบรรทัด ต่างกันเพียงบรรทัดคำสั่งเจาะบรรทัดเดียว ถ้าตำแหน่งรูมีมาก นิยมแยกรายการตำแหน่งเป็นโปรแกรมย่อยแล้วเรียกด้วย M98 ตามบทที่ 10 เมื่อแก้ตำแหน่งรูจะแก้ที่เดียว
  • ความเร็วรอบและอัตราป้อนของดอกต๊าปต้องแก้คู่กัน ถ้าเปลี่ยน S300 เป็น S400 ต้องเปลี่ยน F450 เป็น F600

15.15 ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

ตารางที่ 15.8 ข้อผิดพลาดของคำสั่งสำเร็จรูปที่พบบ่อย
ข้อผิดพลาด ผลที่เกิด ป้องกันโดย
ลืม G80 หลังรูสุดท้าย บรรทัดถัดไปที่มีพิกัดเจาะรูที่ไม่ได้ตั้งใจ เขียน G80 ทันทีหลังรูสุดท้ายของทุกชุดคำสั่ง
ใช้ G99 เมื่อมีตัวจับยึดระหว่างรู เครื่องมือชนตัวจับยึดที่ระดับ R ใช้ G98 ที่รูก่อนข้ามสิ่งกีดขวาง
ระดับเริ่มต้นต่ำเกินไป G98 พาเครื่องมือกลับมาไม่พ้นสิ่งกีดขวาง เริ่มคำสั่งเจาะจากระดับ Z ที่สูงกว่าทุกสิ่งบนโต๊ะ
ไม่เผื่อความยาวปลายแหลมของดอกสว่าน รูทะลุไม่หมด หรือรูตันตื้นกว่าแบบ บวกความยาวปลายแหลมในค่า Z
ค่า Q เป็นศูนย์ ติดลบ หรือไม่ได้เขียน Alarm หรือเจาะรวดเดียวโดยไม่ถอนเศษ เขียน Q เป็นค่าบวกในบรรทัด G83 G73 ทุกครั้ง
เขียน P ของการหยุดรอด้วยจุดทศนิยม หยุดรอสั้นกว่าที่ตั้งใจพันเท่า หรือ Alarm เขียนเป็นมิลลิวินาที เช่น P500
F ของ G84 ไม่เท่ากับระยะพิตช์ × S ดอกต๊าปหัก หรือเกลียวเสีย คำนวณ F ใหม่ทุกครั้งที่เปลี่ยน S
ลืม M29 บนเครื่องที่ต้องใช้ ขณะจับดอกต๊าปด้วยตัวจับแบบตายตัว ดอกต๊าปหักเมื่อสปินเดิลกลับทิศ ตรวจวิธีสั่งต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์ของเครื่อง
คมมีดคว้านหันผิดทิศใน G76 หรือ G87 คมมีดถูกดันเข้าผนังรูตอนเลื่อนออก ติดตั้งคมมีดตามทิศเลื่อนของเครื่อง และทดสอบในอากาศ
ค่า Q ของ G87 น้อยหรือมากเกินไป คมมีดหรือหลังด้ามคว้านชนชิ้นงานขณะเคลื่อนที่เร็วผ่านรู คำนวณช่วงของ Q จากขนาดรู ขนาดบ่า และขนาดด้ามคว้าน
เขียน R ของ G87 เหนือผิวงานเหมือนคำสั่งเจาะอื่น เครื่องมือไม่ลงผ่านรู หรือ Alarm R ของ G87 อยู่ใต้ผิวด้านล่างของชิ้นงาน และ Z อยู่สูงกว่า R

สรุป

  • คำสั่งสำเร็จรูป รวมการเคลื่อนที่ที่ทำซ้ำไว้ในบรรทัดเดียว คำสั่งเจาะของ Machining center มีหกขั้น และเป็นคำสั่งคงสถานะ ทุกบรรทัดที่มีพิกัดเจาะรูใหม่จนกว่าจะพบ G80
  • G99 ถอยถึงระดับ R ใช้เป็นหลัก G98 ถอยถึงระดับเริ่มต้น ใช้เมื่อต้องข้ามสิ่งกีดขวาง
  • G81 เจาะยาว G82 เจาะแล้วหยุดรอ G83 ถอนเศษโดยถอยออกจากรู G73 หักเศษโดยถอยสั้นๆ ค่า Z คือปลายแหลมของดอกสว่าน ต้องเผื่อความยาวปลายแหลม
  • G84 ต๊าปเกลียว F = ระยะพิตช์ × S ใช้ M29 สำหรับการต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์บนเครื่องที่กำหนดไว้ และตั้งระดับ R สูงกว่างานเจาะ

แบบฝึกหัด

ลองทำทุกข้อก่อนเปิดเฉลย ข้อที่มีโปรแกรม ให้วางโปรแกรมในเครื่องมือแปลงโปรแกรม NC เป็นภาพเส้นทางเพื่อดูตำแหน่งรูและการเคลื่อนที่ระหว่างรู

ข้อ 1 ต๊าปเกลียว M12×1.75 ที่ความเร็วรอบ 250 รอบ/นาที ใน G94 ต้องเขียน F เท่าใด และรูเจาะนำควรใช้ดอกสว่านขนาดเท่าใด

เฉลยข้อ 1

F437.5 และดอกสว่าน Ø10.2 อัตราป้อนคือระยะพิตช์ × S = 1.75 × 250 = 437.5 มม./นาที รูเจาะนำประมาณขนาดเกลียวลบระยะพิตช์ คือ 12 − 1.75 = 10.25 ซึ่งใช้ดอกสว่านขนาดมาตรฐาน Ø10.2 ตามหัวข้อต๊าปเกลียว

ข้อ 2 บรรทัด G99 G83 X0 Y0 Z-30. R2. Q6. F120 เจาะลงกี่ครั้ง และครั้งสุดท้ายเจาะลึกเท่าใด

เฉลยข้อ 2

หกครั้ง ครั้งสุดท้าย 2 มม. ระยะเจาะเริ่มที่ระดับ R2 ถึง Z−30 รวม 32 มม. ห้าครั้งแรกครั้งละ 6 มม. ได้ 30 มม. ครั้งที่หกเหลือ 2 มม.

ข้อ 3 เจาะรูสี่รูที่ X20 X50 X80 และ X110 บนแนว Y20 ลึก Z−10 ด้วย G81 ระหว่างรูที่ X50 กับ X80 มีตัวจับยึดที่สูงกว่าระดับ R แต่ต่ำกว่าระดับเริ่มต้น เขียนบรรทัดเจาะทั้งสี่รูโดยให้เครื่องมือเคลื่อนที่ในอากาศน้อยที่สุด

เฉลยข้อ 3
G99 G81 X20. Y20. Z-10. R3. F120
G98 X50.
G99 X80.
G98 X110.
G80
  • รูที่ X50 ใช้ G98 เพราะหลังเจาะรูนี้ เครื่องมือต้องข้ามตัวจับยึดไปรูถัดไป จึงต้องถอยถึงระดับเริ่มต้น ระดับถอยเป็นของรูที่เพิ่งเจาะ ไม่ใช่ของรูที่กำลังจะไป
  • รูที่ X20 และ X80 ใช้ G99 เพราะทางไปรูถัดไปไม่มีสิ่งกีดขวาง
  • รูสุดท้ายใช้ G98 ให้เครื่องมือกลับระดับเริ่มต้นก่อนเคลื่อนที่ออกไป

ข้อ 4 แถวรูหกรูเริ่มที่ X10 Y25 ห่างกันรูละ 18 มม. ตามแกน X ลึก Z−8 เขียนด้วย G91 และ K และบอกตำแหน่ง X ของรูสุดท้าย

เฉลยข้อ 4
G90 G99 G81 X10. Y25. Z-8. R3. F100
G91 X18. K5
G90 G80

K5 ไม่ใช่ K6 เพราะรูแรกเจาะแล้วในบรรทัดแบบสัมบูรณ์ K คือจำนวนช่วงที่เหลือ รูสุดท้ายอยู่ที่ X 10 + 5 × 18 = 100 และต้องกลับเป็น G90 ทันทีตามหัวข้อเจาะซ้ำด้วย K และ G91

ข้อ 5 เขียนโปรแกรมเต็มสำหรับแผ่นหนา 15 มม. ขนาด 80 × 60 จุดศูนย์ชิ้นงาน X0 Y0 อยู่กลางแผ่นและ Z0 ที่ผิวบน มีเกลียวทะลุ M8×1.25 สี่รูที่ X±30 Y±20 ใช้ดอกนำศูนย์ Ø10 90° ลบมุมปากรูเป็น Ø9 ดอกสว่าน Ø6.8 และดอกต๊าป M8×1.25 ที่ 400 รอบ/นาที ด้วยการต๊าปเกลียวแบบซิงโครไนซ์

เฉลยข้อ 5
%
O1503 (PLATE 80X60 4-M8 TAP)
(G54 X0 Y0 = PLATE CENTER  Z0 = TOP FACE  PLATE 15 THICK)
(T01 SPOT DRILL D10 90DEG)
(T02 DRILL D6.8)
(T03 TAP M8X1.25)
N10 G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94
N20 G91 G28 Z0
N30 G90
(T01 SPOT DRILL D10)
N100 T01 M06
N110 G90 G54 G00 X-30. Y-20. S1000 M03
N120 G43 H01 Z50. M08
N130 G99 G82 X-30. Y-20. Z-4.5 R3. P200 F100
N140 X30.
N150 Y20.
N160 X-30.
N170 G80 M09
N180 G91 G28 Z0
N185 G49
N190 M05
N195 M01
(T02 DRILL D6.8)
N200 T02 M06
N210 G90 G54 G00 X-30. Y-20. S1200 M03
N220 G43 H02 Z50. M08
N230 G99 G83 X-30. Y-20. Z-19. R3. Q5. F120
N240 X30.
N250 Y20.
N260 X-30.
N270 G80 M09
N280 G91 G28 Z0
N285 G49
N290 M05
N295 M01
(T03 TAP M8X1.25)
N300 T03 M06
N310 G90 G54 G00 X-30. Y-20.
N320 G43 H03 Z50. M08
N330 M29 S400
N340 G99 G84 X-30. Y-20. Z-20. R8. F500
N350 X30.
N360 Y20.
N370 X-30.
N380 G80 M09
N390 G91 G28 Z0
N400 G49
N410 M05
N420 G28 X0 Y0
N430 G90
N440 M30
%

ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N440 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

ตารางที่ 15.9 ที่มาของตัวเลขในโปรแกรม O1503
บรรทัด ที่มาของตัวเลข
Z-4.5 ของ G82 ดอกนำศูนย์ 90° ลบมุมกว้างเป็นสองเท่าของความลึก Ø9 จึงลึก 4.5
Z-19. ของ G83 ความหนา 15 + ปลายแหลมของดอก Ø6.8 ประมาณ 0.3 × 6.8 = 2 + ระยะเลยอีกประมาณ 2
Q5. ประมาณ 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน
R8. ของ G84 ระดับ R ของการต๊าปสูงกว่างานเจาะ ให้ดอกต๊าปเร่งรอบได้ทันก่อนถึงผิว
Z-20. และ F500 ส่วนนำของดอกต๊าปพ้นด้านล่างของแผ่น และ F = 1.25 × 400

โปรแกรมนี้มีโครงเดียวกับ O1501 ในหัวข้อตัวอย่างโปรแกรม Machining center คำตอบที่ถูกต้องต่างไปจากเฉลยได้เล็กน้อยถ้ามีเหตุผลรองรับ เช่น ความเร็วรอบ ค่า Q หรือระยะเลยของดอกสว่าน สิ่งที่ต้องตรงคือตำแหน่งรู ลำดับของเครื่องมือ F ของการต๊าป และ G80 หลังรูสุดท้ายของเครื่องมือทุกตัว

พบข้อผิดพลาดหรือมีข้อเสนอแนะ? ส่งอีเมลแจ้งเรา