Machine zero และ Work offset — จุดอ้างอิงเครื่องจักรและจุดศูนย์ชิ้นงาน

บทที่ 4 และ 5 อธิบายว่าแกนของเครื่องจักรชี้ไปทางใด แต่ยังไม่ได้ตอบคำถามสำคัญว่า ตำแหน่ง X0 Y0 Z0 ในโปรแกรมอยู่ตรงไหนบนชิ้นงานจริง ชิ้นงานแต่ละชิ้นถูกจับที่ตำแหน่งต่างกันบนโต๊ะงานหรือในหัวจับ ผู้เขียนโปรแกรมจึงเขียนพิกัดจากจุดบนชิ้นงานที่เลือกเอง แล้วให้ชุดควบคุมแปลงเป็นตำแหน่งของเครื่องจักร บทนี้อธิบายระบบพิกัดสองชุดที่ทำให้การแปลงนี้เกิดขึ้น และวิธีตั้งค่าบนทั้ง Machining center และ Turning center ตัวอย่างคำสั่งในบทนี้อ้างอิงชุดควบคุมแบบ Fanuc

6.1 ระบบพิกัดสองชุด

ชุดควบคุม CNC ทำงานกับระบบพิกัดสองชุดพร้อมกัน

• ระบบพิกัดเครื่อง (Machine coordinate system) ผู้ผลิตเครื่องจักรกำหนดไว้ตายตัว จุดกำเนิดคือ จุดอ้างอิงเครื่อง (Machine zero / Machine reference point) ซึ่งเป็นตำแหน่งทางกลที่เครื่องหาได้ซ้ำทุกครั้ง ผู้ใช้เปลี่ยนตำแหน่งนี้ไม่ได้
• ระบบพิกัดชิ้นงาน (Work coordinate system) ผู้เขียนโปรแกรมเลือกเอง จุดกำเนิดคือ จุดศูนย์ชิ้นงาน (Work zero / Program zero) ซึ่งเลือกให้ตรงกับจุดอ้างอิงบนแบบงาน พิกัดทุกค่าในโปรแกรมเป็นพิกัดในระบบนี้

ระยะจากจุดอ้างอิงเครื่องถึงจุดศูนย์ชิ้นงานเรียกว่า ค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน (Work offset) ผู้ปฏิบัติงานวัดค่านี้ตอนตั้งงาน แล้วบันทึกในหน้าค่าชดเชยของชุดควบคุม เมื่อโปรแกรมสั่งให้ไปที่พิกัดใด ชุดควบคุมจะบวกค่านี้เข้าไปเพื่อหาตำแหน่งที่เครื่องต้องไปจริง

$$X_{\text{machine}} = X_{\text{G54}} + X_{\text{prog}}$$

เมื่อ $X_{\text{machine}}$ คือตำแหน่งในระบบพิกัดเครื่อง $X_{\text{G54}}$ คือค่าจุดศูนย์ชิ้นงานที่บันทึกไว้ และ $X_{\text{prog}}$ คือพิกัดที่เขียนในโปรแกรม แกน Y และ Z ใช้หลักเดียวกัน (แกน Z ยังมีค่าชดเชยความยาวเครื่องมือเพิ่มเข้ามา ซึ่งจะอธิบายในหัวข้อของ Machining center)

ข้อดีของการแยกสองระบบคือ โปรแกรมไม่ขึ้นกับตำแหน่งที่จับชิ้นงาน ถ้าวันพรุ่งนี้ปากกาจับงานถูกย้ายไป 100 มม. ผู้ปฏิบัติงานเพียงวัดค่า G54 ใหม่ โปรแกรมเดิมใช้ได้ทุกบรรทัด

6.1.1 หน้าจอแสดงตำแหน่ง

ชุดควบคุมส่วนใหญ่แสดงตำแหน่งปัจจุบันได้หลายแบบ ผู้ปฏิบัติงานควรรู้ว่ากำลังดูตัวเลขชุดใด

หน้าจอ	ความหมาย	ใช้เมื่อ
Absolute	ตำแหน่งในระบบพิกัดชิ้นงานที่ใช้อยู่	ตรวจว่าเครื่องอยู่ที่พิกัดตามโปรแกรม
Machine	ตำแหน่งในระบบพิกัดเครื่อง	อ่านค่าไปบันทึกเป็นค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน
Relative	ตำแหน่งเทียบกับจุดที่ผู้ปฏิบัติงานตั้งศูนย์ไว้เองได้ทุกเมื่อ	วัดระยะระหว่างสองจุดขณะตั้งงาน
Distance to go	ระยะที่เหลือของคำสั่งที่กำลังทำ	ตรวจก่อนปล่อยให้เครื่องเคลื่อนที่เร็วเข้าหาชิ้นงาน

บนชุดควบคุมแบบ Fanuc กดปุ่ม POS เพื่อเปิดหน้าจอแสดงตำแหน่ง ซอฟต์คีย์ ABS และ REL แสดงตำแหน่งแบบเดียวด้วยตัวเลขขนาดใหญ่ ส่วนซอฟต์คีย์ ALL แสดงทั้งสี่แบบพร้อมกัน ภาพต่อไปนี้เป็นหน้า ALL ขณะเดินโปรแกรม O0601 ซึ่งอยู่ถัดไปในบทนี้ เครื่องมือกำลังเคลื่อนที่เร็วจากรูที่ 1 ไปรูที่ 2 และผู้ปฏิบัติงานกด FEED HOLD ไว้กลางทาง บนหน้าเว็บทดลองกดซอฟต์คีย์ ABS REL และ ALL ในภาพเพื่อเปลี่ยนหน้าได้

ตัวเลขทั้งสี่ชุดบอกตำแหน่งเดียวกันของเครื่องมือ ค่า G54 ในตัวอย่างนี้คือ X −350 ตำแหน่งแบบ ABSOLUTE ในแกน X จึงเท่ากับ −305 − (−350) = 45 และเมื่อบวกระยะที่เหลือ 15 มม. จะได้ X60 ตามที่โปรแกรมสั่ง ชื่อหน้าจอและการจัดวางต่างกันไปตามรุ่นและยี่ห้อของชุดควบคุม

หน้าจอของ Turning center จัดวางแบบเดียวกันแต่มีเพียงแกน X และ Z ตัวอย่างอยู่ในหัวข้อหน้าจอแสดงตำแหน่งบนเครื่องกลึง

6.2 จุดอ้างอิงเครื่องและการกลับจุดอ้างอิง

จุดอ้างอิงเครื่อง (Machine zero หรือ Reference position) คือจุด 0 ของระบบพิกัดเครื่อง ผู้ผลิตกำหนดตำแหน่งไว้ตายตัว ผู้เขียนโปรแกรมย้ายไม่ได้ ผู้ผลิตส่วนใหญ่ตั้งไว้ที่ ปลายระยะเคลื่อนที่ด้านบวกของทุกแกน ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เครื่องมืออยู่ห่างจากชิ้นงานมากที่สุด

• Machining center แนวตั้ง หัวสปินเดิลขึ้นสูงสุด (+Z) และแกน X Y อยู่สุดระยะด้านบวก โดยทิศบวกนับตามการเคลื่อนที่ของเครื่องมือเทียบกับชิ้นงานตามที่อธิบายในบทที่ 4 โต๊ะงานจริงจึงเลื่อนไปทางตรงข้าม คือไปทางซ้ายสุดและมาทางผู้ปฏิบัติงานสุด
• Turning center ป้อมมีดถอยห่างจากแนวศูนย์กลาง (+X) และห่างจากหัวจับ (+Z) จนสุดระยะ

ตำแหน่งนี้เลือกเพื่อความปลอดภัย การไปจุดอ้างอิงจึงเท่ากับการถอยออกจากชิ้นงาน ไม่ว่าชิ้นงานจะจับไว้ที่ใด ด้วยเหตุนี้ช่วงเปลี่ยนเครื่องมือและจบโปรแกรมจึงใช้จุดอ้างอิงเป็นที่หมาย พิกัดเครื่องของตำแหน่งในพื้นที่ทำงานจึงมักเป็น ค่าลบ และค่าจุดศูนย์ชิ้นงานก็มักเป็นค่าลบเช่นกัน ตำแหน่งจุดอ้างอิงจริงขึ้นกับผู้ผลิต จึงควรตรวจสอบจากคู่มือเครื่อง

6.2.1 การกลับจุดอ้างอิงเมื่อเปิดเครื่อง

เครื่องที่ใช้ ตัวเข้ารหัสแบบนับเพิ่ม (Incremental encoder) จะลืมตำแหน่งของตัวเองเมื่อปิดไฟ หลังเปิดเครื่องทุกครั้งต้อง กลับจุดอ้างอิง (Reference return / Homing) ในโหมด ZRN หรือ Home ให้ทุกแกนวิ่งไปหาสวิตช์และสัญญาณอ้างอิงเพื่อสร้างระบบพิกัดเครื่องขึ้นใหม่ ก่อนกลับจุดอ้างอิง ค่าจุดศูนย์ชิ้นงานและระยะจำกัดการเคลื่อนที่ทางซอฟต์แวร์ (Soft limit) ยังใช้ไม่ได้ เครื่องจึงไม่ยอมเดินโปรแกรม

เครื่องรุ่นใหม่จำนวนมากใช้ ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ (Absolute encoder) ซึ่งจำตำแหน่งไว้ด้วยแบตเตอรี่สำรอง จึงไม่ต้องกลับจุดอ้างอิงทุกครั้งที่เปิดเครื่อง แต่หากแบตเตอรี่หมดหรือมีการถอดมอเตอร์ ต้องให้ช่างตั้งจุดอ้างอิงใหม่

6.2.2 คำสั่ง G28 และ G53 ในโปรแกรม

ในขั้นตอนการเปลี่ยนเครื่องมือตัดหรือเมื่อจบโปรแกรม เครื่องจักร CNC จะต้องสั่งให้แกนเคลื่อนที่กลับไปยังตำแหน่งจุดอ้างอิงเครื่องเสมอ เพื่อให้หัวสปินเดิลถอยขึ้นสูงพ้นจากชิ้นงานและเข้าตำแหน่งที่แขนกลเปลี่ยนเครื่องมือทำงานได้ คำสั่งในกลุ่มนี้ (ได้แก่ G27, G28, G29 และ G30) มีคุณลักษณะร่วมกัน 3 ประการที่ต้องเข้าใจ:

1. เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดเสมอ (Rapid traverse): ทุกช่วงจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดระดับเดียวกับ G00 เสมอ ค่าอัตราป้อน F ในโปรแกรมจะไม่มีผลใดๆ แต่สวิตช์ Rapid override หน้าเครื่องยังมีผล และเส้นทางอาจเกิดการหักมุม (Dog-leg) ได้เช่นกันหากสั่งหลายแกนพร้อมกัน
2. เฉพาะแกนที่ระบุชื่อเท่านั้นที่จะขยับ: เช่น หากเราเขียน G91 G28 Z0 จะมีเพียงแกน Z เท่านั้นที่เคลื่อนที่ขึ้น ส่วนแกน X และ Y จะยังคงอยู่นิ่งที่เดิม ตัวอักษรแกนในบรรทัดทำหน้าที่เป็น “การเลือกแกนที่จะให้กลับบ้าน” ส่วนตัวเลขพิกัดด้านหลังไม่ใช่พิกัดปลายทาง แต่เป็น พิกัดของจุดกึ่งกลาง (Intermediate point) ซึ่งเป็นจุดที่มักสร้างความสับสนให้แก่ผู้เริ่มต้นมากที่สุด
3. เป็นคำสั่งชั่วคราวทำงานเฉพาะบรรทัด (One-shot command): คำสั่งเหล่านี้จัดอยู่ในกลุ่ม 00 ซึ่งเมื่อจบคำสั่งในบรรทัดนั้นแล้ว บรรทัดถัดไปจะไม่กลับจุดอ้างอิงซ้ำอีก แต่สิ่งที่ต้องระวังที่สุดคือ โหมด G90 หรือ G91 ที่เขียนกำกับไว้ในบรรทัดเดียวกันจะยังคงค้างสถานะ (Modal) ต่อไป

ทำไม G28 ต้องวิ่งผ่านจุดกึ่งกลาง (Intermediate Point)?

ในยุคแรกเริ่มของเครื่องจักร NC การกลับจุดอ้างอิงจำเป็นต้องมีขั้นตอนพามีดถอยออกจากบริเวณที่มีแคลมป์จับยึดเสียก่อน วิศวกรจึงออกแบบคำสั่ง G28 ให้มี 2 จังหวะในบรรทัดเดียว คือ:

• จังหวะที่ 1: เคลื่อนที่เร็วไปยัง “จุดกึ่งกลาง” ที่ระบุในคำสั่ง
• จังหวะที่ 2: เมื่อถึงจุดกึ่งกลางแล้ว จึงค่อยพุ่งตรงไปยังจุดอ้างอิงเครื่อง (Machine zero)

ประเด็นอันตรายอยู่ที่ พิกัดของจุดกึ่งกลางจะถูกตีความตามโหมด G90 หรือ G91 ที่กำลังเปิดใช้งานอยู่ขณะนั้น:

G91 G28 Z0              (ปลอดภัย: ในโหมด G91 ค่า Z0 หมายถึง "ขยับเพิ่ม 0 มม. จากจุดปัจจุบัน" จุดกึ่งกลางคือจุดที่จอดอยู่ แกน Z จึงพุ่งตรงขึ้นจุดอ้างอิงทันที)
G91 G28 X0 Y0           (ปลอดภัย: แกน Z ลอยพ้นแล้ว จึงสั่งให้ X และ Y กลับจุดอ้างอิง)
G90                     (สำคัญมาก: สั่งคืนโหมดสัมบูรณ์ทันที เพราะ G91 จากบรรทัดบนยังค้างอยู่)

ข้อผิดพลาดที่ทำให้เครื่องมือชนชิ้นงาน: หากเขียนผิดเป็น:

G90 G28 Z0              (ห้ามเขียนแบบนี้)

ในโหมดสัมบูรณ์ G90 จุดกึ่งกลาง Z0 จะหมายถึง ระดับผิวบนสุดของชิ้นงาน (Work zero Z0) เครื่องจักรจะสั่งให้แกน Z พุ่งดิ่งลงมาด้วยความเร็วสูงสุด (Rapid) เข้าหาผิวบนของชิ้นงานก่อน แล้วจึงค่อยยกขึ้นไปจุดอ้างอิงเครื่อง หากขณะนั้นดอกเอ็นมิลล์ยังฝังอยู่ในเนื้อชิ้นงานหรืออยู่ในหลุมลึก ดอกจะชนชิ้นงานหรือแคลมป์เสียหายได้

G53 การเคลื่อนที่ในระบบพิกัดเครื่องโดยตรง (วิธีสมัยใหม่ที่ปลอดภัยกว่า)

เพื่อตัดปัญหาเรื่องจุดกึ่งกลางและความเสี่ยงของโหมด G91 ค้าง ในโรงงานสมัยใหม่จึงนิยมใช้คำสั่ง G53 แทน:

G53 G00 Z0              (สั่งแกน Z วิ่งตรงขึ้นไปที่ Z0 ของระบบพิกัดเครื่อง โดยไม่ต้องผ่านจุดกึ่งกลาง)

ข้อดีของคำสั่ง G53 คือ:

• ตัดความสับสนของจุดกึ่งกลางทิ้งไป: แกนจะวิ่งตรงไปยังตำแหน่งพิกัดเครื่องที่สั่ง
• ไม่ทิ้งโหมดสัมพัทธ์ G91 ค้างไว้: G53 บังคับใช้ในโหมด G90 เสมอ ทำให้โปรแกรมบรรทัดถัดไปทำงานในระบบสัมบูรณ์ตามปกติ
• ไปตำแหน่งใดก็ได้บนเครื่อง: ไม่จำกัดเฉพาะจุดอ้างอิงเครื่อง เช่น สามารถสั่ง G53 G00 X-200. Y-150. เพื่อเลื่อนโต๊ะงานมายังตำแหน่งที่ช่างหยิบจับชิ้นงานได้สะดวก

6.2.3 วิธีกลับจุดอ้างอิงแบบต่างๆ

รูปแบบ	กลไกการทำงาน	ข้อดี	ข้อควรระวัง
G91 G28 Z0	จุดกึ่งกลางคือตำแหน่งปัจจุบัน แกน Z วิ่งขึ้นตรงไปจุดอ้างอิง	ใช้ได้กับชุดควบคุม Fanuc ทุกยุคสมัย ไม่ต้องจำค่าพิกัดเครื่อง	โหมด G91 จะค้างอยู่ ต้องสั่ง G90 ตามหลังทันที
G53 G00 Z0	วิ่งตรงไปยังตำแหน่ง Z0 ของระบบพิกัดเครื่อง	ปลอดภัย ไม่มีจุดกึ่งกลางให้สับสน ไม่ทิ้งโหมด G91 ค้าง	ต้องใช้ร่วมกับโหมด G90 และเครื่องต้องตั้งจุดอ้างอิงไว้ที่ Z0 พิกัดเครื่อง
G90 G28 X__ Y__ Z__	เดินทางไปจุดกึ่งกลางตามพิกัดชิ้นงานก่อน แล้วค่อยไปจุดอ้างอิง	กำหนดวิถีหลบเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้ในบรรทัดเดียว	เสี่ยงต่อการชนอย่างยิ่งหากคำนวณจุดกึ่งกลางผิดพลาด
G30 P__	ไปยังจุดอ้างอิงที่สอง, สาม หรือสี่ ผ่านจุดกึ่งกลางแบบเดียวกับ G28	เหมาะสำหรับตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องมือหรือจุดหมุนป้อมมีดที่อยู่ใกล้ชิ้นงาน	ตำแหน่งถูกกำหนดในพารามิเตอร์ ต้องตรวจสอบค่าของเครื่องนั้นๆ
G28 U0 W0	บนเครื่องกลึง: U และ W เป็นระยะสัมพัทธ์ จุดกึ่งกลางจึงเป็นจุดปัจจุบันเสมอ	ไม่ต้องสั่ง G91 และไม่มีโหมดค้าง	สองแกนเริ่มวิ่งพร้อมกัน ต้องมั่นใจว่าปลายมีดถอยพ้นเนื้องานทุกทิศแล้ว

6.2.4 หลักการถอยแกนบน Machining center

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องกัด Machining center คือ แยกถอยแกน Z ขึ้นสูงเป็นบรรทัดแรกเดี่ยวๆ เสมอ เช่น:

G91 G28 Z0
G90

หรือ

G53 G00 Z0

แล้วจึงค่อยสั่งให้แกน X และ Y เคลื่อนที่ในบรรทัดถัดไป เหตุผลคือแกน Z ที่ยกขึ้นในแนวดิ่งจะพ้นจากปากกาและแคลมป์เสมอ การสั่ง G91 G28 X0 Y0 Z0 รวบยอดในบรรทัดเดียวเป็นสิ่งต้องห้าม เพราะเครื่องมือที่ยังจมอยู่ในงานจะเดินออกด้านข้างและชนงาน

• ก่อนการเปลี่ยนเครื่องมือ (ATC): โดยทั่วไปเครื่องกัดแนวตั้งจะเปลี่ยนเครื่องมือที่จุดสูงสุดของแกน Z เท่านั้น จึงสั่งเฉพาะแกน Z ให้กลับจุดอ้างอิง แกน X และ Y ไม่จำเป็นต้องขยับ ช่วยประหยัดเวลาการผลิตได้หลายวินาทีในทุกๆ เครื่องมือ
• เมื่อจบโปรแกรม (End of program): ให้ถอยแกน Z ขึ้นสุดก่อน จากนั้นจึงสั่งให้แกน Y เลื่อนโต๊ะงานออกมาด้านหน้าสุดใกล้ตัวผู้ปฏิบัติงาน (เช่น G91 G28 Y0 หรือ G53 G00 Y0) เพื่อให้เปิดประตูถอดเปลี่ยนชิ้นงานได้อย่างสะดวกสบาย
• ต้องยกเลิกการชดเชยรัศมีเครื่องมือก่อน: สั่ง G40 ยกเลิกการชดเชยรัศมีให้เรียบร้อยก่อนสั่งกลับจุดอ้างอิงเสมอ (ดูรายละเอียดในบทที่ 13) และเมื่อเปลี่ยนเครื่องมือตัวใหม่เข้ามา ให้เรียกคำสั่งความยาวเครื่องมือ G43 H__ ขึ้นมาใหม่เสมอ (ดูในบทที่ 12)

6.2.5 จุดกึ่งกลางใช้ทำอะไร

เมื่อจุดกึ่งกลางเป็น 0 แบบ G91 ก็เท่ากับไม่มีจุดกึ่งกลาง แต่จุดกึ่งกลางที่ไม่ใช่ศูนย์ให้ผู้เขียนเลือก เส้นทางสองช่วงในบรรทัดเดียว ช่วงแรกพาเครื่องมือออกจากที่แคบด้วยแกนที่ปลอดภัย ช่วงที่สองพาทุกแกนที่เขียนไปจุดอ้างอิง

บน Machining center แกน Z ขึ้นตรงๆ ก็ปลอดภัยอยู่แล้ว จุดกึ่งกลางจึงมีประโยชน์น้อย ตัวอย่างที่พบในโปรแกรมเก่าคือ G90 G28 X70. Z75. ที่ให้จุดกึ่งกลางอยู่เหนือตัวจับชิ้นงาน ซึ่งอธิบายพร้อมภาพในบทที่ 23 จุดกึ่งกลางมีประโยชน์จริงบนเครื่องกลึง เพราะมีดหลายชนิดต้องออกจากชิ้นงานด้วยแกนหนึ่งก่อนอีกแกนหนึ่ง ดังตัวอย่างในหัวข้อถัดไป

6.2.6 กลับจุดอ้างอิงบนเครื่องกลึง

บนชุดควบคุมระบบ A คำสั่งตามรูปแบบมาตรฐานคือ G28 U0 W0 เพราะ U และ W เป็นค่าระยะเพิ่มอยู่แล้ว จุดกึ่งกลางจึงเป็นตำแหน่งปัจจุบันโดยไม่ต้องสั่ง G91 และไม่มีโหมดใดค้าง (ระบบ B และ C ใช้ G91 ได้เหมือนเครื่องกัด) ข้อที่ต้องคิดคือ แกนใดออกก่อน ซึ่งขึ้นกับว่ามีดอยู่นอกหรือในชิ้นงาน

• มีดภายนอก เช่น มีดกลึงปาดและมีดเซาะร่อง ให้ ถอยแกน X ก่อน ทาง +X คือทางออกจากผิวงาน ถ้ามีดเซาะร่องยังอยู่ในร่องแล้วแกน Z ออกก่อน ใบมีดจะชนผนังร่อง
• มีดภายใน เช่น มีดคว้าน ดอกสว่าน และมีดกลึงเกลียวใน ให้ ถอยแกน Z ก่อน มีดคว้านในรูมีระยะห่างจากผนังเพียงเล็กน้อย ถ้าแกน X ออกก่อน เม็ดมีดจะชนผนังรู ดอกสว่านที่ยังอยู่ในรูก็หักได้แม้แกน X ขยับเพียงเล็กน้อย
• สองแกนพร้อมกัน ใช้ได้เมื่อมีดอยู่นอกชิ้นงานในทั้งสองทิศแล้ว เช่น หลังบรรทัด G00 X100. Z5. และถ้าใช้ยันศูนย์ท้าย ต้องตรวจว่าป้อมมีดที่ไปทาง +Z จนสุดระยะไม่ชนยันศูนย์ท้าย

จุดกึ่งกลางทำให้ลำดับนี้อยู่ในบรรทัดเดียวได้ ค่าที่ไม่ใช่ศูนย์ของแกนหนึ่งพาแกนนั้นออกก่อน แล้วทั้งสองแกนไปจุดอ้างอิงพร้อมกัน

(มีดคว้านอยู่ในรูลึก 35 มม.)
G28 U0 W40.             (ช่วงแรก แกน Z ออก 40 มม. พ้นหน้างาน แกน X อยู่กับที่ ช่วงที่สอง X Z ไปจุดอ้างอิง)

(มีดเซาะร่องอยู่ที่ก้นร่องลึก 3 มม. ต่อด้าน)
G28 U10. W0             (ช่วงแรก แกน X ออก 5 มม. ต่อด้าน พ้นร่อง แกน Z อยู่กับที่ ช่วงที่สอง X Z ไปจุดอ้างอิง)

ค่า U เป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง U10. จึงพามีดออกจากผิวงาน 5 มม. ต้องมากกว่าความลึกของร่อง ส่วนค่า W ต้องพาปลายมีดพ้นหน้างาน ถ้าไม่แน่ใจ เขียนเป็นสองบรรทัด G28 U0 และ G28 W0 ตามลำดับที่ถูกจะอ่านง่ายกว่า

เครื่องกลึงหลายเครื่องไม่กลับจุดอ้างอิงทุกครั้งที่เปลี่ยนมีด เพราะจุดอ้างอิงอยู่ไกลสุดระยะ เสียเวลาไปกลับ ผู้เขียนโปรแกรมจึงถอยไปตำแหน่งเปลี่ยนมีดที่ใกล้ชิ้นงานกว่า เช่น G00 X200. Z100. ในพิกัดชิ้นงาน หรือจุดอ้างอิงที่สอง G30 ในหัวข้อถัดไป ตำแหน่งนั้นต้องให้มีดที่ยาวที่สุดบนป้อมมีดหมุนผ่านได้โดยไม่ชนชิ้นงาน หัวจับ หรือยันศูนย์ท้าย G28 G30 และ G53 ไม่ยกเลิกค่าชดเชยของมีดกลึง เพียงพักไว้ระหว่างการเคลื่อนที่นั้น ป้อมมีดจึงไปถึงจุดอ้างอิงพอดี แล้วค่าชดเชยกลับมามีผลในบรรทัดที่เคลื่อนแกนถัดไป และห้ามเขียนคำสั่ง T ในบรรทัดเดียวกัน ตามบทที่ 14

6.2.7 G30 จุดอ้างอิงที่สอง

G30 จุดอ้างอิงที่สอง (2nd reference position) ทำงานแบบเดียวกับ G28 ทุกข้อ คือผ่านจุดกึ่งกลาง เคลื่อนที่เร็ว เฉพาะแกนที่เขียน และมีผลบรรทัดเดียว ต่างกันที่ปลายทางเป็นตำแหน่งที่ตั้งไว้ใน พารามิเตอร์ เป็นพิกัดเครื่อง ผู้ผลิตเครื่องหรือช่างซ่อมบำรุงเป็นผู้ตั้ง ผู้เขียนโปรแกรมเพียงเลือกใช้ ชุดควบคุมแบบ Fanuc มีได้ถึงจุดอ้างอิงที่สี่ เลือกด้วย ค่า P

G91 G30 P2 Z0           (แกน Z ไปจุดอ้างอิงที่สอง)
G91 G30 Z0              (ไม่เขียน P โดยปกติคือ P2)
G91 G30 P3 X0 Y0        (แกน X Y ไปจุดอ้างอิงที่สาม)
G90

P2 P3 P4 เลือกจุดอ้างอิงที่สอง ที่สาม และที่สี่ ตามลำดับ ไม่มี P1 เพราะจุดอ้างอิงแรกคือปลายทางของ G28 ถ้าไม่เขียน P โดยปกติชุดควบคุมจึงถือว่าเป็น P2 โปรแกรมส่วนใหญ่ใช้เพียงจุดที่สองจึงไม่เขียน P แต่ผลอาจต่างตามการตั้งค่าของเครื่อง ถ้าไม่แน่ใจให้ตรวจจากคู่มือเครื่องหรือเขียน P2 ไว้ จุดอ้างอิงที่สองมักใช้เป็น

• ตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องมือ บนเครื่องที่แขนเปลี่ยนเครื่องมือไม่ได้อยู่ที่จุดอ้างอิงแรก คู่มือเครื่องจะระบุว่า M06 ต้องสั่งหลัง G28 หรือ G30
• ตำแหน่งเปลี่ยนพาเลต (APC) บน HMC ที่โต๊ะงานต้องไปจอดตรงตำแหน่งที่ตัวเปลี่ยนพาเลตรับได้
• ตำแหน่งหมุนป้อมมีดบนเครื่องกลึง ตั้งไว้ใกล้ชิ้นงานกว่าจุดอ้างอิงแรก ดังป้อมมีดเส้นประในภาพจุดอ้างอิงของเครื่องกลึงข้างต้น ลดเวลาเปลี่ยนมีดได้มากในงานที่มีหลายมีด และใช้ได้กับทุกงานบนเครื่อง เพราะไม่ขึ้นกับจุดศูนย์ชิ้นงาน
• ตำแหน่งให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าถึง เช่น ตำแหน่งตรวจวัดชิ้นงานหรือเป่าเศษ

G00 X60. Z5.            (มีดภายนอกถอยพ้นชิ้นงานแล้ว)
G30 P2 U0 W0            (ไปจุดอ้างอิงที่สอง เพื่อหมุนป้อมมีด)
T0303                   (คำสั่ง T อยู่ในบรรทัดของตัวเอง)

6.2.8 G27 และ G29

คำสั่งกลับจุดอ้างอิงอีกสองตัวพบในโปรแกรมเก่า G27 เคลื่อนที่เร็วไปตำแหน่งที่เขียน แล้วตรวจว่าเป็นจุดอ้างอิงหรือไม่ ใช้ตรวจว่าเครื่องเสียตำแหน่งระหว่างทำงานหรือเปล่า เครื่องปัจจุบันตรวจตำแหน่งเองตลอดเวลาจึงไม่ต้องใช้ ส่วน G29 พาเครื่องมือจากจุดอ้างอิงกลับมาผ่านจุดกึ่งกลางของ G28 ครั้งล่าสุดไปยังตำแหน่งที่เขียน ซึ่งเสี่ยงเมื่อเริ่มโปรแกรมกลางคัน โปรแกรมใหม่ควรใช้ G00 ที่เขียนปลายทางตรงๆ แทน รายละเอียด ภาพเส้นทาง และวิธีแปลงอยู่ในบทที่ 23

6.3 จุดศูนย์ชิ้นงาน G54 ถึง G59

ชุดควบคุมมีตารางค่าจุดศูนย์ชิ้นงานมาตรฐาน 6 ชุด คือ G54 ถึง G59 แต่ละชุดเก็บค่า X Y Z และค่าของแกนหมุนถ้ามี เมื่อโปรแกรมสั่ง G55 ชุดควบคุมจะใช้ค่าของ G55 แทน G54 จนกว่าจะสั่งชุดอื่น คำสั่งกลุ่มนี้เป็นคำสั่งคงสถานะ (Modal) และชุดควบคุมส่วนใหญ่ใช้ G54 เป็นค่าเริ่มต้น เมื่อเปิดเครื่องหรือรีเซ็ต

ค่าเหล่านี้อยู่ใน หน้าค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน (Work coordinates) ของชุดควบคุม บนชุดควบคุมแบบ Fanuc เปิดได้ด้วยปุ่ม OFS/SET แล้วกดซอฟต์คีย์ WORK แต่ละชุดมีหมายเลขกำกับ ชุด 00 คือค่าชดเชยร่วม (EXT) ชุด 01 ถึง 06 คือ G54 ถึง G59 ค่าที่บันทึกเป็นตำแหน่งเครื่องของจุดศูนย์ชิ้นงาน จึงมักเป็นค่าลบตามที่อธิบายในหัวข้อก่อนหน้า

การป้อนค่ามีสองแบบ คือพิมพ์ตำแหน่งเครื่องที่อ่านได้แล้วกด INPUT ซึ่งแทนค่าเดิม (หรือ +INPUT ซึ่งบวกเข้ากับค่าเดิม ใช้ขยับจุดศูนย์ทีละน้อย) และพิมพ์พิกัดชิ้นงานของตำแหน่งปัจจุบันแล้วกด MEASUR ให้ชุดควบคุมคำนวณเอง ซึ่งอธิบายในหัวข้อการหาตำแหน่ง X และ Y ถัดไป ชื่อหน้าจอ ตำแหน่งปุ่ม และชื่อซอฟต์คีย์ต่างกันไปตามรุ่นและยี่ห้อของชุดควบคุม

• จุดศูนย์ชิ้นงานเพิ่มเติม เมื่อจุดศูนย์ชิ้นงาน 6 ชุดไม่พอ ชุดควบคุมหลายรุ่นมีตัวเลือกเพิ่ม เช่น G54.1 P1 ถึง P48 ใน Fanuc หรือ G154 P1 ถึง P99 ใน Haas จำนวนสูงสุดขึ้นกับรุ่นและตัวเลือกที่ซื้อ
• ค่าชดเชยร่วม (External / Common work offset) เป็นค่าชุดพิเศษที่บวกเข้ากับทุกชุดตั้งแต่ G54 ถึง G59 ใช้เลื่อนทุกจุดศูนย์พร้อมกัน เช่น เมื่อทั้งฟิกซ์เจอร์ถูกย้าย ค่านี้มักถูกลืมเพราะไม่ได้แสดงคู่กับ G54 หากพบว่าทุกจุดศูนย์เพี้ยนไปเท่ากัน ให้ตรวจค่านี้ก่อน
• G92 (เครื่องกัด) และ G50 X__ Z__ (เครื่องกลึงระบบ A) เป็นวิธีตั้งระบบพิกัดแบบเก่า ซึ่งประกาศว่าตำแหน่งปัจจุบันของเครื่องมือคือพิกัดที่เขียน ผลจึงขึ้นกับว่าเครื่องมืออยู่ที่ใดขณะอ่านบรรทัด โปรแกรมใหม่ไม่ควรใช้ และอย่าเดินโปรแกรมเก่าที่มีคำสั่งนี้จนกว่าจะรู้ตำแหน่งเริ่มที่โปรแกรมต้องการ รายละเอียดอยู่ในบทที่ 23 ส่วน G50 S__ ที่จำกัดรอบสูงสุดเป็นคนละเรื่องและยังใช้ตามปกติ
• G52 ระบบพิกัดย่อย (Local coordinate system) เลื่อนจุดศูนย์ชั่วคราวจากจุดศูนย์ชิ้นงานที่ใช้อยู่ตามระยะที่เขียนในโปรแกรม ใช้เมื่อรูปร่างเดียวกันซ้ำหลายตำแหน่งบนชิ้นงานเดียว รายละเอียดอยู่ในบทที่ 22

6.4 บน Machining center

6.4.1 เลือกจุดศูนย์ชิ้นงานตาม datum ในแบบงาน

จุดศูนย์ชิ้นงานที่ดีที่สุดคือจุดที่แบบงานใช้บอกขนาด ซึ่งมักเป็น datum ในแบบงาน GD&T (ดูบท พื้นฐาน GD&T) ถ้าแบบงานบอกตำแหน่งรูจากผิว B และ C ให้ตั้ง X0 ที่ผิว B และ Y0 ที่ผิว C ขนาดในแบบงานจะเป็นพิกัดในโปรแกรมได้โดยตรง ไม่ต้องบวกลบ และจับชิ้นงานให้ผิว B และ C ชนปากกาตายตัวหรือตัวหยุด ชิ้นงานถัดไปจึงมีจุดศูนย์ที่เดิม

ตำแหน่ง X0 Y0	เหมาะกับ	ข้อควรระวัง
มุมชิ้นงาน (ผิว datum B และ C)	ชิ้นงานทรงเหลี่ยมที่บอกขนาดจากขอบ	ใช้มุมที่ผิวชิดปากปากกาด้านตายและตัวชนงาน ไม่ใช่มุมฝั่งตรงข้ามที่ตำแหน่งเปลี่ยนตามขนาดวัตถุดิบ
ศูนย์กลางรูหรือเพลา	หน้าแปลน ชิ้นงานกลม งานที่บอกขนาดจากแกน	ต้องหาศูนย์กลางด้วยไดอัลเกจหรือโพรบ
กึ่งกลางชิ้นงาน	ชิ้นงานสมมาตร	หาได้จากการแตะขอบสองด้านแล้วหารสอง

สำหรับแกน Z ส่วนใหญ่ตั้ง Z0 ที่ผิวบนของชิ้นงาน ความลึกทุกค่าจึงเป็นค่าลบ และค่า Z บวกหมายถึงอยู่เหนือชิ้นงานซึ่งปลอดภัยเสมอ แบบงานบางแบบบอกความสูงจากผิวล่าง (datum A) ในกรณีนี้อาจตั้ง Z0 ที่ผิวล่างก็ได้ แต่ต้องระวังว่าพิกัด Z ที่ยังเป็นบวกอาจอยู่ในเนื้อชิ้นงาน

6.4.2 หาตำแหน่ง X และ Y

ตัวหาขอบ (Edge finder) แบบกลไกเป็นแท่งที่มีหัวเซนเซอร์ทรงกระบอกต่อกับก้านด้วยสปริง จับในหัวสปินเดิลแล้วหมุนประมาณ 500 ถึง 800 รอบ/นาทีตามคู่มือของผู้ผลิต หัวเซนเซอร์จะเหวี่ยงไม่ตรงศูนย์ เมื่อค่อยๆ เลื่อนเข้าหาผิวชิ้นงาน หัวเซนเซอร์จะถูกผิวดันให้หมุนตรงศูนย์ และเมื่อเลื่อนต่ออีกเล็กน้อยจะ เด้งออกด้านข้างทันที ตำแหน่งที่เด้งคือตำแหน่งที่ผิวของหัวเซนเซอร์แตะผิวชิ้นงานพอดี

ขณะนั้น ศูนย์กลางหัวสปินเดิลยังห่างจากผิวอีกหนึ่งรัศมีของหัวเซนเซอร์ ถ้าหัวเซนเซอร์ Ø10 เข้าหาผิวจากด้าน −X ค่า G54 X คือตำแหน่งเครื่องบวก 5 ถ้าเข้าหาจากด้าน +X ให้ลบ 5 ชุดควบคุมหลายรุ่นมีปุ่ม MEASURE ในหน้าค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน ผู้ปฏิบัติงานพิมพ์ X-5. (พิกัดชิ้นงานของศูนย์กลางหัวสปินเดิลในขณะนั้น) แล้วกด MEASURE ชุดควบคุมจะคำนวณค่า G54 X ให้เอง ซึ่งลดโอกาสบวกลบผิด ในภาพหน้าค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน ข้างต้น ตัวหาขอบเด้งที่ตำแหน่งเครื่อง X −525.000 ค่า G54 X ที่ได้จึงเป็น −525.000 + 5 = −520.000 แทนค่าเดิม −518.740 ของงานก่อน บนหน้าเว็บทดลองกดซอฟต์คีย์ MEASUR ในภาพนั้น

• หาศูนย์กลางรู ใช้ไดอัลเกจติดหัวสปินเดิล หมุนหัวสปินเดิลด้วยมือกวาดรอบผิวรู แล้วเลื่อน X และ Y จนค่าที่อ่านได้เท่ากันทุกทิศ
• โพรบวัดบนหัวสปินเดิล (Spindle probe) ทำขั้นตอนเหล่านี้อัตโนมัติด้วยโปรแกรมวัด แตะผิวหรือรูหลายจุดแล้วบันทึกค่าลง G54 ให้เอง แม่นยำและเร็วกว่าการใช้มือ และลดความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน

6.4.3 หาตำแหน่ง Z: สัมพันธ์กับความยาวเครื่องมือ

แกน Z ต่างจาก X และ Y เพราะเครื่องมือแต่ละตัวยาวไม่เท่ากัน ปลายเครื่องมือแต่ละตัวจึงอยู่คนละระดับแม้หัวสปินเดิลอยู่ตำแหน่งเดียวกัน ชุดควบคุมจึงรวม ค่าชดเชยความยาวเครื่องมือ (Tool length offset, H) ซึ่งเรียกด้วย G43 H__ เข้าไปในการคำนวณแกน Z ด้วย วิธีแบ่งหน้าที่ระหว่างค่า G54 Z กับค่า H ที่ใช้กันมีสองแบบ

แบบที่ 1: วัดจากเส้นอ้างอิงหัวสปินเดิล (Gauge line) เส้นอ้างอิงคือระนาบหน้าของหัวสปินเดิลที่ด้ามจับเครื่องมือแนบอยู่ ความยาวเครื่องมือ H ทุกตัววัดจากเส้นนี้ถึงปลายเครื่องมือ ด้วยเครื่องตั้งศูนย์เครื่องมือนอกเครื่อง (Tool presetter) หรือตัววัดความยาวบนโต๊ะงาน (Tool setter) ส่วนค่า G54 Z คือตำแหน่งเครื่องของเส้นอ้างอิงเมื่อเส้นนี้อยู่ที่ระดับผิวบนชิ้นงาน

$$Z_{\text{machine}} = Z_{\text{G54}} + H + Z_{\text{prog}}$$

ในภาพ G54 Z = −480 และเครื่องมือยาว 120 มม. เมื่อโปรแกรมเรียก G43 H แล้วสั่ง G00 Z50. เส้นอ้างอิงจะไปอยู่ที่ −480 + 120 + 50 = −310 ซึ่งทำให้ปลายเครื่องมืออยู่เหนือผิวบนพอดี 50 มม. และถ้าสั่ง Z0 เส้นอ้างอิงจะไปอยู่ที่ −360 ปลายเครื่องมือจึงแตะผิวบน ข้อดีของวิธีนี้คือค่า H เป็นคุณสมบัติของเครื่องมือเท่านั้น เปลี่ยนชิ้นงานก็ตั้ง G54 Z ใหม่เพียงค่าเดียว และเครื่องมือที่วัดนอกเครื่องไว้แล้วใส่ใช้ได้ทันที

แบบที่ 2: แตะผิวชิ้นงานด้วยเครื่องมือทุกตัว ตั้ง G54 Z = 0 แล้วนำเครื่องมือแต่ละตัวลงแตะผิวบนชิ้นงาน (หรือแตะแท่งวัดความสูงที่รู้ขนาด) บันทึกตำแหน่งเครื่องของปลายเครื่องมือเป็นค่า H ของตัวนั้น ค่า H จึงเป็นค่าลบและรวมระยะถึงชิ้นงานไว้ในตัว วิธีนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์วัดเพิ่ม แต่ ทุกครั้งที่เปลี่ยนชิ้นงานหรือย้ายปากกา ต้องแตะเครื่องมือใหม่ทุกตัว

ค่า H มีผลเมื่อโปรแกรมสั่ง G43

ค่า H เก็บไว้ในตารางค่าชดเชยของชุดควบคุม เช่นเดียวกับค่า G54 แต่จะ ยังไม่มีผลจนกว่าโปรแกรมจะสั่ง G43 บรรทัด G43 H01 Z50. หมายถึง “เปิดการชดเชยความยาวเครื่องมือด้วยค่าในแถวที่ 1 ของตาราง แล้วพาปลายเครื่องมือไปหยุดเหนือผิวบนชิ้นงาน 50 มม.” หลังบรรทัดนี้ ค่า Z ทุกค่าในโปรแกรมคือ ตำแหน่งปลายเครื่องมือ เทียบกับจุดศูนย์ชิ้นงาน ไม่ว่าเครื่องมือจะยาวเท่าใด

T01 M06                 (เปลี่ยนเป็นเครื่องมือหมายเลข 1)
G90 G54 G00 X0 Y0       (เลือกจุดศูนย์ชิ้นงาน และไปเหนือตำแหน่งแรก)
G43 H01 Z50.            (เปิดการชดเชยความยาวด้วยค่า H01 แล้วลงมาหยุดเหนือผิวบนชิ้นงาน 50 มม.)

โปรแกรมตัวอย่างของ Machining center ในบทถัดไปทุกบทมีบรรทัดนี้หลังเปลี่ยนเครื่องมือทุกครั้ง วิธีวัดความยาวเครื่องมือ การตั้งค่า H แบบที่สาม รายละเอียดของ G43 G44 G49 และข้อผิดพลาดที่ทำให้เครื่องมือชน อยู่ในบทที่ 12 ส่วนการชดเชยรัศมีเครื่องมืออยู่ในบทที่ 13

6.4.4 ตัวอย่าง: G54 ทำงานอย่างไรในโปรแกรม

ตัวอย่างนี้ใช้ค่าเดียวกับภาพก่อนหน้า คือ G54 X −350 Y −210 Z −480 และดอกสว่านยาว H01 = 120 มม. ชิ้นงานเป็นแผ่นขนาด 120 × 90 มม. จุดศูนย์อยู่ที่มุมล่างซ้าย เจาะรูลึก 5 มม. สามรูตามลำดับ

O0601 (ตัวอย่าง G54 เจาะรูลึก 5 มม. สามรู)
G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94   (บรรทัดเตรียมความปลอดภัย)
T01 M06                       (ดอกสว่าน)
G90 G54 G00 X20. Y60. S1500 M03  (เลือก G54 แล้วไปเหนือรูที่ 1)
G43 H01 Z50. M08              (เปิดการชดเชยความยาว ลงมาหยุดเหนือผิวบน 50 มม.)
Z2.                           (ลงมาใกล้ผิวชิ้นงาน)
G01 Z-5. F100                 (เจาะรูที่ 1)
G00 Z2.
X60. Y40.                     (รูที่ 2)
G01 Z-5.
G00 Z2.
X100. Y60.                    (รูที่ 3)
G01 Z-5.
G00 Z50. M09
G91 G28 Z0 M05
G49
G90
M30

ดูเครื่องมือเดินได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

ทุกค่าในโปรแกรมเขียนจากมุมชิ้นงานตามแบบงาน ไม่มีตัวเลขของตำแหน่งปากกาอยู่ในโปรแกรมเลย ชุดควบคุมเป็นฝ่ายบวกค่า G54 (และค่า H ในแกน Z) เข้าไปทีละบรรทัด

บรรทัด	พิกัดในโปรแกรม	การคำนวณของชุดควบคุม	ตำแหน่งเครื่อง
G54 G00 X20. Y60.	X20 Y60	X: −350 + 20 · Y: −210 + 60	X−330 Y−150
G43 H01 Z50.	Z50	−480 + 120 + 50	Z−310
Z2.	Z2	−480 + 120 + 2	Z−358
G01 Z-5.	Z−5	−480 + 120 − 5	Z−365
X60. Y40.	X60 Y40	X: −350 + 60 · Y: −210 + 40	X−290 Y−170
X100. Y60.	X100 Y60	X: −350 + 100 · Y: −210 + 60	X−250 Y−150

ตำแหน่ง Z ในตารางคือตำแหน่งเครื่องของเส้นอ้างอิงหัวสปินเดิล ขณะเดินโปรแกรม หน้าจอ Absolute จะแสดงค่าในคอลัมน์ที่สอง ส่วนหน้าจอ Machine จะแสดงค่าในคอลัมน์สุดท้าย

ถ้าวันรุ่งขึ้นปากกาถูกย้ายไปทาง +X อีก 100 มม. ผู้ปฏิบัติงานหาขอบใหม่แล้วได้ G54 X = −250 โปรแกรม O0601 ไม่ต้องแก้แม้แต่บรรทัดเดียว รูที่ 2 จะไปอยู่ที่ตำแหน่งเครื่อง −250 + 60 = −190 ซึ่งยังเป็นรูที่ระยะ 60 มม. จากขอบชิ้นงานเหมือนเดิม

ข้อควรระวังคือ เขียน G54 ไว้ในโปรแกรมเสมอ แม้ว่าชุดควบคุมจะใช้ G54 เป็นค่าเริ่มต้นก็ตาม เพราะคำสั่งกลุ่มนี้คงสถานะ ถ้าโปรแกรมก่อนหน้าจบลงขณะใช้ G55 อยู่ และโปรแกรมนี้ไม่ได้เขียน G54 เครื่องจะเดินโปรแกรมนี้ด้วยค่า G55 ไปตัดผิดตำแหน่งทันที

6.4.5 หลายจุดศูนย์ในเครื่องเดียว

การมีจุดศูนย์หลายชุดทำให้เครื่องตัดชิ้นงานหลายชิ้นในรอบเดียวได้ โดยใช้โปรแกรมตัดเฉือนชุดเดียวกัน หลักการคือ เขียนรูปร่างของชิ้นงานไว้ในโปรแกรมย่อยครั้งเดียวจาก X0 Y0 ของชิ้นงาน แล้วให้โปรแกรมหลักเลือกจุดศูนย์ของชิ้นงานที่จะตัดก่อนเรียกโปรแกรมย่อยแต่ละครั้ง ตัวอย่างในหัวข้อนี้เรียกโปรแกรมย่อยด้วย M98 P0605 และโปรแกรมย่อยกลับมาที่โปรแกรมหลักด้วย M99 ซึ่งอธิบายในบทที่ 10 ในบทนี้ให้ดูเพียงว่าจุดศูนย์ชุดใดมีผลขณะเรียกโปรแกรมย่อยแต่ละครั้ง

หลายปากกาบน VMC

ปากกาแต่ละตัวมีจุดศูนย์ของตัวเอง เช่น G54 G55 G56 ผู้ปฏิบัติงานหาขอบและบันทึกค่าทีละปากกา ไม่ควรคำนวณจากระยะห่างระหว่างปากกาตามที่ออกแบบไว้ เพราะปากกาแต่ละตัวยึดบนโต๊ะงานคลาดเคลื่อนกันได้หลายสิบไมครอน และความสูงของปากกาก็ไม่เท่ากันพอดี

โปรแกรมย่อยเขียนรูสามรูเหมือนในโปรแกรม O0601 และจบที่ความสูง Z50. เพื่อให้โปรแกรมหลักย้ายไปชิ้นงานถัดไปได้อย่างปลอดภัย

O0605 (เจาะสามรู เขียนจาก X0 Y0 ของชิ้นงาน)
G00 X20. Y60.
Z2.
G01 Z-5. F100
G00 Z2.
X60. Y40.
G01 Z-5.
G00 Z2.
X100. Y60.
G01 Z-5.
G00 Z50.                      (จบที่ความสูงปลอดภัยเสมอ)
M99

O0602 (สามปากกา)
G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94
T01 M06
G90 G54 G00 X0 Y0 S1500 M03   (ปากกาตัวที่ 1)
G43 H01 Z50. M08              (เรียกค่าชดเชยความยาว ลงมาหยุดเหนือชิ้นงาน 50 มม.)
M98 P0605                     (เจาะสามรูบนชิ้นงานที่ 1)
G55 X0 Y0                     (ปากกาตัวที่ 2 เครื่องเคลื่อนที่ไปตามค่า G55)
M98 P0605                     (โปรแกรมย่อยเดิมทุกบรรทัด)
G56 X0 Y0                     (ปากกาตัวที่ 3)
M98 P0605
M09
G91 G28 Z0 M05
G49
G90
M30

ดูเครื่องมือเดินได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

ก่อนสลับจุดศูนย์ต้อง ถอยแกน Z ไปที่ความสูงปลอดภัยก่อนเสมอ ในตัวอย่างนี้โปรแกรมย่อยจบที่ Z50. ให้แล้ว เพราะบรรทัดที่สลับจุดศูนย์จะเคลื่อนที่ในแนว X และ Y ข้ามจากชิ้นงานหนึ่งไปอีกชิ้นหนึ่ง ถ้าปากกาหรือชิ้นงานทั้งสองสูงไม่เท่ากัน ค่า Z50. ของ G54 กับ G55 ก็อยู่คนละระดับ และควรตั้งความสูงปลอดภัยให้พ้นปากกาที่สูงที่สุดบนโต๊ะงาน

ข้อดีอีกข้อของการจับหลายปากกาคือ ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยนชิ้นงานในปากกาหนึ่งขณะที่เครื่องตัดอีกปากกาหนึ่งได้ และเมื่องานมีเครื่องมือหลายตัว นิยมให้ เครื่องมือแต่ละตัวทำงานครบทุกปากกาก่อนเปลี่ยนเครื่องมือ เพื่อลดจำนวนครั้งที่เปลี่ยนเครื่องมือ โปรแกรมจึงมีชุด G54 G55 G56 ซ้ำหลังเปลี่ยนเครื่องมือทุกตัว

ทาวเวอร์บน HMC

บน HMC ชิ้นงานมักจับบน ทาวเวอร์ (Tombstone) ที่ตั้งอยู่บนโต๊ะหมุนแกน B แต่ละด้านของทาวเวอร์มีชิ้นงานของตัวเอง โปรแกรมหมุนแกน B เพื่อหันด้านที่จะตัดเข้าหาหัวสปินเดิล แล้วเรียกจุดศูนย์ของด้านนั้น ตามที่อธิบายไว้ในบทที่ 4 แต่ละด้านจึงเป็นเหมือนงานสามแกนหนึ่งงานที่มี X0 Y0 บนหน้าชิ้นงาน และ Z0 ที่ผิวหน้าชิ้นงานซึ่งหันเข้าหาหัวสปินเดิล

แม้ทาวเวอร์จะออกแบบให้ทุกด้านห่างจากศูนย์แกน B เท่ากัน แต่ในทางปฏิบัติแต่ละด้านคลาดเคลื่อนกันเล็กน้อย และชิ้นงานแต่ละด้านอาจหนาไม่เท่ากัน จึงต้อง วัดจุดศูนย์ของแต่ละด้านแยกกัน ที่มุมของแกน B ที่ใช้ตัดด้านนั้นจริง ถ้าชิ้นงานทั้งสี่ด้านเหมือนกัน โปรแกรมย่อย O0605 ชุดเดียวกับตัวอย่าง VMC ก็ใช้ได้ทุกด้าน เพราะโปรแกรมย่อยรู้จักเพียง X0 Y0 Z0 ของด้านที่กำลังตัด

O0603 (ทาวเวอร์สี่ด้าน)
G17 G21 G40 G49 G80 G90 G94
T01 M06
G90 G54 G00 B0.               (หันหน้า 1 เข้าหาหัวสปินเดิล)
X0 Y0 S1500 M03
G43 H01 Z50. M08
M98 P0605                     (เจาะสามรูบนหน้า 1)
G53 G00 Z0                    (ถอยแกน Z ไปจุดอ้างอิงเครื่องก่อนหมุนโต๊ะ)
G55 B90.                      (หันหน้า 2 เข้าหาหัวสปินเดิล และใช้จุดศูนย์ของหน้า 2)
X0 Y0
G43 H01 Z50.
M98 P0605
G53 G00 Z0
G56 B180.                     (หน้า 3)
X0 Y0
G43 H01 Z50.
M98 P0605
G53 G00 Z0
G57 B270.                     (หน้า 4)
X0 Y0
G43 H01 Z50.
M98 P0605
G53 G00 Z0 M09
G49
M05
M30

ดูเครื่องมือเดินได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

สิ่งที่ต่างจากตัวอย่าง VMC มีสามข้อ

1. ถอยแกน Z ไปจุดอ้างอิงเครื่องก่อนหมุนแกน B ทุกครั้ง ทาวเวอร์ที่หมุนกวาดเป็นวงกลมที่ใหญ่กว่าความกว้างของตัวทาวเวอร์มาก โดยเฉพาะมุมของชิ้นงานและอุปกรณ์จับยึด ความสูงปลอดภัย Z50. ที่ใช้ย้ายระหว่างปากกาบน VMC จึงไม่พอ
2. สั่งแกน B ในบรรทัดเดียวกับการเลือกจุดศูนย์ของด้านนั้น ทำให้อ่านโปรแกรมแล้วรู้ทันทีว่าจุดศูนย์ชุดใดใช้กับมุมใด ถ้าหมุนไปมุมหนึ่งแต่เรียกจุดศูนย์ของอีกด้าน เครื่องจะตัดในตำแหน่งที่ผิดทั้งหมด เครื่องหลายรุ่นปลดและล็อกแกน B ให้เองเมื่อสั่ง B แต่บางรุ่นต้องสั่งรหัส M ปลดล็อกก่อนหมุนและล็อกหลังหมุน ให้ตรวจจากคู่มือเครื่อง
3. เรียก G43 H__ ใหม่หลังถอยด้วย G53 เพื่อให้การเคลื่อนที่เข้าหาชิ้นงานครั้งถัดไปใช้ค่าชดเชยความยาวแน่ๆ ไม่ว่าชุดควบคุมจะยกเลิกค่าชดเชยชั่วคราวระหว่าง G53 หรือไม่

ทาวเวอร์ที่มีชิ้นงานหลายชิ้นต่อด้านอาจต้องใช้จุดศูนย์มากกว่า 6 ชุด เช่น สี่ด้าน ด้านละสามชิ้น เป็น 12 ชุด กรณีนี้ใช้จุดศูนย์ชิ้นงานเพิ่มเติม G54.1 P1 ถึง P12 แทน ชุดควบคุมบางรุ่นยังมีฟังก์ชัน จุดศูนย์ชิ้นงานที่หมุนตามแกนหมุน (Dynamic fixture offset) ซึ่งคำนวณจุดศูนย์ใหม่ให้เองเมื่อแกน B หรือแกนหมุนอื่นหมุนไป ทำให้บันทึกจุดศูนย์เพียงชุดเดียวเทียบกับศูนย์ของแกน B ได้

เมื่อรูปร่างที่ซ้ำอยู่บนชิ้นงานเดียวกันและระยะระหว่างกันมาจากแบบงาน ให้ใช้ระบบพิกัดย่อย G52 ในบทที่ 22 แทนการใช้จุดศูนย์หลายชุด

6.5 บน Turning center

6.5.1 X0 คือแนวศูนย์กลางเสมอ Z0 คือหน้างาน

บนเครื่องกลึง ผู้เขียนโปรแกรม ไม่ได้เลือกตำแหน่ง X0 เพราะค่า X เป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง X0 จึงต้องเป็นแนวศูนย์กลางของหัวสปินเดิลเสมอ สิ่งที่เลือกได้คือตำแหน่ง Z0 ซึ่งนิยมตั้งไว้ที่ หน้างานด้านปลายที่กลึงเสร็จแล้ว พิกัด Z ของผิวชิ้นงานทั้งหมดจึงเป็นค่าลบ และ Z บวกคือบริเวณหน้าชิ้นงานที่ปลอดภัย

ตำแหน่งอื่นที่พบบ้างคือ Z0 ที่หน้าหัวจับหรือที่ผิวหลังของชิ้นงาน ซึ่งเหมาะกับชิ้นงานที่ความยาวรวมสำคัญกว่าตำแหน่งหน้างาน แต่ต้องระวังว่าพิกัด Z ที่เป็นบวกจำนวนมากจะอยู่ในเนื้อชิ้นงาน

6.5.2 ค่าชดเชยตำแหน่งมีดและค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงาน

เครื่องกลึงไม่มีคำสั่ง G43 แยกเหมือนเครื่องกัด คำสั่ง T สี่หลัก เช่น T0101 เรียก ค่าชดเชยของมีด พร้อมกับการหมุนป้อมมีด ค่าชดเชยนี้แบ่งเป็น ค่าชดเชยตำแหน่งมีด (Geometry offset) ซึ่งบอกตำแหน่งปลายมีดเทียบกับเครื่อง และ ค่าชดเชยการสึกหรอ (Wear offset) ซึ่งใช้ปรับขนาดเล็กน้อยระหว่างผลิต ชุดควบคุมส่วนใหญ่ตั้งค่าให้สองหลักท้ายเรียกทั้งแถวค่าขนาดและแถวค่าสึกหรอคู่กัน หรืออาจตั้งค่าให้สองหลักแรกเลือกค่าขนาดแล้วใช้สองหลักท้ายเลือกเฉพาะค่าสึกหรอ ดูรายละเอียดและการตั้งค่าพารามิเตอร์ในบทที่ 14 (หัวข้อค่าขนาดและค่าสึกหรอในคำสั่ง T) ส่วนตำแหน่งหน้างานเก็บไว้ได้ในสองที่ วิธีตั้งเครื่องกลึงจึงมีสองแบบหลัก

แบบที่ 1: ค่าชดเชยตำแหน่งมีดแต่ละตัวชี้ไปที่จุดศูนย์ชิ้นงานโดยตรง เป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุดบนเครื่องกลึงแบบ Fanuc ค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงาน (Work shift) เป็นศูนย์ และมีดทุกตัวถูกแตะตั้งกับชิ้นงานจริงทีละตัว

1. ตั้ง Z ปาดหน้างานบางๆ ด้วยมีดตัวนั้น แล้วถอยออกในแกน X โดยไม่ขยับแกน Z เปิดหน้าค่าชดเชยตำแหน่งมีด (หน้า Geometry) ที่หมายเลขของมีดตัวนั้น พิมพ์ Z0. แล้วกด MEASURE ชุดควบคุมบันทึกตำแหน่งปัจจุบันเป็นค่าชดเชยตำแหน่งมีด Z เพื่อให้ปลายมีดตรงนี้คือ Z0
2. ตั้ง X กลึงผิวนอกสั้นๆ แล้วถอยออกในแกน Z โดยไม่ขยับแกน X หยุดหัวสปินเดิล วัดเส้นผ่านศูนย์กลางที่กลึงได้ด้วยไมโครมิเตอร์ เช่น 48.62 มม. พิมพ์ X48.62 แล้วกด MEASURE
3. มีดที่กลึงผิวนอกไม่ได้ เช่น ดอกสว่านหรือบาร์คว้าน ตั้ง X ให้ปลายอยู่บนแนวศูนย์กลาง หรือคว้านรูแล้ววัดเส้นผ่านศูนย์กลางรูแทน

ภาพต่อไปนี้เป็นหน้าค่าชดเชยตำแหน่งมีดขณะตั้ง X ของมีด T0202 ตามข้อ 2 ก่อนกด MEASURE ค่า X ในแถว 002 ยังเป็นค่าเดิม และตำแหน่งแบบ ABSOLUTE ทางขวายังคำนวณจากค่าเดิมนั้น จึงแสดง 48.500 ทั้งที่วัดได้ 48.62 เมื่อกด MEASURE ชุดควบคุมนำตำแหน่งเครื่องลบค่าที่ป้อน ได้ค่าใหม่ −209.800 − 48.62 = −258.420 ชื่อซอฟต์คีย์บน 0i-F คือ MEASUR บนหน้าเว็บทดลองกด MEASUR ในภาพแล้วดูแถว 002 และกด GEOM WEAR เพื่อเปลี่ยนหน้า

การแตะตั้งมีดในบทนี้เปลี่ยนเฉพาะคอลัมน์ X และ Z ส่วนอีกสองคอลัมน์ผู้ปฏิบัติงานป้อนเองตามมีดที่ใส่ ไม่ได้มาจาก MEASURE คอลัมน์ R คือ รัศมีปลายมีด (Tool nose radius) ซึ่งอ่านได้จากรหัสของเม็ดมีด เช่น 0.8 มม. ของ T0101 และ 0.4 มม. ของ T0202 คอลัมน์ T คือ ทิศของปลายมีด (Tool tip direction) เป็นตัวเลข 0 ถึง 9 ที่บอกว่าปลายมีดหันไปทางใด ทิศ 3 ในภาพคือมีดกลึงผิวนอกที่เดินเข้าหาหัวจับ ซึ่งเป็นมีดส่วนใหญ่บนป้อมมีด ชุดควบคุมใช้ R และ T เฉพาะเมื่อโปรแกรมสั่งการชดเชยรัศมีปลายมีดด้วย G41 หรือ G42 ถ้าไม่ใช้ ค่าทั้งสองไม่มีผลกับตำแหน่งมีด รายละเอียดอยู่ในบทที่ 14

ข้อดีคือไม่ต้องมีอุปกรณ์เพิ่ม ข้อเสียคือ เมื่อเปลี่ยนชิ้นงานที่ยาวต่างไป ต้องตั้ง Z ของมีดทุกตัวใหม่

แบบที่ 2: ค่าชดเชยตำแหน่งมีดเป็นคุณสมบัติของมีด และเก็บตำแหน่งหน้างานไว้ใน G54 Z ค่าชดเชยตำแหน่งมีดของแต่ละตัวบอกเพียงว่าปลายมีดตัวนั้นยื่นออกจากป้อมมีดเท่าใด ไม่ได้รวมระยะถึงหน้างาน ส่วนตำแหน่งหน้างานบันทึกเป็น ค่าจุดศูนย์ชิ้นงาน G54 Z ค่าเดียว ซึ่งมีผลกับมีดทุกตัวพร้อมกัน เมื่อเปลี่ยนชิ้นงานจึงตั้ง Z ใหม่เพียงค่าเดียว เหมือนวิธีเส้นอ้างอิงหัวสปินเดิลของเครื่องกัด ขั้นตอนอยู่ในหัวข้อถัดไป ชุดควบคุม Fanuc Series 0i-TF มี G54 ถึง G59 เป็นฟังก์ชันมาตรฐานเหมือนเครื่องกัด แต่เครื่องกลึงรุ่นเก่าบางเครื่องไม่มี และใช้หน้า Work shift (ซอฟต์คีย์ W.SHFT) แทน ซึ่งเลื่อนระบบพิกัดชิ้นงานทั้งระบบในลักษณะเดียวกัน

ไม่ว่าจะใช้แบบใด ค่า X ของค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงานควรเป็นศูนย์เสมอ เพราะแนวศูนย์กลางของหัวสปินเดิลไม่เปลี่ยนตามชิ้นงาน ถ้าค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงานในแกน X ไม่เป็นศูนย์ เส้นผ่านศูนย์กลางที่กลึงได้จะผิดทุกตัว

6.5.3 ตั้ง G54 บนเครื่องกลึง

เมื่อใช้แบบที่ 2 ชุดควบคุมรวมค่าสามค่าเพื่อหาตำแหน่งเครื่องของปลายมีด เหมือนสูตรของเครื่องกัดที่มีค่า H

$$Z_{\text{machine}} = Z_{\text{G54}} + Z_{\text{geom}} + Z_{\text{prog}}$$

เมื่อ $Z_{\text{geom}}$ คือค่าชดเชยตำแหน่งมีดในแกน Z ของแถวที่คำสั่ง T เรียก (รวมค่าสึกหรอ) แกน X ใช้สูตรเดียวกัน แต่ $X_{\text{G54}}$ เป็นศูนย์เสมอ ในแบบที่ 1 ค่า $Z_{\text{G54}}$ เป็นศูนย์ ระยะถึงหน้างานจึงไปรวมอยู่ใน $Z_{\text{geom}}$ ของมีดทุกตัว ส่วนแบบที่ 2 แยกระยะนี้ออกมาไว้ใน $Z_{\text{G54}}$

ขั้นที่ 1: หาค่าชดเชยตำแหน่งมีดที่ไม่ขึ้นกับชิ้นงาน ทำเมื่อใส่มีดเข้าป้อมมีด ไม่ต้องทำใหม่ทุกงาน มีสองวิธี

• แขนวัดมีด (Tool setter arm) เป็นหัวสัมผัสที่ดึงลงมาอยู่ตำแหน่งตายตัวเทียบกับเครื่อง ผู้ปฏิบัติงานเลื่อนปลายมีดเข้าแตะหัวสัมผัสด้าน X และด้าน Z ทีละด้าน เมื่อแตะ ชุดควบคุมบันทึกค่าชดเชยตำแหน่งมีดของแกนนั้นลงหน้า Geometry ให้เอง ค่า X ที่ได้อ้างอิงแนวศูนย์กลางหัวสปินเดิลเหมือนแบบที่ 1 ส่วนค่า Z อ้างอิงตำแหน่งของหัวสัมผัส จึงเป็นคุณสมบัติของมีดเท่านั้น
• มีดตัวหลัก (Master tool) เมื่อเครื่องไม่มีแขนวัดมีด ให้แตะตั้งมีดทุกตัวตามแบบที่ 1 บนชิ้นงานชิ้นแรกเพียงครั้งเดียว ระยะจากหน้างานชิ้นนั้นจึงรวมอยู่ในค่าชดเชยทุกตัวเท่ากัน ค่าที่ต่างกันระหว่างมีดแต่ละตัวคือความยาวที่ต่างกันจริง งานถัดไปไม่ต้องแตะทุกตัวอีก เพียงตั้ง G54 Z ตามขั้นที่ 3 ซึ่งจะได้ระยะที่หน้างานใหม่ต่างจากหน้างานเดิม

ขั้นที่ 2: ตรวจค่า X ค่า G54 X และค่า X ของชุด 00 EXT ต้องเป็นศูนย์ ค่า EXT ในแกน Z ก็ควรเป็นศูนย์ด้วย เพราะชุดควบคุมบวกค่า EXT เข้ากับ G54 ถึง G59 ทุกชุด

ขั้นที่ 3: ตั้ง G54 Z ที่หน้างาน

1. ในโหมด MDI สั่ง G54 T0101 เพื่อเลือก G54 และเปิดค่าชดเชยของมีดที่จะใช้แตะ ขั้นนี้สำคัญ เพราะชุดควบคุมคำนวณ G54 จากตำแหน่งแบบ ABSOLUTE ขณะนั้น ถ้าไม่ได้เรียกค่าชดเชยของมีดไว้ ค่าที่ได้จะคลาดเคลื่อนเท่ากับค่าชดเชยตำแหน่งมีดทั้งค่า
2. ปาดหน้างานบางๆ แล้วถอยออกในแกน X โดยไม่ขยับแกน Z
3. กดปุ่ม OFS/SET แล้วซอฟต์คีย์ WORK เลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่ Z ของชุด 01 (G54) พิมพ์ Z0. แล้วกด MEASUR ชุดควบคุมตั้ง G54 Z ให้ตำแหน่งปลายมีดขณะนั้นเป็น Z0 คือ $Z_{\text{G54}} = Z_{\text{machine}} - Z_{\text{geom}}$
4. ตรวจที่หน้าจอแสดงพิกัด ตำแหน่งแบบ ABSOLUTE ของแกน Z ต้องเป็น 0.000

ตัวอย่างนี้ใช้ชิ้นงานและมีดเดียวกับแบบที่ 1 ในภาพหน้าค่าชดเชยตำแหน่งมีดข้างต้น แต่วัดค่าชดเชยด้วยแขนวัดมีด ได้ค่า Z ของ T0101 เป็น −282.000 และของ T0202 เป็น −289.150 ซึ่งยาวกว่า 7.15 มม. เท่าเดิม เมื่อ T0101 ปาดหน้างานที่ตำแหน่งเครื่อง Z −385.000 แล้วป้อน Z0. กด MEASUR จะได้ G54 Z = −385.000 − (−282.000) = −103.000

สถานการณ์	G54 Z	ค่า Z ของ T0202	T0202 ที่ Z0 อยู่ที่ตำแหน่งเครื่อง
แบบที่ 1	0.000	−392.150	0 + (−392.150) + 0 = −392.150
แบบที่ 2	−103.000	−289.150	−103.000 + (−289.150) + 0 = −392.150
แบบที่ 2 งานใหม่ หน้างานยื่นออกมาอีก 12 มม.	−91.000	−289.150	−91.000 + (−289.150) + 0 = −380.150

สองแถวแรกพามีดไปที่ตำแหน่งเดียวกัน ต่างกันเพียงว่าระยะถึงหน้างานเก็บไว้ที่ใด แถวสุดท้ายแสดงข้อดีของแบบที่ 2 เมื่อหน้างานใหม่ยื่นออกมา 12 มม. ผู้ปฏิบัติงานแตะหน้างานด้วย T0101 ครั้งเดียว G54 Z เปลี่ยนเป็น −91.000 และมีดทุกตัวตามไปเอง ถ้าใช้แบบที่ 1 ต้องแก้ค่า Z ของมีดทุกตัว

โปรแกรมที่ใช้แบบที่ 2 ต้อง เขียน G54 ไว้ในบรรทัดเริ่มต้น ด้วยเหตุผลเดียวกับเครื่องกัด ถ้าโปรแกรมก่อนหน้าจบลงขณะใช้ G55 อยู่ และโปรแกรมนี้ไม่ได้เขียน G54 มีดทุกตัวจะเดินตามค่า Z ของ G55 ไปตัดผิดตำแหน่ง

O0604 (G54 บนเครื่องกลึง)
G18 G21 G40 G99
G54 G00 T0101          (เลือก G54 และมีดตัวที่ 1)
G50 S2500              (จำกัดรอบสูงสุดก่อนใช้ G96)
G96 S180 M03
X44. Z2. M08           (Z2. คือ 2 มม. หน้างานตาม G54 Z)

6.5.4 หน้าจอแสดงตำแหน่งบนเครื่องกลึง

หน้าจอแสดงตำแหน่งของ Turning center มีสี่แบบเหมือนหน้าจอของ Machining center แต่มีเพียงแกน X และ Z และตำแหน่งแบบ RELATIVE ใช้ตัวอักษร U และ W แทน ภาพต่อไปนี้เป็นมีด T0101 ขณะกลึงผิวนอก Ø40 ด้วยบรรทัด G01 Z-30. F0.2 ไปยังตำแหน่ง X40. Z-30. ในภาพจุดศูนย์ชิ้นงานบนเครื่องกลึงข้างต้น ปลายมีดอยู่ที่ Z −18 จึงเหลือระยะอีก 12 มม. บนหน้าเว็บทดลองกดซอฟต์คีย์ ABS REL และ ALL ในภาพเพื่อเปลี่ยนหน้าได้

ค่า X ทุกชุดบนหน้าจอเครื่องกลึงเป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง เครื่องในตัวอย่างนี้ตั้งด้วยแบบที่ 1 ค่าชดเชยตำแหน่งมีดของ T0101 คือ X −260 Z −385 และค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงานเป็นศูนย์ ตำแหน่งแบบ ABSOLUTE จึงเท่ากับตำแหน่งเครื่องลบค่าชดเชยตำแหน่งมีด คือ X: −220 − (−260) = 40 และ Z: −403 − (−385) = −18

6.5.5 ข้อควรรู้เพิ่มเติมบนเครื่องกลึง

• ความสูงศูนย์ของปลายมีด ปลายมีดต้องอยู่ที่ระดับแนวศูนย์กลางพอดี ถ้าสูงหรือต่ำไป เส้นผ่านศูนย์กลางที่ได้จะไม่ตรงกับค่า X และการปาดหน้าจะเหลือแกนเล็กๆ ที่ศูนย์กลาง ต้องแก้ที่การติดตั้งมีด ไม่ใช่ที่ค่าชดเชย
• G50 มีสองความหมาย ในชุดควบคุม Fanuc ระบบ A G50 S2500 คือจำกัดรอบสูงสุดตามที่กล่าวในบทที่ 5 แต่ G50 X__ Z__ คือการตั้งระบบพิกัดแบบเก่าที่อธิบายไว้ข้างต้น ชุดควบคุมระบบ B และ C ใช้ G92 แทนทั้งสองอย่าง ต้องอ่านให้ออกว่าบรรทัดนั้นมีตัวอักษรใดตามหลัง
• หัวสปินเดิลรอง ชิ้นงานที่ถูกส่งต่อไปกลึงด้านหลังมีหน้างานใหม่และทิศของแกน Z กลับด้าน จึงต้องมีจุดศูนย์ชิ้นงานของด้านที่สองแยกต่างหาก วิธีกำหนดต่างกันตามผู้ผลิต บางรุ่นใช้ G55 บางรุ่นใช้ค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงานชุดที่สองของหัวสปินเดิลรอง

6.6 ตรวจสอบก่อนเดินเครื่องจริง

ค่าจุดศูนย์ชิ้นงานที่ผิดเป็นสาเหตุของการชนที่พบบ่อยที่สุดในการตั้งงานใหม่ ก่อนเดินโปรแกรมจริงควรตรวจตามลำดับนี้

1. ตรวจว่าโปรแกรมเรียกจุดศูนย์ชุดที่ตั้งไว้ เช่น โปรแกรมใช้ G55 แต่ผู้ปฏิบัติงานตั้งค่าไว้ที่ G54
2. สั่งไปที่จุดศูนย์ในโหมด MDI โดยเผื่อระยะ Z เช่น G54 G00 X0 Y0 แล้วตามด้วย G43 H01 Z50. บนเครื่องกัด หรือ T0101 แล้ว G00 X100. Z50. บนเครื่องกลึง แล้วมองว่าเครื่องมืออยู่เหนือจุดที่คาดไว้จริง
3. ลดความเร็วเคลื่อนที่เร็ว (Rapid override) และเดินทีละบรรทัด (SINGLE BLOCK) ในรอบแรก ดูระยะที่เหลือ (Distance to go) ก่อนกดเดินบรรทัดที่เข้าหาชิ้นงาน
4. ตรวจเครื่องหมายและค่าที่บวกลบ โดยเฉพาะรัศมีของตัวหาขอบ และค่า X ที่ต้องเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางบนเครื่องกลึง

6.7 เปรียบเทียบ Machining center กับ Turning center

หัวข้อ	Machining center	Turning center
ตำแหน่งจุดอ้างอิงเครื่อง	หัวสปินเดิลขึ้นสุด แกน X Y สุดระยะด้านบวก	ป้อมมีดถอยสุด +X +Z
X0 Y0	ผู้เขียนโปรแกรมเลือก ตาม datum ของแบบงาน	X0 คือแนวศูนย์กลางเสมอ ไม่มีแกน Y บนเครื่องพื้นฐาน
Z0	ส่วนใหญ่ที่ผิวบนชิ้นงาน	ส่วนใหญ่ที่หน้างานที่กลึงเสร็จ
ที่เก็บตำแหน่งชิ้นงาน	G54 ถึง G59 และจุดศูนย์เพิ่มเติม	ค่าชดเชยตำแหน่งมีดแต่ละตัว หรือค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงาน / G54 Z
ความยาวเครื่องมือ	ค่า H เรียกด้วย G43	อยู่ในค่าชดเชยที่เรียกพร้อมคำสั่ง T
เครื่องมือหาจุดศูนย์	ตัวหาขอบ ไดอัลเกจ โพรบบนหัวสปินเดิล	ปาดหน้าและกลึงแล้ววัด แขนวัดมีด
หลายจุดศูนย์ในเครื่องเดียว	หลายปากกา ทาวเวอร์บน HMC	หัวสปินเดิลหลักและหัวสปินเดิลรอง

สรุป

• ชุดควบคุมใช้ ระบบพิกัดเครื่อง ที่ผู้ผลิตกำหนด และ ระบบพิกัดชิ้นงาน ที่ผู้เขียนโปรแกรมเลือก ตำแหน่งจริงคือค่าจุดศูนย์ชิ้นงานบวกพิกัดในโปรแกรม
• จุดอ้างอิงเครื่อง อยู่ปลายระยะด้านบวกของทุกแกน ห่างจากชิ้นงานมากที่สุด เครื่องที่ใช้ตัวเข้ารหัสแบบนับเพิ่มต้อง กลับจุดอ้างอิง ทุกครั้งหลังเปิดเครื่อง
• คำสั่งกลับจุดอ้างอิง เคลื่อนที่เร็ว เฉพาะแกนที่เขียน และมีผลบรรทัดเดียว แต่ G91 ที่เขียนร่วมค้างอยู่ ในโปรแกรมให้ถอยแกน Z ก่อนด้วย G91 G28 Z0 แล้วสั่ง G90 หรือใช้ G53 G00 Z0 ห้ามใช้ G90 G28 Z0
• บนเครื่องกลึงใช้ G28 U0 W0 มีดภายนอกถอยแกน X ก่อน มีดภายในถอยแกน Z ก่อน จุดกึ่งกลาง เช่น G28 U0 W40. รวมลำดับนี้ไว้ในบรรทัดเดียว
• G30 ไปจุดอ้างอิงที่สองถึงที่สี่ที่ตั้งในพารามิเตอร์ เลือกด้วย P2 ถึง P4 ไม่เขียน P โดยปกติคือ P2 เพราะจุดอ้างอิงแรกเป็นของ G28 ใช้เป็นตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องมือ เปลี่ยนพาเลต หรือหมุนป้อมมีด
• G54 ถึง G59 เก็บจุดศูนย์ได้หกชุด ชุดควบคุมบวกค่าที่เลือกเข้ากับพิกัดทุกบรรทัด โปรแกรมจึงเขียนจากแบบงานได้ตรงๆ และควรเขียน G54 ไว้ในโปรแกรมเสมอ
• ใช้หลายปากกาบน VMC หรือหลายด้านของทาวเวอร์บน HMC ได้ด้วย โปรแกรมย่อยชุดเดียว ที่เขียนจาก X0 Y0 ของชิ้นงาน วัดจุดศูนย์ทุกชุดแยกกัน และถอยแกน Z ก่อนสลับจุดศูนย์ทุกครั้ง บน HMC ให้ถอยไปจุดอ้างอิงเครื่องก่อนหมุนแกน B
• G52 เลื่อนจุดศูนย์ชั่วคราวจากจุดศูนย์ชิ้นงานตามระยะในแบบงาน ค่าค้างอยู่จนกว่าจะยกเลิกด้วย G52 X0 Y0 Z0 ส่วน G92 และ G50 X__ Z__ ขึ้นกับตำแหน่งของเครื่องมือ โปรแกรมใหม่ไม่ควรใช้ รายละเอียดอยู่ในบทที่ 22 และบทที่ 23 ตามลำดับ
• บน Machining center ให้ตั้งจุดศูนย์ตาม datum ของแบบงาน หาขอบด้วยตัวหาขอบแล้ว ชดเชยรัศมีของหัวเซนเซอร์ และแบ่งหน้าที่แกน Z ระหว่าง G54 Z กับความยาวเครื่องมือ H ให้ชัดเจน
• บน Turning center X0 คือแนวศูนย์กลางเสมอ ส่วน Z0 นิยมตั้งที่หน้างาน เก็บไว้ในค่าชดเชยตำแหน่งมีดแต่ละตัว หรือในค่าชดเชยตำแหน่งชิ้นงานที่ใช้ร่วมกันทุกตัว
• ตรวจจุดศูนย์ทุกครั้งด้วยการสั่งไปเหนือจุดศูนย์ใน MDI และเดินรอบแรกด้วยความเร็วต่ำทีละบรรทัด

บทต่อไปจะดูตัวโปรแกรมเอง ว่าประกอบจากคำและบรรทัดอย่างไร และชุดควบคุมจำสถานะจากบรรทัดหนึ่งไปยังบรรทัดถัดไปอย่างไร การรวมจุดศูนย์ชิ้นงานและค่าชดเชยความยาวจากบทนี้เข้าเป็นโปรแกรมที่ใช้งานได้จริงอยู่ในบทที่ 11 ส่วนค่าชดเชยความยาวเครื่องมืออธิบายละเอียดในบทที่ 12 ค่าชดเชยรัศมีเครื่องมือในบทที่ 13 และค่าชดเชยของมีดกลึงในบทที่ 14