การพัฒนาโปรแกรม LabVIEW สำหรับควบคุมเครื่องกัด 5 แกน โดยใช้กระบวนการคำนวณแบบระบบพิกัดทรงกระบอก
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ในปัจจุบันการใช้งานเครื่องกัดชิ้นงานซีเอ็นซี 5 แกน (CNC 5-axis) ในอุตสาหกรรมการผลิตภายในประเทศมีเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากมีข้อดีคือสามารถประหยัดเวลา แรงงาน และทำให้คุณภาพของชิ้นงานที่ได้มีความถูกต้อง เที่ยงตรงแม่นยำ ความคลาดเคลื่อนทั้งทางด้านขนาด ตำแหน่ง รูปร่าง และความหยาบผิวเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนด
โครงงานวิจัยและพัฒนานี้ได้ทำการปรับปรุงออกแบบและสร้างเครื่องกัด 5 แกนขึ้น ซึ่งประกอบด้วย 2 ส่วนคือ 1) การสร้างระบบกลไกการเคลื่อนที่ของแกนที่ 4 ซึ่งหมุนรอบแกน X และแกนที่ 5 ซึ่งหมุนรอบแกน Z 2) ส่วนของการพัฒนาโปรแกรม LabVIEW เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของดอกกัดให้เคลื่อนที่ตัดเฉือนชิ้นงานได้ทั้ง 5 แนวแกน โดยใช้ระเบียบวิธีการคำนวณเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยระบบสมการ Denavit-Hartenberg ของแกนที่ 4 และ 5 ร่วมกับระบบพิกัดทรงกระบอก (R, , Z) ของชิ้นงาน โดยมีข้อกำหนดให้แนวแกนของดอกกัดต้องทำมุมตั้งฉากกับพื้นผิวสำเร็จของชิ้นงาน อาศัยหลักการเปรียบเทียบค่าความสูงในแนวแกน Z ระหว่างจุดที่ทาการตัดเฉือนกับจุดถัดไปของทางเดินมีดกัดให้อยู่ในระยะความคลาดเคลื่อนที่กำหนด ผลการประมวลผลแบบวนรอบซ้ำจะทำให้ได้ตัวแปรการเคลื่อนที่ของทั้ง 5 แนวแกน (X, Y, Z, 1, 2) ผลการทดลองกัดชิ้นงานรูปร่างนาฬิกาทรายจากชิ้นงานดิบทรงกระบอกวัสดุโฟม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 40 mm ยาว 40 mm พบว่าการเคลื่อนที่ของดอกกัดเป็นไปตามตัวแปรที่กำหนด โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยจริง (Average True Percent Error) ของเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนเว้าของนาฬิกาทรายประมาณ 2%
Article Details
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารฯ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะได้รับอนุญาต แต่ห้ามนำไปใช้เพื่่อประโยชน์ทางธุรกิจ และห้ามดัดแปลง
เอกสารอ้างอิง
[2] สมฤกษ์ ปุจฉาการ, ชาติชาย วิเชียรรัตน์,ปิยวัฒน์ หนองประทุม, สุธรรม ธัมกิตติคุณ. การพัฒนาซอฟท์แวร์ควบคุมเครื่องกัด 3 แกนด้วยโปรแกรม LabVIEW เพื่อรองรับรหัสคำสั่ง GCode. การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสา
หการ ประจำปี 2556; วันที่ 16-18 ตุลาคม 2556, พัทยา, ชลบุรี
[3] Alan Overby. CNC Machining Handbook. McGraw Hill Professional; 2010.
[4] Robert Bishop. LabVIEW 7 Express student edition. Prentice Hall; 2003.
[5] A.H. Slocum. 1992. Precision Machine Design. Englewood Cliffs. Prentice-Hall. NJ; 1992.
[6] Denavit, Jacques; Hartenberg, Richard Scheunemann. A kinematic notation for lower-pair mechanisms based on matrices. 1955; Trans ASME J. Appl. Mech 23: 215–221.
[7] Yitao Duan, Pete Retondo, Robert Hillaire. Three Axis Milling Machine. ME230 Final Project. Fall 1998. University of California at Berkeley. Mechanical Engineering.
[8] Dehong Huo, Kai Cheng, Frank Wardle. Design of a 5-Axis Ultraprecision Micro Milling Machine–UltraMill: Part 1. Holistic Design Approach, Design Considerations, and Specifications. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology April 2010; Volume 47, Issue 9-12, pp 867-877.
[9] M. Munlin, S.S. Makhanov, E.L.J. Bohez. Optimization of rotations of a five-axis milling Machine near stationary points. 2004; Computer-Aided Design 36: 1117–1128.
[10] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 17 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: http://www.mscsoftware.com/
[11] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 22 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: http://www.wolfram.com/mathematica/
[12] [อินเทอร์เนต]. 2557 [เข้าถึงเมื่อ 27 มีนาคม 2557]. เข้าถึงได้จาก: http://www.ni.com/labview/
