Development of Offline Mini CNC Milling Machine for Wood Carving
Main Article Content
Abstract
This research aims to design and develop a small CNC milling machine for wood carving with an offline system, and to determine the efficiency and evaluate the quality of the developed CNC milling machine. The development process followed a 7-step technological approach.
The results showed that the developed CNC milling machine has a unique feature of being able to work offline without requiring a connection to a computer. It has a machining area of 350x350x120 millimeters and a structure made of aluminum sheets. The machine uses an 800-watt, 24,000 rpm water-cooled spindle motor with a cooling pump. It is driven by stepping motors and ball screws on all three axes. The machine employs a robust system for securing the workpiece, wires, and cutting tools. The control system is managed through a Mach3 board and a 7-inch touchscreen, utilizing the ArtCAM software for design and workpiece creation. The efficiency tests of the machining movement along the X, Y, and Z axes, as well as the actual machining tests on various shapes, revealed that the average deviation was at an excellent level. The quality assessment by 5 experts found that the overall quality was at an excellent level, with an average of 4.71 and a standard deviation of 0.44. The developed small CNC milling machine for offline wood carving demonstrates high efficiency, ease of use, and precision. It can be practically applied in the wood carving production industry, reducing the steps and time required for computer system preparation, lowering costs, increasing production capacity, and enhancing the quality and competitiveness of wood carving products. Furthermore, it contributes to the development of knowledge in production technology and automatic control for the Thai industrial academic sector.
Article Details
References
จักรดาว ประทุมชาติ และ ตะวัน สุจริตกุล. (2547, 18-20 ตุลาคม). การพัฒนาระบบควบคุมเครื่องกัดซีเอ็นซี
ด้วยคอมพิวเตอร์แบบแผงวงจรเดี่ยว. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย
ครั้งที่ 18. จังหวัดขอนแก่น.
ทศพิธ วิสมิตนันท์, พิเชฐ ตระการชัยศิริ และ เกรียงไกร ไวยกาญจน์. (2555, 17-19 ตุลาคม). การสร้างเครื่องกัด
CNC ขนาดเล็กสำหรับการผลิตแบบหล่อโฟมหายแบบแยกชิ้น. ใน การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรม
อุตสาหการ ประจำปี พ.ศ. 2555 (หน้า 1175-1182). ชะอำ, เพชรบุรี.
ธานินทร์ ศิลป์จารุ. (2549). การวิจัยและวิเคราะห์ทางสถิติด้วย SPSS. พิมพ์ครั้งที่ 5. กรุงเทพมหานคร :
วี.อินเตอร์ พริ้นท์.
บุญชม ศรีสะอาด. (2556). การวิจัยเบื้องต้น. พิมพ์ครั้งที่ 9กรุงเทพฯ : สุวีริยาสาส์น.
วิทยา พันธุ์เจริญศิลป์, อดุลย์ พัฒนภักดี และ สถาพร คล้ายคลึง. (2542). การออกแบบและควบคุมเครื่องกัด
ชนิด 3 แกน [รายงานการวิจัย]. มหาวิทยาลัยศรีปทุม.
วิทยา พันธุ์เจริญศิลป์, อดุลย์ พัฒนภักดี และ เผชิญ จันทร์สา. (2563, 18 ธันวาคม). การควบคุมเครื่องกัดซีเอ็นซี
ชนิด 3 แกน ด้วยตัวควบคุมแบบ พีไอ ดี. ใน การประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติมหาวิทยาลัย
ศรีปทุม ครั้งที่ 15 ประจำปี 2563. มหาวิทยาลัยศรีปทุม.
รัชชานนท์ โชติมา และ วุฒิพงษ์ แก้วคำ. (2562). การผลิตต้นแบบแม่พิมพ์ห่วงรัดซิ่นด้วยเครื่องกัดซีเอ็นซี
ขนาดเล็ก ปริญญานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต. มหาวิทยาลัยมหาสารคาม.
สมมาตร พรหมพุฒ และ นพรุจ เขียวนาค. (2565). การพัฒนาระบบควบคุมเครื่องกัดซีเอ็นซีขนาดเล็ก
โดยใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและวิศวกรรม
มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม, 4(1), 1-14.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2554). กระบวนการเทคโนโลยี. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก :
https://designtechnology.ipst.ac.th/?page_id=165 สืบค้น 18 สิงหาคม 2568.
Ertekin, Y., & Chiou, R. (2013). Interdisciplinary senior design project to develop a teaching tool:
Mini CNC mill. In 120th ASEE Annual Conference & Exposition. Atlanta, GA.
Nugroho, W., Rifai, D., Embong, A. H., Aziz, K. A. A., Embong, A. S., Awang, H., & Ibrahim, M. F.
(2021). Development of CNC milling machine for small scale industry. IOP Conference
Series: Materials Science and Engineering, 1068(012017). https://doi.org/10.1088/1757-
X/1068/1/012017
Rastvorova, I. I., & Klyucherev, N. A. (2021). Design and modelling of a universal CNC machine.
Journal of Physics: Conference Series, 1753(012040). https://doi.org/10.1088/1742-
/1753/1/012040
Runwal, P., Shelke, A., Udavant, P., Rokade, S., & Baitule, D. A. (2017). Design and manufacturing of
mini CNC plotter machine. International Journal for Research in Applied Science &
Engineering Technology (IJRASET), 5(IV). https://doi.org/10.22214/ijraset.2017.4149
Rangel, D. A., Rojas, F. A., & Arteaga, N. A. (2011). Development of a CNC micro-lathe for bone
microimplants. Revista EIA, (15), 113-127.
Wasis, N., Rifai, D., Embong, A. H., Abd Aziz, K. A., Embong, A. S., Awang, H., & Ibrahim, M. F. (2021).
Development of CNC milling machine for small scale industry. IOP Conference Series:
Materials Science and Engineering, 1068(1), 012017. https://doi.org/10.1088/1757-
X/1068/1/012017