ข้อเสียของโครงสร้างของjig fixture ที่ทำจากเหล็กหล่อ

กรณีศึกษา: บริษัท เอ็น พี เอ็ม อัลลิแอนซ์ คาสติ้ง จ ากัด JIG Design for Position Inspection of Cylinder 092, Cylinder 130 and Cylinder PinR for CNC and CMM Case Study: NPM Alliance Casting Co., Ltd

สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปีการศึกษา 2562

นางสาวสจัจพร โพธิ์แกว้ เลขประจ าตัว

อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์ ดร. กิตติพงษ์ เยาวาจา

บทคัดย่อ

โครงงานนี้เป็นโครงงานที่ท าร่วมกับบริษัท เอ็น พี เอ็ม อัลลิแอนซ์ คาสติ้ง จ ากัด ในแผนก QC เนื่องจากบริษัทมีจ านวนพนักงงานไม่มากจึงท าให้พนักงานต้องรับผิดชอบงานที่หลากหลาย ในแผนกของตนเอง และด้วยเวลาการตรวจชิ้นงานที่จ ากัดท าให้บางรอบมีการตรวจชิ้นงานเกิน เวลา มีผลเสียท าให้กินเวลาการตรวจชิ้นงานของรอบใหม่และจะมีผลกระทบต่อการผลิตชิ้นงาน ในไลน์ผลิตถ้าหากชิ้นงานที่หยิบมาสุ่มตรวจมีค่าต าแหน่งและขนาดของชิ้นงานที่ไม่ได้อยู่ในช่วงที่ ยอมรับได้(Tolerance) หรือเรียกว่าชิ้นงาน NG แผนก QC จะต้องเข้าไปแจ้งในไลน์ผลิตให้หยุด การผลิตชิ้นงานของเครื่อง CNC ทันทีหากการตรวจชิ้นงานล่าช้าและแจ้งปัญหาในไลน์ผลิตช้า จะ ท าให้มีชิ้นงาน NG และเสียหายเป็นจ านวนมาก โครงงานนี้ได้จ าลองออกแบบจิ๊กไว้ 2 แบบ คือ 1.จิ๊กจับชิ้นงานตรวจสอบขนาดและ ต าแหน่งของชิ้นงานที่ใช้กับเครื่อง CMM 2.จิ๊กตรวจสอบต าแหน่งความคลาดเคลื่อนของชิ้นงานที่ ใช้กับเครื่อง CNC จิ๊กทั้ง 2 แบบ ใช้ได้กับชิ้นงาน 3 ชนิด คือ Cylinder 092, Cylinder 130และ Cylinder PinR เขียนแบบและจ าลองการใช้งานโดยโปรแกรม SOLIDWORKS ii

กิตติกรรมประกาศ

โครงงานวิศวกรรมฉบับนี้ส าเร็จลุล่วงได้ด้วยดีตามวัตถุประสงค์อันเนื่องมาจากได้รับความ ร่วมมือและอ านวยความสะดวกเป็นอย่างดีจากอาจารย์และบุคคลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง โดยทาง ผู้จัดท าต้องขอขอบพระคุณบุลคลและกลุ่มบุคคลต่าง ๆ ที่ให้ค าปรึกษา แนะน า และช่วยเหลือเป็น อย่างดีมาโดยตลอด ทั้งด้านวิชาการ และการด าเนินงานโครงงาน ดังนี้ อาจารย์ ดร. กิตติพงษ์ เยาวาจา ที่ปรึกษาโครงงาน ให้ค าแนะน า การด าเนินงาน อีกทั้ง ยังให้ค าปรึกษาจนสามารถผ่านอุปสรรคต่าง ๆ จนลุล่วงมาได้ด้วยดี นอกจากนี้ยังให้ค าชี้แนะ และ มอบโอกาสที่ดีให้เสมอมา บริษัท เอ็น พี เอ็ม อัลลิแอนซ์ คาสติ้ง จ ากัด ที่ให้ค าปรึกษา ให้ความอนุเคราะห์ข้อมูลใน การท าโครงงาน ตลอดจนค าแนะน าต่าง ๆ บุคลากรประจ าคณะวิศกรรมศาสตร์ศรีรา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา ที่ได้อ านวยความสะดวกในการท าโครงงานทางด้านเอกสารที่ใช้ในงานโครงงานด้านวิศวกรรม สุดท้ายนี้ คุณงามความดีอันพึงมีจากกโครงงานวิศกรรมฉบับนี้ ทางผู้จัดท าขอมอบแด่ บิดา มารดา อันเป็นที่เคารพยิ่ง และคณาจารย์ผู้ประสาทวิชาความรู้ ตลอดจนทุก ๆ ท่านที่ให้ ก าลังใจช่วยเหลือจนกระทั่งวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ส าเร็จลุล่วงลงด้วยดี นางสาวสัจจพร โพธิ์แกว้

iii สารบัญ หน้า บทคัดย่อ i กิตติกรรมประกาศ

ii สารบัญ iii สารบัญภาพ ix บทที่1 บทน า 1 1.1 ที่มาของโครงงาน 1 1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1 1.3 ขอบเขตของโครงงาน 2 1.4 ขั้นตอนและวิธีการด าเนินงาน 2 1.5 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 3 บทที่2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 4 2.1 หน้าที่ของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 4 2.1.1จิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 4 2.2 หลักของการก าหนดต าแหน่ง 4 2.2.1 การอ้างอิง 4 2.2.2 กฎเบื้องต้นส าหรับการก าหนดต าแหน่ง 5 2.2.3 ค่าผิดพลาดที่ยอมรับให้ใช้ได้ 5 2.2.4 แนวของการเคลื่อนที่ 6 2.2.5 การจ าจัดการเคลื่อนที่ 7 2.2.6 การก าหนดต าแหน่งชิ้นงาน 7 iv สารบัญ(ต่อ) หน้า 2.3 โครงสร้างล าตัวของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 8 2.3.1 ล าตัวงานหล่อ 8 2.3.2 ล าตัวงานเชื่อม 8 2.3.3 ล าตัวงานสร้างประกอบ 9 2.4 การออกแบบให้ประหยัด 9 2.4.1 การออกแบบที่ประหยัด 9 2.4.1.1 การออกแบบให้ง่าย 10 2.4.1.2 การใช้วัสดุที่ท าเตรียมไว้แล้ว 10 2.4.1.3 ส่วนประกอบที่เป็นมาตรฐาน 10 2.4.1.4 ค่าความเผื่อและความผิดพลาดที่ยอมรับได้ 11 2.4.1.5 การเขียนแบบที่ไม่ยุงยาก 11 2.5 การพัฒนาขั้นเริ่มแรกของการออกแบบ 11 2.5.1 การวิเคราะห์ก่อนการออกแบบ 11 2.6แบบดรออิ้งของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 11 2.6.1 แบบดรออิ้งของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์กับแบบดรออิ้งของการผลิต 11 2.6.2 การเขียนดรออิ้งที่ไม่ยุ่งยาก 12 2.6.3 การใช้ข้อความบนแบบดรออิ้ง 13 2.6.4 การลดจ านวนภาพวิวต่าง ๆ ลง 13 2.6.5 สัญลักษณ์ 14 2.6.6 การก าหนดขนาดบนแบบดรออิ้ง 15 v สารบัญ(ต่อ) หน้า 2.6.7 การก าหนดขนาดแบบขนาดหลัก 15 2.6.8 การก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลัก 16 2.6.9 การระบุรายละเอียดของความฟิ ต 17 2.6.10 การบอกขนาดตามระบบเมตริกและระบบอังกฤษ 17 2.6.11อัตราส่วนการลดขนาดและการขยายขนาด 18 2.6.12 การเปรียบเทียบค่าความผิดพลาดที่ยอมได้และค่าความเผื่อ 19 2.7 ฟิ กซ์เจอร์ส าหรับการตรวจสอบ 19 2.7.1 เกจวัดค่าลิมิท 20 2.8 วัสดุที่ใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 21 2.8.1 คุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุที่ใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 21 2.8.1.1 ความแข็ง 22 2.8.1.2 ความเหนียว 24 2.8.1.3 ความต้านทานความสึกหรอ 24 2.8.1.4 ความแข็งแรงต่อแรงดึง 24 2.8.1.5 ความแข็งแรงต่อแรงเฉือน 25 2.8.2 วัสดุใช้ท าจิกและฟิ กซ์เจอร์ที่เป็นเหล็ก 26 2.8.2.1 เหล็กหล่อ 26 2.8.2.2 เหล็กเหนียวผสมคาร์บอน 26 2.8.2.3 เหล็กเหนียวผสมธาตุพิเศษ 28 vi สารบัญ(ต่อ) หน้า 2.8.3 วัสดุใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ที่ไม่ใช่เหล็ก 29 2.8.3.1 อลูมินัม 29 2.8.3.2 แมกนีเซียม 29 2.8.3.3 โลหะผสมบิสมัท 29 2.8.4 วัสดุท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ที่ไม่ใช่โลหะ 30 2.8.4.1 ไม้ 30 2.8.4.2 ยางยูเรเทน 31 2.8.4.3 อีป็อคซีและพลาสติกเรซิน 31 บทที่3 อุปกรณ์และวิธีการ 32 3.1 บทน า 32 3.1.1 เครื่องกลึง CNC 32 3.1.2 โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องกลึง CNC 33 3.1.2.1 ระบบขับเคลื่อน 33 3.1.2.2 ระบบจับยึด 33 3.1.2.3 ระบบตรวจวัด 33 3.1.2.4 ระบบไฟฟ้า 33 3.1.2.5 ระบบควบคุม 34 3.1.3 การท างานเบื้องต้นของเครื่องกลึง CNC 34 3.1.4ข้อดีของเครื่องกลึง CNC 34 3.1.5 เครื่อง CMM 36 3.1.6 MPE MPEE 37 3.1.7 การวัดความยาวหรือต าแหน่ง (Linear Mode) 37 vii สารบัญ(ต่อ) หน้า 3.2 ลักษณะของชิ้นงานที่น ามาออกแบบ JIG 39 3.2.1 Cylinder 092 39 3.2.2 Cylinder 130 39 3.2.3 Cylinder PinR 40 3.3 จิ๊กตรวจสอบชิ้นงานส าหรับใช้ในไลน์การผลิตเครื่องกลึง CNC 40 3.3.1 เครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบชิ้นงานแบบเดิม 40 3.3.1.1 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092 40 3.3.1.2 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130 41 3.3.1.3 JIG ตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR 41 3.3.2 วิธีตรวจสอบ Position ของชิ้นงานแบบเดิม 42 3.3.3 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK และ NG แบบเดิม 42 3.3.3.1 การตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบเดิม 42 3.3.3.2 การตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบเดิม 43 3.3.4 ปัญที่พบ 43 3.3.5 แบบจ าลอง JIG ตรวจสอบ Position ที่ออกแบบใหม่ 44 3.3.5.1 อุปกรณ์ 44 3.3.5.2 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092แบบใหม่ 44 3.3.5.3 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130แบบใหม่ 45 3.3.5.4 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR แบบใหม่ 45 3.3.6 วิธีตรวจสอบ Position ของชิ้นงานแบบใหม่ 46 3.3.7 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK และ NG แบบใหม่ 47 3.3.7.1 การตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบใหม่ 47 3.3.7.2 การตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบใหม่ 47 viii สารบัญ(ต่อ) หน้า 3.4 จิ๊กตรวจสอบชิ้นงานส าหรับเครื่อง CMM 48 3.4.1 ลักษณะการจับชิ้นงานแบบปัจจุบัน 48 3.4.2 แนวคิดการจับชิ้นงานแบบใหม่ 49 3.4.3 อุปกรณ์ 50 3.4.4 แบบจ าลองเมื่อสวมกับชิ้นงาน 51 3.4.5 แผนภาพการท างานแบบเดิม 52 3.4.6 แผนภาพการท างานแบบใหม่ 53 บทที่4 ผลการออกแบบ 54 4.1 สิ่งที่พัฒนาของจิ๊กแบบใหม่ที่ดีขึ้นกว่าจิ๊กแบบเดิม ที่ใช้กับเครื่อง CNC 54 4.2 สิ่งที่พัฒนาของจิ๊กแบบใหม่ที่ดีขึ้นกว่าจิ๊กแบบเดิม ที่ใช้กับเครื่อง CMM 54 บทที่5 สรุปผล และข้อเสนอแนะ 55 ix สารบัญรูปภาพ หน้า รูปที่ 2.1 ความสัมพันธ์กันของค่าผิดพลาดที่ยอมรับได้ระหว่างชิ้นงานกับจิ๊ก 5 รูปที่ 2.2 ความสัมพันธ์กันของค่าผิดพลาดที่ยอมรับได้ระหว่างชิ้นงานกับจิ๊ก 6 รูปที่ 2.3แนวของการเคลื่อนที่ 7 รูปที่2.4 การใช้ข้อความก าหนดขนาด 13 รูปที่ 2.5 การลดจ านวนภาพวิวต่าง ๆ 14 รูปที่ 2.6 สัญลักษณ์ของเกลียว 14 รูปที่ 2.7 สัญลักษณ์ของการเชื่อม 15 รูปที่ 2.8 การก าหนดขนาดแบบขนาดก าจัด 16 รูปที่ 2.9 การก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลัก 17 รูปที่ 2.10 การระบุขนาด 17 รูปที่ 2.11อัตราส่วนลดและการขยายขนาด 18 รูปที่ 2.12 ตารางเปรียบเทียบค่าความเผื่อ 19 รูปที่ 2.13 เกจวัดค่าสูงสุดต ่าสุด 20 รูปที่ 2.14 การใช้ โก – โน โก เกจ 21 รูปที่ 2.15 ตารางเปรียบเทียบความแข็ง 23 รูปที่ 2.16 ทดสอบแรงดึง 24 รูปที่2.17 ทดสอบแรงเฉือน 25 รูปที่ 2.18 การประกอบไม้เพื่อป้องกันการบิด 30 x สารบัญรูปภาพ(ต่อ) หน้า รูปที่ 3.1 เครื่องกลึงซีเอนซี (Computer Numerically Controlled) 32 รูปที่ 3.2 เครื่อง CMM (COORDINATE MEASURING MACHINE) 36 รูปที่ 3.3 Cylinder 092 39 รูปที่ 3.4 Cylinder 130 39 รูปที่ 3.5 Cylinder PinR 40 รูปที่ 3.6 JIG Cylinder 092 แบบเดิม 40 รูปที่ 3.7 JIG Cylinder 130แบบเดิม 41 รูปที่ 3.8 JIG Cylinder PinR แบบเดิม 41 รูปที่ 3.9 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน แบบเดิม 42 รูปที่ 3.10 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบเดิม 42 รูปที่ 3.11 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบเดิม 43 รูปที่ 3.12 JIG Cylinder 092 แบบใหม่ 44 รูปที่ 3.13 JIG Cylinder 130 แบบใหม่ 45 รูปที่ 3.14 JIG Cylinder PinR แบบใหม่ 45 รูปที่ 3.15 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ 46 รูปที่ 3.16 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ 46 รูปที่ 3.17 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบใหม่ 47 รูปที่ 3.18 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบใหม่ 47 รูปที่ 3.19 V Block 48 รูปที่ 3.20 ตัวอย่างการจับชิ้นงานด้วย V Block 48 xi สารบัญรูปภาพ(ต่อ) หน้า รูปที่ 3.21 แบบจ าลองจิ๊กวัดชิ้นงานที่ออกแบบใหม่ 49 รูปที่ 3.22 อุปกรณ์ส่วนฐาน 50 รูปที่ 3.23 จิ๊กของชิ้นงานที่ประกอบกับฐาน 50 รูปที่ 3.24 แบบจ าลองของจิ๊กที่ออกแบบใหม่เมื่อสวมกับชิ้นงาน 51 1 บทที่1 บทน า 1.1 ทมี่ าของโครงงาน จิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เป็นเครื่องมือที่มีความจ าเป็นอย่างยิ่งส าหรับการผลิตงานต่าง ๆ ใน โรงงานอุตสาหกรรมไม่ว่าขนาดเล็กหรือใหญ่ อุตสาหกรรมที่ผลิตผลิตภัณฑ์จากโลหะในประเทศ ไทยได้มีการพัฒนาตัวเองและเจริญเติบโตขึ้นมาอย่างรวดเร็ว โดยมีผลิตภัณฑ์ชนิดต่าง ๆ ที่ท าจาก โลหะปรากฏให้เห็นอย่างมากมายในท้องตลาด เช่น ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของรถยนต์ ชิ้นส่วนอุปกรณ์ และอะไหล่ของเครื่องจักร และผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น สิ่งที่อยู่เบื้องหลังจากเจริญเติบโต ของอุตสาหกรรมเหล่านี้อย่างหนุ่งก็คือ ผลผลิตที่เกิดจากอุตสาหกรรมเครื่องมือ โดยที่เครื่องมือ ต่าง ๆ ที่ผลิตขึ้นมานั้นจะถูกน าไปใช้ในขบวนการผลิตชิ้นส่วน และขบวนการประกอบผลิตภัณฑ์ ของอุตสาหกรรมประเภทอื่น และถ้ามีการน าเอาเครื่องมือที่มีคุณภาพและมาตรฐานไปใช้ในงาน การผลิต จะท าให้ผลผลิตที่ผลิตได้มีคุณภาพและมาตรฐาน การออกแบบและปรับปรุงเครื่องมือ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการท างานในโรงงาน อุตสาหกรรม และเพื่อเพิ่มผลผลิตให้สูงขึ้น การออกแบบที่เกี่ยวกับเครื่องจักรในอุตสาหกรรม และ เครื่องมือพิเศษอื่น ๆ ท าให้ทุกวันนี้มีการผลิตงานได้อย่างรวดเร็วและมีปริมาณสูง อีกทั้งยังท าให้ สินค้ามีคุณภาพดีและประหยัดขึ้นด้วย ซึ่งจะท าให้เป็นที่แน่ใจว่าสินค้าที่ผลิตออกไปจะได้ผลส าเร็จ เป็นอย่างดี

1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1.2.1 เพื่อใส่และถอดชิ้นงานได้ง่ายขึ้น 1.2.2 เพื่อตรวจชิ้นงานได้หลายชิ้นในการตั้งจุดเริ้มต้นเพียงครั้งเดียว 1.2.3 เพื่อตั้งชิ้นงานได้แม่นย ากว่าใช้ V Block เป็นตัวจับชิ้นงาน 1.2.4 ลดความผิดพลาดของจ านวนชิ้นงานที่ผลิต 1.2.5 ลดเวลาตรวจชิ้นงาน 2

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 1.3.1 ศึกษาการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 1.3.2 สร้างแบบจ าลองจิ๊กตรวจสอบชิ้นงาน 1.3.3 จิ๊กใช้ได้กับชิ้นงาน 3 ชนิด คือ Cylinder 092, Cylinder 130และ Cylinder PinR

1.4 ขั้นตอนและวธิีการดา เนินงาน 1.4.1 ศึกษาชิ้นงานทั้ง 3 ชนิด คือ Cylinder 092, Cylinder 130และ Cylinder PinR 1.4.2 ทดลองใช้จิ๊กตรวจสอบชิ้นงานที่มีในโรงงาน 1.4.3 สรุปปัญหาของจิ๊กที่มีในโรงงานกับพี่หัวหน้าแผนก QC 1.4.4 ศึกษาและหาข้อมูลการท าจิ๊กเพื่อพัฒนาให้ดีขึ้น 1.4.5 ศึกษาเงื่อนไขและรายละเอียดต่าง ๆ ของการท าจิ๊ก 1.4.6 เขียนแบบคร่าว ๆ หรือสเก็ตภาพให้เห็นแนวคิดในการออกแบบ 1.4.7 ปรึกษาการออกแบบจิ๊กกับพี่หัวหน้าแผนก QC 1.4.8 เสนอแนวคิดของจิ๊กที่ออกแบบใหม่ 1.4.9 เลือกแบบที่ดีที่สุดมาใช้งาน 1.4.10 ท าการเขียนแบบจิ๊กในโปรแกรม Solid Work 1.4.11 เสนอแบบที่เขียนในโปรแกรม Solid Work กับพี่หัวหน้าแผนก QC 1.4.12 ปรับปรุง แก้ไข Drawing 2D ในส่วนของค่า Tolerance ที่ไม่ละเอียดพอ 1.4.13 เสนอแบบที่แก้ไขกับพี่หัวหน้าแผนก QC 1.4.14 น าเสนอโครงงานการออกแบบจิ๊ก และวิธีการใช้งาน 3

1.5 ประโยชนท์ คี่ าดว่าจะได้รับ 1.5.1 ได้เรียนรู้และใช้เครื่องมือวัดต่าง ๆ เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบจิ๊ก 1.5.2 ได้ฝึกทักษะการเขียนแบบ 1.5.3 ได้เป็นส่วนหนึ่งในการพัฒนาเครื่องมือของแผนก QC 1.5.4 ได้ฝึกทักษะการท างานจริง 4

บทที่2 ทฤษฎีทเี่ กยี่ วข้อง 2.1 หน้าทขี่ องจ๊กิและฟิกซเ์จอร์ 2.1.1 จ๊กิและฟิกซเ์จอร์ จิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ เป็นเครื่องมือส าหรับในงานอุตสาหกรรมซึ่งถูกน ามาใช้ส าหรับการผลิต ชิ้นงานที่เที่ยงเหมือนกันทุก ๆ ชิ้น ความสัมพันธ์และต าแหน่งที่ถูกต้องระหว่างจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์กับ ชิ้นงานจะต้องถูกรักษาให้คงเดิมอยู่ตลอดเวลา จิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ถูกออกแบบและสร้างขึ้นมาเพื่อ ท าการยึดจับ รองรับ และก าหนดชิ้นงา

นทุก ๆ ชิ้น เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานจะได้ตรงต าแหน่งเดิมหรือ ขนาดตามรายละเอียดที่ก าหนดมาทุกประการ จิ๊กและฟิ กซ์เจอร์นี้จะมีความหมายเกี่ยวพันใกล้เคียงกันมาก บางทีก็อาจจะเกิดสับสนใน การน าไปใช้ได้บ้าง อย่างไรก็ตามความแตกต่างระหว่างจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ก็ขึ้นอยู่กับแนวทางของ เครื่องมือที่จะน าไปใช้กับชิ้นงาน 2.2 หลักของการก าหนดต าแหน่ง 2.2.1 การอ้างอิง การที่จะท าให้เป็นที่แน่ใจว่าการท างานของเครื่องจักรต่าง ๆ ที่กระท าต่อชิ้นงานจะเกิด ความถูกต้องเที่ยงตรงเป็นอย่างดีนั้น ชิ้นงานจะต้องถูกวางไว้ในต าแหน่งที่ถูกต้องอยู่ในจิ๊กหรือ ฟิ กซ์เจอร์นั้น ซึ่งสิ่งนี้ก็คือการอ้างอิง (Referencing) จะต้องมีความถูกต้องเป็นอย่างดี และเมื่อมี ความต้องการให้มีความละเอียดถูกต้องของงานที่ถูกกระท า นักออกแบบเครื่องมือจะต้องมีความ แน่ใจว่าชิ้นงานได้ถูกวางไว้ในต าแหน่งที่ถูกต้องที่สุด และมีการรับรองชิ้นงานนั้นอย่างแข็งแกร่ง ด้วย ส าหรับตัวก าหนดต าแหน่ง (Locators) ซึ่งจะท าหน้าที่ก าหนดว่าชิ้นงานจะตั้งอยู่ตรงส่วนไหน ของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ จะต้องแน่ใจว่าท าขึ้นมาแล้วสามารถที่จะง่ายต่อการใส่ชิ้นงานเข้าและถอด ชิ้นงานออก 5 2.2.2 กฎเบอื้งต้นสา หรับการกา หนดตา แหน่ง การจ ากัดการเคลื่อนที่ของชิ้นงานและการก าหนดต าแหน่งของชิ้นงานนั้นจ าเป็นที่จะต้อง อาศัยความช านาญและการวางแผนที่ดี ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะต้องมีการวางแผนมาก่อนล่วงหน้า ใน ระหว่างการออกแบบเครื่องมือจะมากระท าหรือติดตั้งทีหลังไม่ได้ 2.2.3 ค่าผิดพลาดทยี่ อมรับใหใ้ช้ได้ เมื่อท าการออกแบบจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ ผู้ออกแบบจะต้องค านึงถึงค่าความผิดพลาดของ ชิ้นงานที่ยอมรับให้ใช้ได้ด้วยซึ่งตามกฎทั่ว ๆ ไปค่าความผิดพลาดของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์นี้จะมีค่าอยู่ ระหว่าง 20-50% ของค่าความผดพลาดที่ยอมรับให้ใช้ได้ของชิ้นงาน ตัวอย่างเช่น รูของชิ้นงาน หนึ่งจะต้องถูกก าหนดต าแหน่งระหว่าง ± 0.1 มม. ดังนั้นค่าความผิดพลาดที่ยอมรับให้ใช้ได้ของรู ในจิ๊กจะต้องมีค่าระหว่าง ± 0.02 มม. และ ±0.05 มม. ดังรูป 2.1 สิ่งนี้มีความจ าเป็นอย่างมากถ้า ต้องการงานที่มีความเที่ยงตรงสูง จิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ที่มีค่าความผิดพลาดนี้ต ่ากว่า 20% จะท าให้ ค่าใช้จ่ายในการท าจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์สูงมากขึ้นแต่คุณภาพของชิ้นงานก็สูงขึ้นเช่นกัน และ ถ้าจิ๊กหรือฟิกซ์เจอร์ที่มีค่าความผิดพลาดนี้สูงกว่า 50% แล้ว ความเที่ยงตรงของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ก็ จะไม่ถูกรองรับว่าถูกต้องแน่นอน รูปที่ 2.1 ความสัมพันธ์กันของค่าผิดพลาดที่ยอมรับได้ระหว่างชิ้นงานกับจิ๊ก ตัวก าหนดต าแหน่งจะต้องถูกออกแบบให้ฟิ ตพอดีกับชิ้นงานในทุก ๆ ขนาดของลิมิต (Limit) ของชิ้นงานดังรูปที่ 2.2 ชิ้นงานถูกท าให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กที่สุดเท่าที่จะเล็กได้ คือ 29.8 มม. ถ้าจะให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุด ซึ่งก็คือขนาด 30.2 มม. นั่นคือชิ้นงานที่ 6 ถูกท าให้มีขนาดอยู่ในช่วงดังกล่าวแล้ว ชิ้นงานนั้น ๆ ก็จะเป็นชิ้นงานที่ถูกต้อง ดังนั้นถ้าจิ๊กหรือฟิกซ์ เจอร์ถูกท าให้มีขนาด 30 มม. ชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 30 มม. และ 30.2 มม. ซึ่งเป็น ชิ้นงานที่ถูกต้องเมื่อน าไปใช้กับจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ก็จะไม่สามารถใส่ฟิ ตพอดีกับจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์นั้น เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุเช่นนี้จิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์จึงต้องถูกท าให้มีความฟิ ตเพื่อที่จะใส่ชิ้นงานที่มี ขนาดเล็กที่สุดและใหญ่ที่สุดลงไปได้ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าชิ้นงานจะถูกก าหนดมาอย่างไร รูปที่ 2.2 ความสัมพันธ์กันของค่าผิดพลาดที่ยอมรับได้ระหว่างชิ้นงานกับจิ๊ก 2.2.4 แนวของการเคลื่อนที่ วัตถุที่ไม่ได้จ ากัดการเคลื่อนที่และมีอิสระในการเคลื่อนที่ไปต าแหน่งต่าง ๆ สามารถที่จะ เคลื่อนที่ได้ทั้งหมด 12 ทิศทาง ดังแสดงในรูปที่ 2.3 วัตถุชิ้นหนึ่งเมื่อมีอิสระในการเคลื่อนที่ก็จะ เคลื่อนที่หมุนรอบแนวแกน หรือเคลื่อนที่ขนานกับแนวแกนของวัตถุนั้นซึ่งจะมีอยู่ 3 แนวแกน โดย จะใช้เครื่องหมาย “X-X”,”Y-Y” และ “Z-Z” ส าหรับการเคลื่อนที่จะแทนด้วยตัวเลขตั้งแต่ 1-12 7 รูปที่ 2.3แนวของการเคลื่อนที่ 2.2.5 การจา จัดการเคลื่อนที่ ในการที่จะก าหนดต าแหน่งของชิ้นงานให้อยู่ในจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์โดยที่จะได้ต าแหน่งที่ ถูกต้องเที่ยงตรงนั้น การเคลื่อนที่ของชิ้นงานจะต้องถูกจ ากัดไว้ด้วย และการที่จะจ ากัดหรือบังคับ ไม่ให้ชิ้นงานเกิดการเคลื่อนที่นั้นกระท าโดยใช้ตัวก าหนดต าแหน่งและตัวจับยึดชิ้นงาน การใช้ ตัวก าหนดต าแหน่งชนิดที่เป็นสลัก (Pin) หรือดุม (Button) นี้จะท าให้มีความผิดพลาดเกิดขึ้นได้ น้อยที่สุด 2.2.6 การกา หนดตา แหน่งชิน้ งาน ชิ้นงานต่าง ๆ ที่ถูกทขึ้นมาจะมีรูปร่างและขนาดแตกต่างกันออกไป นักออกแบบจิ๊กหรือ ฟิ กซ์เจอร์จะต้องมีความสามารถที่จะหาต าแหน่งการวางชิ้นงานให้เที่ยงตรงมากที่สุด และจะต้อง พิจารณาด้วยว่าการท างานที่จะกระท าต่อชิ้นงานนั้น ๆ จะต้องท าอย่างไร นักออกแบบจึงต้องรู้จัก ชนิดต่าง ๆ ของตัวก าหนดต าแหน่งตลอดทั้งประโยชน์ในการใช้งานและคุณสมบัติลักษณะพิเศษ ของตัวก าหนดต าแหน่งเหล่านั้นว่ามีอย่างไรบ้าง เพื่อที่จะได้ก าหนต าแหน่งชิ้นงานที่ดีที่สุดด้วยการ ใช้ตัวก าหนดต าแหน่งจ านวนน้อยที่สุด 8 2.3 โครงสร้างล าตวัของจก๊ิและฟิ กซ์เจอร์ ส่วนของล าตัวที่จะน าไปใช้งานจะต้องถูกท าขึ้นมาให้มีความแข็งแรงและมั่นคงเพื่อที่จะ ถูกติดตั้งโดยสิ่งต่าง ๆ ได้ เป็นอย่างดีคือ ตัวก าหนดต าแหน่ง (Locators), ตัวรองรับ (Supports), ตัวจับยึดชิ้นงาน (Clamps) และชิ้นส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ต้องการจะอ้างอิง ก าหนดต าแหน่ง และจับ ยึดชิ้นงาน ขณะที่ก าลังอยู่ในระหว่างการท างาน ส าหรับขนาดรูปร่าง วัสดุและขบวนการที่ใช้ในการ ท าส่วนของล าตัว เบื้องต้นนี้จะถูกพิจารณาโดยดูจากขนาดของชิ้นงานที่จะถูกกระท า โดยทั่ว ๆ ไปแล้วขนาดและรูปร่างของส่วนที่เป็นล าตัวจะถูกน ามาพิจารณาโดยดูจาก ขนาดของชิ้นงานและวิธีการที่จะกระท าต่อชิ้นงาน ส่วนที่เกี่ยวกับวัสดุและขบวนการที่ใช้ในการท า ส่วนของล าตัวนั้นจะขึ้นอยู่กับความประหยัด ความแข็งแรงมั่นคง ความเที่ยงตรง และอายุการใช้ งาน ปกติแล้วส่วนที่เป็นล าตัวจะถูกท าขึ้นมาจาก 3 วิธีด้วยกัน จากงานหล่อ (Cast), งานเชื่อม ประสาน (Welded) และงานสร้างประกอบ (Built-Up) ส่วนวัสดุที่ใช้ในการท าส่วนของล าตัวได้แก่ เหล็กเหนียว, เหล็กหล่อ,อลูมินัม,แมกนีเซียม, ยางอีป็อกซี และไม้ เป็นต้น 2.3.1 ล าตัวงานหล่อ เป็นส่วนที่เป็นล าตัวที่เป็นงานหล่อจะถูกท ามาจากเหล็กหล่อ อลูมินัมหล่อ หรือพวกเรซินห ล่อ (Cast Resins) เป็นต้น ซึ่งข้อดีของการใช้ส่วนที่เป็นล าตัวแบบงานหล่อนี้คือ ตัวของจิ๊กหรือฟิ กซ์ เจอร์จะมีความมั่นคงดี ประหยัดเวลาในการตกแต่งและเนื้อวัสดุกระจายได้อย่างดี นอกจากนี้ ล าตัวงานหล่อยังมีคุณสมบัติที่ดีที่สุดในด้านการรองรับชิ้นงานและรับแรงสั่นสะเทือนได้เป็นอย่าง ดี ส าหรับข้อเสียส่วนใหญ่จะได้แก่ การที่มีราคาสูงมากกว่าแบบอื่น ๆ เนื่องจากจะต้องมีแบบหล่อ (Pattern) และใช้เวลามากในการออกแบบกับการผลิตและการประกอบ เป็นต้น 2.3.2 ลา ตวังานเชื่อม เป็นส่วนของล าตัวที่ใช้การเชื่อมประกอบซึ่งส่วนมากจะท ามาจากเหล็ก อลูมิเนียม หรือ แมกนีเซียม ส าหรับข้อดีในการใช้ส่วนของล าตัวแบบนี้คือจะมีความแข็งแรงสูง สามารถออกแบบ ได้อย่างคล่องตัว และปรับปรุงได้หลายแบบ เวลาที่ใช้ผลิตหรือท าส่วนของล าตัวก็ไม่เสียเวลามาก นัก 9 ส่วนข้อเสียก็คือจะต้องเสียเวลาในการปรับแต่งใหม่หลังจากการเชื่อมแล้วเพราะความร้อนที่เกิด จากการเชื่อมจะท าให้งานบิดตัวไปจากต าแหน่งเดิม 2.3.3 ล าตัวงานสร้างประกอบ เป็นส่วนของล าตัวแบบที่ต้องใช้การสร้างประกอบขึ้นมาโดยยึดให้ติดกันระหว่างชิ้นส่วน ต่าง ๆ ด้วยน้อตและสกรูส่วนของล าตัวแบบนี้จะเป็นที่นิยิมใช้กันมากที่สุด และสามารถใช้ได้กับ วัสดุแทบทุกชนิด เช่น เหล็กเหนียว อลูมินัม แมกนีเซียม และไม้ เป็นต้น ข้อดีของการใช้ส่วนของ ล าตัวแบบนี้ก็คือความสามารถในการปรับตัวดี ออกแบบได้อย่างคล่งตัว ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงได้ อย่างสะดวกง่ายดาย ใช้เวลาในการท าน้อย และที่ส าคัญคือสามารถใช้ชิ้นส่วนมาตรฐานมาท าได้ เป็นอย่างดี ส าหรับส่วนของล าตัวแบบนี้จะใช้เวลาในการออกแบบและประกอบมากกว่าส่วนของ ล าตัว แบบใช้การเชื่อมเล็กน้อยเพราะว่าล าตัวงานสร้างประกอบจ าเป็นจะต้องใช้เวลาในการเจาะรู การท าเกลียวและตรวจสอบความฟิ ตของชิ้นส่วนต่าง ๆ ก่อนที่จะน าไปใช้งาน 2.4 การออกแบบให้ประหยัด 2.4.1 การออกแบบทปี่ ระหยัด ความต้องการของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ในการที่จะท าให้ได้ผลผลิตที่มากที่สุด โดยเสีย ค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดนี้เป็นสิ่งที่น่าท้าทายส าหรับนักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ ซึ่งก็คือการปรับปรุง การออกแบบจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ให้มีประสิทธิภาพและมีความเที่ยงตรงมากขึ้น นักออกแบบจิ๊กและ ฟิ กซ์เจอร์มีความรับผิดชอบที่ต้องหาหนทางหรือวิธีการเพื่อที่จะท าให้ค่าใช้จ่ายของเครื่องมือ เหล่านี้ได้ต ่าที่สุดเท่าที่จะท าได้ ในการท าเช่นนี้นักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จึงต้องรู้และน าวิธีการ ที่จะออกแบบให้ประหยัดที่สุดมาใช้ การออกแบบให้ประหยัดนี้เริ่มต้นด้วยแนวความคิดหลาย ๆ อย่าง ของนักออกแบบจิ๊กหรือ ฟิ กซ์เจอร์ และการถูกน ามาท าให้เสร็จเป็นเครื่องมือนั้น ๆ ชิ้นส่วนที่ถูกออกแบบมาทั้งจะต้องน ามา ศึกษาอย่างละเอียดรอบคอบ ในการที่จะหาทางลดค่าใช้จ่ายลงมา ยังคงรักษาคุณภาพไว้ เหมือนเดิม ส าหรับงานเหล่านี้นักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จะแก้ปัญหาได้ด้วยดีโดยการปฏิบัติ ตามหลักของการออกแบบให้ประหยัด ดังต่อไปนี้ 10 2.4.1.1 การออกแบบให้ง่าย ส าหรับการออกแบบให้ง่ายนี้เป็นสิ่งจ าเป็นส าหรับการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ ชิ้นส่วน ต่าง ๆ ที่ถูกออกแบบมาจะต้องท าให้เป็นแบบพื้นฐานง่าย ๆ ไม่มีความยุ่งยากซับซ้อนเท่าที่จะท าได้ ชิ้นส่วนทุกชิ้นจะต้องถูกพิจารณาเป็นอย่างดีแล้วว่าสามารถท าให้ประหยัดเวลาและวัสดุมากเท่าที่ จะเป็นได้ ส าหรับจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ที่ท าอย่างละเอียดมากเกินไปจะเป็นการท าให้เสียค่าใช้จ่าย เพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ไม่ได้ท าให้มีความเที่ยงตรงและคุณภาพเพิ่มขึ้นเลย การออกแบบที่ง่าย ๆ ไม่ ซับซ้อนจะท าให้เสียค่าใช้จ่ายน้อย ใช้แรงงานน้อย และความยุ่งยากก็มีน้อยมาก ดังนั้นการ ออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จึงต้องพยายามท าให้ไม่มีความยุ่งยากซับซ้อนมากที่สุดเท่าที่จะท าได้ 2.4.1.2 การใช้วัสดุที่ท าเตรียมไว้แล้ว ส าหรับการใช้วัสดุที่เตรียมไว้ล่วงหน้าแล้วนี้สามารถที่จะลดค่าใช้จ่ายลงได้อย่างมาก ในทางปฏิบัติทั่ว ๆ ไปวัสดุที่เตรียมไว้ล่วงหน้า เช่น เหล็กโครงสร้างต่าง ๆ วัสดุที่ตกแต่งไว้แล้ว แผ่น บนของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ และแผ่นชิ้นงานที่มีขนาดเที่ยงตรงแน่นอนจะถูกระบุไว้ในการออกแบบ ด้วย 2.4.1.3 ส่วนประกอบที่เป็นมาตรฐาน ชิ้นส่วนมาตรฐานที่ใช้ในการท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ที่มีขายอยู่ในท้องตลาดสามารถที่จะ ปรับปรุงการท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ให้มีคุณภาพสูงได้เป็นอย่างมาก รวมทั้งสามารถเปลี่ยนแปลง ขนาดได้หลาย ๆ ขนาดตามที่ต้องการท าให้ประหยัดทั้งทางด้านแรงงาน และวัสดุ ชิ้นส่วน มาตรฐานเหล่านี้ ได้แก่ ตัวจับชิ้นงาน (Clamps), ตัวก าหนดต าแหน่ง (Locators), ตัวรองรับ (Supports), ปลอกน าทางดอกสว่าน (Drill Bushings), สลัก (Pins), สกรู (Screw), สลักเกลียว (Bolts), แป้นเกลียว (Nut) และสปริง (Spring) ซึ่งสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ควรจะถูกก าหนดให้อยู่ในส่วนที่ จะต้องใช้งานในการออกแบบจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ด้วย ทั้งนี้เพื่อเป็นการลดค่าใช้จ่ายที่กี่ยวกับคนงาน และวัสดุ 11 2.4.1.4 ค่าความเผื่อและความผิดพลาดที่ยอมรับได้ โดยทั่ว ๆ ไปค่าความผิดพลาดที่ยอมรับให้ใช้ได้ของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์นี้จะอยู่ระหว่าง 20-50% ของค่าความผิดพลาดที่ยอมให้ใช้ได้ของชิ้นงาน การท าจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ที่มีความละเอียด ถูกต้องมากเกินไปเป็นการสูญเปล่าและไม่เป็นการประหยัดเลย ในการท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ควร พิจารณาถึงค่าความผิดพลาดที่ยอมรับให้ใช้ได้ของทั้งชิ้นงานและจากการก าหนดมาใช้ตามความ จ าเป็นด้วย 2.4.1.5 การเขียนแบบที่ไม่ยุงยาก การเขียนแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เป็นส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายในการท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ การ เขียนแบบที่สามารถเข้าใจได้ง่าย ๆ อย่างถูกต้องจะเป็นการช่วยลดค่าใช้จ่ายต่าง ๆ ลงไปได้มาก 2.5 การพัฒนาขั้นเริ่มแรกของการออกแบบ 2.5.1 การวิเคราะห์ก่อนการออกแบบ ความคิดของการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ทั้งหมดจะเริ่มต้นจากจินตนาการของนัก ออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์การวางแผนงานและการค้นคว้าวิจัยก็จะได้มาจากการเปลี่ยนแปลง ความคิดเหล่านั้นมาสู่การปฏิบัติให้เป็นรูปร่างต่อไป ขั้นต้นของการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ก็คือ การพิจารณาข้อมูลความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้อง ทั้งหมด แบบของชิ้นส่วนและแผนการการผลิตจะต้องถูกศึกษาอย่างละเอียดรอบคอบเพื่อหาความ ต้องการหรือจุดประสงค์ที่แน่นอนของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์นั้น ๆ การสเก็ตภาพหรือการออกแบบคร่าว ๆ เป็นขั้นตอนเริ่มแรกของการพัฒนาการออกแบบเครื่องมือ นักออกแบบเครื่องมือจะต้องมีวิธีการ หลาย ๆ อย่างเพื่อให้มีทางเลือกที่ดีที่สุดทั้งทางปฏิบัติและด้านค่าใช้จ่ายต่าง ๆ และในขั้นตอน สุดท้ายแบบดรออิ้งของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ก็จะถูกท าขึ้นมาเพื่อที่จะน าไปสร้างต่อไป 2.6 แบบดรออิง้ของจ๊กิและฟิกซเ์จอร์ 2.6.1 แบบดรออิง้ของจ๊กิและฟิกซเ์จอรก์ ับแบบดรออิง้ของการผลิต แบบดรออิ้งของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ถูกใช้ส าหรับถ่ายทอดรายละเอียดในการก่อสร้างจิ๊กและ ฟิ กซ์เจอร์จากนักออกแบบไปสู่ผู้ท าจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ ส าหรับแบบฟอร์ม และรายละเอียดเกี่ยวกับ 12 แบบดรออิ้งนี้ปกติแล้วจะถูกก าหนดขึ้นตามแต่ความต้องการของแต่ละบริษัท แต่อย่างไรก็ตาม บริษัททั้งหมดก็ยังมีแนวทางแบบฟอร์มมาตรฐานเหมือนกันทุกบริษัท แบบดรออิ้งของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์นี้จะแตกต่างจากแบบดรออิ้งของการผลิตตรงที่ปริมาณ การแสดงรายละเอียดส่วนของปลีกย่อย ผู้ที่ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จะต้องเป็นผู้รู้เทคนิค มีความ ช านาญสูง เพราะฉะนั้น เขาเหล่านั้นจึงมีความต้องการแบบดรออิ้งที่ไม่ต้องมีรายละเอียดมากนัก ดังตัวอย่างเช่น ถ้านักออกแบบจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ก าหนดลงไปในแบบดรออิ้งว่า “สลักสองตัวขนาด 6 มม. ต้องติดตั้งที่ระยะห่างจากศูนย์กลาง 50 มม.” นักออกแบบไม่จ าเป็นที่จะต้องก าหนดขนาด ของรูลงไปในแบบดรออิ้ง แต่ผู้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ก็จะต้องรู้โดยอัตโนมัติว่ารูที่จะท าการเจาะเพื่อ ใส่สลักขนาด 6 มม. นี้จะต้องท าให้เล็กกว่า เพื่อให้ใส่สลักโดยใช้แรงอัดเข้าไป นั่นก็คือ นักออกแบบ พยายามที่จะก าจัดรายละเอียดปลีกย่อยที่พบบนแบบดรอลิ้งของการผลิตออกให้มากที่สุด แล้ว แทนที่ด้วยค าอธิบายสั้น ๆ ลงบนแบบดรออิ้งของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 2.6.2 การเขียนดรออิง้ทไี่ ม่ยุ่งยาก การเขียนแบบที่ไม่ยุ่งยากนี้นักออกแบบจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ต้องพยายามที่จะลดเวลาลงให้ มากที่สุดในการเขียนแบบดรออิ้ง และต่อไปนี้เป็นจุดที่ควรจ าในการที่จะเขียนดรออิ้งของจิ๊กหรือ ฟิ กซ์เจอร์ 1) ควรใช้ข้อความหรือค าพูดแทนรูป หรือแบบของรายละเอียดต่าง ๆ ในการปฏิบัติงาน 2) ก าจัดหรือตัดทิ้งในสิ่งเกินความจ าเป็นต่าง ๆ ของพวกวิว ภาพฉาย (Projections) หรือ รายละเอียด (Details) เป็นต้น 3) ถ้าเป็นไปได้ควรใช้สัญลักษณ์ (Sympols) แทนรายละเอียดต่าง ๆ 4) ใช้แผ่นแบบหรือเท็มเพทต์ (Template) และตัวน าช่วยในการเขียนแบบเพื่อช่วยลด เวลาให้น้อยลง 5) ชิ้นส่วนที่เป็นมาตรฐานควรจะเขียนเพียงเพื่อให้เห็นได้ชัดเจนเท่านั้น ไม่ต้องเขียน รายละเอียดและควรจะอ้างชิ้นส่วนเหล่านี้ด้วยตัวเลขหรือชื่อของชิ้นส่วนนั้น ๆ 13 2.6.3 การใช้ข้อความบนแบบดรออิง้ การใช้ข้อความสามารถที่จะประหยัดเวลาในการเขียนดรออิ้งได้เป็นอย่างมาก ดังเช่น ปลอกน าทาง ในรูปที่ 2.4 ซึ่งติดตั้งอยู่บนแผ่นจิ๊ก ได้ถูกอธิบายโดยใช้ข้อความดังในรูป ซึ่งจะเป็น การเร็วมากกว่าจะเขียนปลอกน าทางให้สมบูรณ์แท้จริง รูปที่2.4 การใช้ข้อความก าหนดขนาด 2.6.4 การลดจ านวนภาพวิวต่าง ๆ ลง ในการปฏิบัติการเขียนแบบที่เป็นมาตรฐานทั่ว ๆ ไปปกติแล้วจ าเป็นที่จะต้องแสดงภาพทั้ง 3 วิวต่อวัตถุ 1 ชิ้นแต่ถ้าเป็นหนึ่งหรือสองวิวก็พอเพียงที่จะแสดงและอธิบายรายละเอียดของวัตถุ นั้น ๆ แล้ว วิวที่สามก็ควรจะถูกตัดออกไป ดังรูปที่ 2.5 แสดงรูปของแท่งตั้งระยะ (Set Block) ซึ่ง เขียนแบบเพียงวิวเดียวแต่อธิบายตรงด้านล่างว่าหนา 15 มม. เราก็สามารถที่จะไม่ต้องเขียนวิวที่ สองและวิวที่สามลงไป และเมื่อมีการลดจ านวนภาพวิวของวัตถุลงไปแล้ว นักออกแบบจะต้อง แน่ใจว่าได้อธิบายสิ่งที่ได้เว้นไว้เรียบร้อยแล้วทุกอย่าง 14 รูปที่ 2.5 การลดจ านวนภาพวิวต่าง ๆ 2.6.5 สัญลักษณ์ เมื่อมีความเหมาะสมเพียงพอที่จะใช้สัญลักษณ์ได้การน าสัญลักษณ์มาใช้แทนการเขียนก็ จ าเป็นอย่างยิ่งที่จะถูกน ามาใช้สัญลักษณ์ที่นิยมใช้กันได้แก่ เกลียว (Screw thread) ดังแสดงในรูป ที่ 2.6 ซึ่งใช้สัญลักษณ์ดังที่แสดงไว้แทนการเขียนแบบเป็นรูปเกลียวจริง ๆ หรือเหมือนอย่างเช่น สัญลักษณ์ของการเชื่อมประสาน ดังแสดงในรูปที่ 2.7 การใช้สัญลักษณ์นี้จะแสดงรายละเอียด มากกว่าการเขียนแบบรูปจริง ๆ อีกทั้งยังช่วยลดเวลาในการเขียนแบบลงไปด้วย รูปที่ 2.6 สัญลักษณ์ของเกลียว 15 รูปที่ 2.7 สัญลักษณ์ของการเชื่อม 2.6.6 การกา หนดขนาดบนแบบดรออิง้ ขนาดต่าง ๆ จะก าหนดลงบนส่วนต่าง ๆ ของชิ้นงานหรือส่วนย่อยต่าง ๆ ส าหรับขนาดที่ จะต้องก าหนดลงไปนี้เป็นสิ่งจ าเป็นอย่างยิ่งส าหรับงานในโรงงาน และการตรวจสอบชิ้นส่วนต่าง ๆ รวมทั้งส าหรับการเขียนแบบดรออิ้งของจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ด้วยขนาดต่าง ๆ ที่ไม่ได้มีส่วนช่วยส าหรับ การท างานในโรงงานหรือการตรวจสอบชิ้นส่วนต่าง ๆ จะถูกละเว้นไว้ไม่ต้องใส่ลงไป มีวิธีการอยู่ 2 วิธีที่จะท าการอธิบายขนาดหรือระยะต่าง ๆ บนแบบดรออิ้งคือการก าหนด ขนาดแบบขนาด จ ากัด (Linait dimensioning) และการก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลัก (Basic Size Dimensioning) ซึ่งโรงงานอุตสาหกรรมแต่ละแห่งก็จะเลือกใช้แต่ละวิธีการได้ตามความ ต้องการ 2.6.7 การก าหนดขนาดแบบขนาดหลัก การก าหนดขนาดแบบนี้จะแสดงให้เห็นค่าสูงสุดและต ่าสุดของแต่ละส่วนของชิ้นส่วนต่าง ๆ ดังแสดงในรูปที่ 2.8 ส าหรับลักษณะหรือขนาดภายนอกปกติแล้วจะมีการบอกขนาดโดยให้ขนาด สูงสุดอยู่ด้านบน ส่วนขนาดต ่าสุดอยู่ด้านล่าง แต่ถ้าเป็นลักษณะหรือขนาดภายในก็จะตรงกันข้าม จะบอกขนาดต ่าสุดเอาไว้ด้านบน ส่วนขนาดสูงสุดเอาไว้ด้านล่างและเมื่อขนาดต้องบอกใน แนวนอนค่าขนาดต ่าสุดก็จะอยู่ทางซ้ายมือ ส่วนค่าสูงสุดก็จะอยู่ทางด้านขวามือส าหรับข้อดีของ การใช้ก าหนดขนาดแบบนี้ก็คือท าให้ไม่ต้องเสียเวลามาค านวณหาค่าสูงสุดและต ่าสุดอีกครั้งหนึ่ง ก่อนที่จะเริ่มการท าจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ 16 รูปที่ 2.8 การก าหนดขนาดแบบขนาดก าจัด 2.6.8 การก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลัก การก าหนดขนาดแบบนี้จะถูกใช้ส าหรับการบอกขนาดโดยใช้ขนาดหลักและค่าที่สามารถ แปรเปลี่ยนได้มากน้อยเพียงไรดังแสดงในรูปที่ 2.9 ส าหรับการก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลักนี้จะ แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือแบบบอกขนาดข้างเดียว (Unilateral Dimensions) และแบบบอกขนาด สองข้าง (Bilateral Dimensions) ส าหรับแบบบอกขนาดข้างเดียวนี้จะใช้เมื่อขนาดหลักมีค่าผิดพลาดที่ยอมได้เพียงค่าเดียว เท่านั้น ดังแสดงในรูปที่ 2.10 A ค่าผิดพลาดที่ยอมได้นี้จะเป็นค่าบวกหรือลบก็ได้แต่ต้องไม่ใช่ทั้ง สองอย่าง ส่วนแบบบอกขนาดทั้งสองข้างนี้จะใช้เมื่อขนาดหลักมีค่าผิดพลาดที่ยอมได้ทั้งสองทิศทาง หรือทั้งสองค่าถ้าค่าบวกหรือลบมีค่าขนาดเดียวกันก็จะถูกพิจารณาเป็นแบบค่าผิดพลาดที่ยอมได้ เท่ากันทั้งสองข้าง ดังแสดงในรูปที่ 2.10 B แต่ถ้าขนาดไม่เท่ากันก็จะเป็นแบบค่าผิดพลาดที่ยอมได้ ไม่เท่ากันทั้งสองข้าง ดังแสดงในรูปที่ 2.10 C 17 รูปที่ 2.9 การก าหนดขนาดแบบอิงขนาดหลัก รูปที่ 2.10 การระบุขนาด 2.6.9 การระบุรายละเอียดของความฟิ ต มาตรฐานของการประกอบเข้าด้วยกันของเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและภายใน (เช่น เพลาและรู) จะถูกก าหนดโดยนักออกแบบทึกหรือฟิ กซ์เจอร์ว่าควรจะใช้ความฟิ ตขนาดไหนและ ต้องบอกรายละเอียดที่แท้จริงไปด้วยว่าต้องการให้ชิ้นส่วนที่สัมผัสกันนั้นมีความฟิ ตแบบไม่อัดแน่น หรือแบบอัดแน่น 2.6.10 การบอกขนาดตามระบบเมตริกและระบบอังกฤษ การวัดขนาดทั่ว ๆ ไปจะใช้กันอยู่ 2 ระบบซึ่งพบกันเป็นส่วนมากในโรงงานอุตสาหกรรมทั่ว โลกก็คือระบบเมตริกระบบอังกฤษ โรงงานอุตสาหกรรมเป็นจ านวนมากในสหรงของกฤษโรงงาน อุตสาหกรรมเป็นจ านวนมากในสหรัฐอเมริกาจะมีระบบงานอุตสาหกรรมที่เป็นมาตรฐานโดยใช้ การผลิตในระบบเมตริกท าการวัดทั่ว ๆ ไป 18 ระบบเมตริกหรือระบบเอสไอ (Systems International) ได้ถูกก าหนดขึ้นโดยนานาชาติใน ปีค. ศ. 1954 ระบบนี้ได้เจริญขึ้นอย่างรวดเร็วและน ามาใช้เป็นมาตรฐานของการวัดทั่วโลก มี บริษัทอุตสาหกรรมเป็นจ านวนมากได้เริ่มเปลี่ยนจากระบบการวัดเก่ามาเป็นระบบเอสไอเมตริก อย่างสมบูรณ์แล้ว ส าหรับขั้นแรกใหญ่ ๆ ในการเปลี่ยนแปลงก็คือ การพัฒนาการเขียนแบบดรออิ้งให้เปลี่ยน มาใช้หน่วยเป็นมิลลิเมตรของ ระบบมาตรฐานหน่วยของเอสไอ (S. I. Unit) แบบดรออิ้งบางแบบก็ ใช้วิธีการบอกขนาดทั้งระบบเอสไอและระบบอังกฤษ คือก าหนดขนาดเป็นมิลลิเมตรและนิ้วใน ต าแหน่งเดียวกัน หรือบางทีก็ใช้การบอกขนาดเฉพาะหน่วยเอสไอคือ ใช้ขนาดเฉพาะมิลลิเมตร เท่านั้น 2.6.11 อัตราส่วนการลดขนาดและการขยายขนาด มีบ่อยครั้งที่ชิ้นส่วนของจิกหรือฟิ กซ์เจอร์ไม่สามารถเขียนแบบในขนาดที่แท้จริงได้ เนื่องจากชิ้นส่วนนั้น ๆ ใหญ่ไปหรือว่าเล็กมากจนไม่สามารถจะเขียนแบบให้ได้ขนาดพอดีกับ กระดาษเขียนแบบที่มีอยู่ได้ดังนั้น เมื่อเกิดกรณีเช่นนี้จึงต้องมีการลดหรือขยายส่วนของแบบให้ พอดีส าหรับอัตราส่วนมาตรฐานที่ใช้กันอยู่ทั้งของระบบอังกฤษและระบบเอสไอเมตริกจะแสดงใน รูปที่ 2.11 รูปที่ 2.11อัตราส่วนลดและการขยายขนาด 19 2.6.12 การเปรียบเทยีบค่าความผิดพลาดทยี่ อมได้และค่าความเผื่อ ระบบต่าง ๆ ที่ใช้ในการท าชิ้นส่วนจะต้องมีรายละเอียดที่เกี่ยวข้องกับของค่าที่แท้จริงกับ ค่าระดับความละเอียดเที่ยงตรงในงานอุตสาหกรรมซึ่งได้แก่ค่าความผิดพลาดที่ยอมได้ (Tolerance) และในรูปที่ 2.13 จะแสดการเปรียบเทียบค่าความผิดพลาดที่ยอมได้ของระบบ อังกฤษและระบบเอสไอเมตริก รูปที่ 2.12 ตารางเปรียบเทียบค่าความเผื่อ 2.7 ฟิ กซ์เจอร์ส าหรับการตรวจสอบ ชิ้นงานทุก ๆ ชิ้นที่ท าขึ้นมาแล้วจะต้องมีขนาดและรูปร่างให้ถูกต้องตามมาตรฐาน หรือ แบบที่ได้รับการออกแบบมา ขนาดทุก ๆ ส่วนจะต้องได้รับการวัดและตรวจสอบ ซึ่งจะมีผลต่อ ค่าใช้จ่ายอย่างมากในการที่จะควบคุมคุณภาพของขนาดต่าง ๆ และเพื่อที่จะให้ความจ าเป็น สิ่งนี้ ได้รับความส าเร็จทั้งทางด้านอัตราความเร็วและความถูกต้องแน่นอนจึงต้องมีการใช้เกจส าหรับ ตรวจ (Gauging) หรือฟิ กซ์เจอร์ส าหรับการตรวจสอบ (Inspection Fixtures) ความต้องการของฟิ กซ์เจอร์ส าหรับการตรวจสอบก็คือ ความละเอียดเที่ยงตรง ฟิ กซ์เจอร์ แต่ละตัวควรที่จะท าหรือบรรจุสิ่งที่จ าเป็นในการตรวจสอบรายละเอียดของขนาดต่าง ๆ หรือ แบบฟอร์มต่าง ๆ ส่วนเกจส าหรับตรวจสอบซึ่งจะใช้ตรวจสอบเพียงขนาดเดียวจะถูกใช้ส าหรับ ตรวจสอบงานที่แยกส่วนออกมาหรือเป็นการยุ่งยากมากถ้าใช้ตรวจสอบด้วยฟิ กซ์เจอร์ตัวเดียวกัน ดังตัวอย่างเช่น ต้องการจะตรวจสอบขนาดของเกลียวในรูของชิ้นงานในขณะที่ต าแหน่งของรูนั้นจะ เป็นต าแหน่งที่ส าคัญส าหรับชิ้นงาน แต่ขนาดของเกลียวก็จะเป็นอิสระไม่ขึ้นอยู่กับต าแหน่งนั้น ๆ 20 2.7.1 เกจวัดค่าลิมิท เกจที่ก าหนดค่าคงที่นี้นิยมใช้ส าหรับการตรวจสอบขนาดที่เป็นค่าสูงสุดและค่าต ่าสุดของ ชิ้นงาน ดังแสดงในรูปที่ 2.14 บน เกจเหล่านี้ถูกท าให้มีรายละเอียดอยู่ในขนาดสูงสุดและขนาด ต ่าสุดของชิ้นงาน การใช้งานของเกจแบบนี้ดังแสดงในรูปที่ 2.15 ล่าง เมื่อเอาด้านที่เล็กกว่าหรือ ด้านโก (Go) ใส่เข้าไปในรูของงาน ถ้าด้านนี้ของเกจใส่ไม่เข้าก็แสดงว่ารูของงานนี้เล็กเกินไปชิ้นงาน ก็จะถูกทิ้งไป ถ้าเอาด้านที่ใหญ่กว่าหรือด้านโน-โก (No-Go) และใส่เข้าไปในรูได้ก็แสดงว่ารูของงาน นี้ใหญ่เกินไป ชิ้นงานนี้ก็จะถูกทิ้งไปเช่นเดียวกัน ส าหรับชิ้นงานที่จะมีขนาดที่ถูกต้องก็คือต้องใส่ เกจ ด้านที่เล็กกว่า (Go) เข้าไปได้แต่เกจด้านที่โตกว่า (No-Go) ใส่เข้าไปไม่ได้งานชิ้นนี้จึงจะมีขนาดที่ ถูกต้อง ด้วยเหตุผลนี้เกจชนิดนี้จึงได้ชื่อว่า“ โก-โนโก” รูปที่ 2.13 เกจวัดค่าสูงสุดต ่าสุด 21 รูปที่ 2.14 การใช้ โก – โน โก เกจ 2.8 วัสดุทใี่ ช้ทา จ๊กิและฟิกซเ์จอร์ นอกจากการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์แล้วนักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ยังจะต้องมี ความรับผิดชอบต่อการเลือกใช้วัสดุด้วยว่าควรจะเลือกใช้วัสดุชนิดไหนอย่างไร เพื่อที่จะน ามาท า จิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ให้ได้ผลดีมากที่สุด ความสามารถในการดัดแปลง ความคงทนในการน าไปใช้งาน และความประหยัดจะต้อง ถูกน ามาพิจารณาก่อนที่วัสดุจะถูกเลือกเข้ามาใช้งาน อย่างไรก็ตามก่อนที่จะท าหรือเลือกสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ขึ้นมาได้ นักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จะต้องมีความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติและคุณลักษณะ ต่าง ๆ ของวัสดุทั่ว ๆ ไปส าหรับการสร้างจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เสียก่อน 2.8.1 คุณสมบัตติ่าง ๆ ของวัสดุทใี่ ช้ทา จ๊กและฟิ กซ์ ิ เจอร์ คุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุที่ใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จะมีผลกระทบโดยตรงต่อวัสดุนั้น ๆ ใน ระหว่างการใช้งาน คุณสมบัติเหล่านี้มีทั้งผลดีและผลเสีย ซึ่งขึ้นอยู่กับจุดมุ่งหมายของการใช้งานว่า ต้องการคุณสมบัติอย่างไรบ้าง 22 คุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ ได้แก่ ความแข็ง (Hardness) ความเหนียว (Toughness) การต้านทานความสึกหรอ (Wear resistance) ความสามารถในการตกแต่ง (machinability) ความเปราะ (Brittleness) ความแข็งแรงต่อแรงดึง (Tensile Strength) และความแข็งแรงต่อแรงเฉือน (Shear Strength) 2.8.1.1 ความแข็ง คือความสามารถของวัสดุที่จะต้องต่อต้านการแทงทะลุผ่านหรือต่อต้านการท าให้เป็นรอย ปกติแล้ววัสดุที่มีความแข็งมากกว่าย่อมมีความแข็งแรงต่อแรงดึง (Tensile strength) มากกว่าด้วย วิธีการที่ใช้วัดความแข็งของวัสดุที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางก็คือ การทดสอบแบบร็อคเวล (Rockwell Hardness Test) และการทดสอบแบบบริเนล (Brinelli Hardness Test) การ เปรียบเทียบของการวัดความแข็งทั้งสองระบบ จะแสดงในรูปที่ 2.16 23 ร็อกเวล “C” บริเนล BHN แรงดึง x 1, 000 ปอนด์/ ตร. นิ้ว ร็อกเวล “C” บริเนล BHN แรงดึง x 1, 000 ปอนด์/ ตร. นิ้ว 65 740 – 41 381 189 64 723 – 40 370 182 63 705 – 39 361 178 62 690 – 38 352 171 61 670 37 344 166 60 655 – 36 335 163 59 635 – 35 325 160 58 615 – 34 318 154 57 596 – 33 310 149 56 577 32 300 143 55 560 – 31 294 140 54 544 283 30 285 137 53 525 275 29 279 133 52 504 268 28 270 130 51 490 259 27 265 127 50 479 250 26 258 124 49 467 244 25 253 122 48 453 235 24 247 119 47 445 228 23 243 116 46 434 220 22 237 113 45 421 241 21 231 110 44 410 207 20 226 108 43 400 201 18 219 106 42 390 195 16 212 102 ตารางเปรียบเทียบความแขง็ รูปที่ 2.15 ตารางเปรียบเทียบความแข็ง 24 2.8.1.2 ความเหนียว เป็นความสามารถของวัสดุที่รองรับน ้าหนักหรือแรงกระแทกซ ้าหลาย ๆ ครั้งโดยปราศจาก การเปลี่ยนแปลงของวัสดุนั้นอย่างถาวรซึ่งความแข็งจะเป็นตัวควบคุมความเหนียวอีกทีหนึ่งคือถ้า วัสดุที่มีความเหนียวจะมีความแข็งโดยประมาณไม่เกิน 44-48 Rc (Rockwell Scale) หรือ 410- 453 BHN (Brinell Hardcnss Tst) แต่ถ้าวัสดุมีความแข็งเกินนี้แล้ววัสดุนั้นก็จะเป็นวัสดุที่มีความ เปราะ (Britteness) 2.8.1.3 ความต้านทานความสึกหรอ จะเป็นความสามารถของวัสดุที่จะต่อด้านการขัดถูของวัสดุหรือโลหะอื่น ๆ หรือมีความ คงที่เมื่อสัมผัสกับวัสดที่มีความแข็งเท่ากับปกติแล้ววัสดุที่มีความแข็งมากก็จะทนการสึกหรอไม่ มากเช่นเดียวกัน 2.8.1.4 ความแข็งแรงต่อแรงดึง เป็นการวัดความต่อต้านแรงดึงของวัสดุ ดังแสดงในรูปที่ 2.17 ความแข็งแรงต่อแรงดึงนี้ เป็นการทดสอบอย่างแรกที่จะใช้บอกถึงความแข็งแรงของวัสดุว่าเป็นอย่างไรบ้าง ความแข็งแรงต่อ แรงดึงนี้จะเพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับความแข็งจนถึงความแข็งประมาณ 54 Re หรือ 544 BHN แต่ถ้า เกินจุดนี้แล้วความเปราะก็จะท าให้ความแข็งแรงต่อแรงดึงมีค่าไม่ถูกต้องแน่นอน รูปที่ 2.16 ทดสอบแรงดึง 25 2.8.1.5 ความแข็งแรงต่อแรงเฉือน จะเป็นการวัดความต้านทานแรงเฉือนของวัสดุดังแสดงในรูปที่ 2.18ซึ่งโดยทั่ว ๆ ไปความ แข็งแรงต่อแรงเฉือนนี้จะมีค่าประมาณ 60% ของความแข็งแรงต่อแรงดึง ปัจจัยที่จะควบคุมคุณสมบัติของวัสดุที่เป็นโลหะก็คือ ส่วนผสมของธาตุต่าง ๆ และวิธีการ อบชุบ ส่วนคุณสมบัติของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะจะถูกควบคุมโดยธรรมชาติของมันหรือขบวนการ ระหว่างการผลิต ซึ่งปกติแล้วจะไม่สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้หลังจากผ่านขบวนการการผลิต มาแล้ว รูปที่ 2.17 ทดสอบแรงเฉือน ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุและความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างไร จะมี ความส าคัญมากแต่ก็ยังไม่เพียงพอ นักออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์จะต้องรู้ว่าวัสดุอะไรที่เมื่อ น ามาใช้แล้วจะได้ผลตามที่ต้องการ วัสดุที่ใช้ท าลึกและฟิ กซ์จอร์แบ่งออณป็น 3 แบบใหญ่ ๆ ดังนี้คือโลหะจ าพวกเหล็ก (Ferrous) โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Nonferous) และวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (Nonmetallic Materials) 26 2.8.2 วัสดุใช้ทา จกิและฟิกซเ์จอรท์ เี่ ป็นเหล็ก เหล็กที่ใช้ท าจิกและฟิ กซ์เจอร์ได้แก่เหล็กหล่อ (Cast iron) เหล็กเหนียวผสมคาร์บอน (Carbon Stee) เหล็กเหนียวผสมธาตุพิเศษ (Alloy Steel) และเหล็กท าเครื่องมือ (Tool Steel) ซึ่ง โลหะเหล่านี้มีเหล็กเป็นส่วนผสมลักและเป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดที่นิยมน ามาใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ ดังนั้นจึงควรรู้รายละเอียดปลีกย่อยของเหล็กชนิดต่าง ๆ ถึงคุณสมบัติและความสามารถของมัน 2.8.2.1 เหล็กหล่อ เหล็กหล่อจะถูกน ามาใช้ท าล่าตัวของจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ (Tool Body) และส่วนประกอบ บางส่วนที่ท าออกมาเพื่อการขายส าหรับท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์แต่โดยทั่ว ๆ ไปแล้วเหล็กหล่อจะถูก วัสดุอย่างอื่นที่ราคาถูกกว่าและเสียเวลาในการท าน้อยกว่าเข้ามาใช้งานแทน เพราะการใช้ เหล็กหล่อมีข้อเสียอย่างมากอยู่อย่างหนึ่งก็คือจ าเป็นต้องใช้เวลาในการท าอย่างมาก นับตั้งแต่ ก่อนที่จะน ามาท าล าตัวของจิกหรือฟิ กซ์เจอร์จะต้องมีการท าแบบไม้ (Pauern) การท าแบบหล่อ (Mold) แล้วจึงท าการหลอมเหล็กเพื่อท าการหล่อเหล็กซึ่งในแต่ละขั้นตอนเหล่านี้นอกจากจะ เสียเวลามากแล้วยังต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงอีกด้วย วัสดุอื่น ๆ เช่น โลหะที่จัดเตรียมมาก่อนแล้ว (Preformed Sections) ซึ่งมีราคาถูกกว่าและมีประสิทธิภาพการใช้งานมากกว่าจึงเป็นวัสดุหลักที่ น ามาใช้กับการท าจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ 2.8.2.2เหล็กเหนียวผสมคาร์บอน เหล็กคาร์บอนนี้เป็นวัสดุอย่างแรกที่ใช้ในการท าลึกและฟิ กซ์เจอร์ด้วยคุณสมบัติในการขึ้น รูปต่าง ๆ ได้ง่ายราคาต ่า หาได้ง่าย และใช้งานได้อย่างกว้างขวาง เหล็กคาร์บอนนี้จึงเป็นวัสดุที่ นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดในการใช้สร้างจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เหล็กคาร์บอนแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ใหญ่ ๆ คือ 1) เหล็กเหนียวคาร์บอนต ่า เป็นเหล็กที่ส าคัญในการท าโครงสร้างของจิกและฟิ กซ์เจอร์การใช้เหล็กชนิดนี้ควรจะใช้ใน พื้นที่ที่ไม่ค่อยมีการสึกหรอหรือต้องรับแรงเครียด เช่น แผ่นฐาน (Base Plates) หรือตัวรองรับงาน (Supports) เป็นต้น ปริมาณคาร์บอนที่ผสมอยู่ในเหล็กชนิดนี้อยู่ระหว่าง 0.05 ถึง 0.30% เหล็ก เหนียวคาร์บอนต ่านี้สามารถท าให้แข็งที่ผิวได้เพื่อป้องกันการสึกหรอ ใช้ส าหรับจิกหรือฟิ กซ์เจอร์ที่ 27 มีการผลิตที่ไม่มากนัก นอกจากนี้เหล็กเหนียวคาร์บอนต ่ายังสามารถที่จะต่อเชื่อมโดยขบวนการ เชื่อมต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี 2) เหล็กเหนียวคาร์บอนปานกลาง เป็นเหล็กที่ใช้งานเหมือน ๆ กันเหล็กเหนียวคาร์บอนต ่า แต่สามารถใช้ได้ในพื้นที่ที่ได้รับ ความแข็งแรงมากกว่า เหล็กเหนียวคาร์บอนปานกลางนี้จะน ามาใช้ท าตัวยึดจับชิ้นงาน (Clamps), สลักเดือย (Studs) เป็นเกลียว (Nuts) และชิ้นส่วน หรือพื้นที่ของเครื่องมือที่ต้องการความเหนียว (Toughness) เหล็กชนิดนี้จะมีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.30 ถึง 0.50% ซึ่งท าให้สามารถที่จะ น ามาท าให้ผิวแข็งได้หรืออบชุบด้วยวิธีธรรมดาทั่ว ๆ ไป ท าให้เกิดความแข็งขึ้นได้เหล็กเหนียว คาร์บอนปานกลางจะตกแต่ง ท าผิวแข็ง และเชื่อมได้ยากกว่าเหล็กเหนียวคาร์บอนต ่าส่วน คุณสมบัติอื่น ๆ ก็จะเหมือนกันแต่เพราะว่าการใช้เหล็กชนิดนี้จะมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้นจึงควรเลือกใช้ให้ ถูกว่าตรงส่วนไหนมีความจ าเป็นและท าให้เกิดประสิทธิภาพสูงที่สุดจึงจะน ามาใช้งานได้ 3) เหล็กเหนียวดาร์บอนสูง โดยทั่ว ๆ ไปแล้วเหล็กชนิดนี้จะถูกน ามาใช้ในการสร้างจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ก็เฉพาะตรงส่วนที่ ต้องการต้านทานกว้สึกหรอเท่านั้น ชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่นปลอกน าทางดอกสว่าน (Drill Bushings) ตัวก าหนดต าแหน่ง (Localors), ตัวรองรับชิ้นงาน (Supports) จะถูกท าด้วยเหล็กคาร์บอนสูงนี้ เหล็กชนิดนี้จะมีปริมาณคาร์นอนอยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 2.0% ท าให้สามารถชุบแข็งได้เป็นอย่างดีแต่ ไม่สามารถทนหรือต้านทานการสึกหรอได้ดีเท่าเหล็กท าเครื่องมือ (Tool Steel) ด้วยเหตุนี้การใช้ เหล็กเหนียวคาร์บอนสูงนี้ท าชิ้นส่วนที่ต้องการต่อต้านการสึกหรอสูง ๆ จึงต้องมีการิเคราะห์ศึกษา ก่อนการท าชิ้นส่วนนั้น ๆ และเหล็กชนิดนี้ยังเชื่อมได้ยากอีกด้วย นอกจากจะควบคุมสิ่งต่าง ๆ อย่างระมัดระวัง โดยปกติแล้วเหล็กเหนียวผสมคาร์บอนนี้ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง น ามาดัดแปลงใช้งาน ได้อย่างดีและราคาไม่สูงเกินไปเมื่อน ามาใช้งานส าหรับสร้างจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ในขณะที่ ความสามารถในการตกแต่งและการเชื่อมประสานจะลดลงเมื่อปริมาณคาร์บอนของเหล็กชนิดนี้ เพิ่มขึ้น และกล่าวได้ว่าเหล็กเหนียวผสมคาร์บอนเป็นวัสดุที่ส าคัญที่สุดในการท าจิ๊กและฟิ กเจอร์ 28 2.8.2.3 เหล็กเหนียวผสมธาตุพิเศษ ปกติแล้วเหล็กชนิดนี้ไม่ค่อยน ามาใช้ท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เพราะเหตุว่าราคาของเหล็กชนิด นี้สูงมาก แต่อย่างไรก็ตามจะกล่าวถึงย่อ ๆ เกี่ยวกับปฏิกิริยาของธาตุต่าง ๆ ที่ผสมอยู่ในเหล็กชนิด นี้ ธาตุต่าง ๆ ที่เติมลงไปในเหล็กหรือวัสดุจะท าการเปลี่ยนแปลงหรือปรับปรุงคุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุนั้น ๆ ส าหรับธาตุที่ส าคัญและปฏิกิริยาของมันมีดังต่อไปนี้ ธาตุต่าง ๆ ปฏิกิริยา คาร์บอน เป็นตัวท าให้เกิดความ ซัลเฟอร์ ตกแต่งได้ง่าย ฟอสฟอรัส ตกแต่งได้ง่าย แมงกานีส ควบคุมซัลเฟอร์, เพิ่มความแข็ง โครเมียม -ป้องกันการกัดกร่อน (เมื่อมีโครเมียมมากกว่า 15%) -ความแข็งที่ผิวลึก (เมื่อมีโครเมียมน้อยกว่า 15%) โมลิบดีนัม -ความแข็งที่ผิวลึก -มีความแข็งที่อุณหภูมิสูง -มีความเหนียว วาเนเดียม เม็ดเกรนละเอียด ทั้งสะเตน ท าให้แข็งได้ดีมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ซิลิคอน มีการไหลตัวดีป้องกันออกไซด์ ซิลิคอน และแมงกานีส ท าให้แข็งได้ดี อลูมินั่ม ป้องกันออกไซด์ โบรอน ท าให้แข็งได้ดี ตะกั่ว ตกแต่งได้ง่าย ทองแดง ป้องกันการกัดกร่อน โครบอลท์ มีความแข็ง 29 2.8.3 วัสดุใช้ทา จ๊กิและฟิกซเ์จอรท์ ไี่ ม่ใช่เหล็ก วัสดุที่ไม่ใช่เหล็กได้แก่โลหะที่มีส่วนผสมหลักไม่ใช่เหล็ก เช่น อลูมิเนียมแมกนีเซียมและ บิสมัท วัสดุพวกนี้ไม่ได้ถูกใช้กันอย่างกว้างขวางในการท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์มากเท่ากับวัสดุที่เป็น เหล็กโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก นี้มีข้อดีเกี่ยวกับน ้าหนักและความสามารถในการใช้งานท าให้จิ๊กและฟิ กซ์ เจอร์มีค่าใช้จ่ายต ่าลงและใช้งานได้คล่องตัวขึ้น 2.8.3.1 อลูมินัม เป็ นวัสดุที่ไม่ใช่เหล็กที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางมากที่สุด เหตุผลที่ส าคัญก็คือ ความสามารถในการตกแต่งความสามารถในการดัดแปลงได้ง่าย และน ้าหนักเบาอลูมินัมสามารถ ท าออกมาได้หลาย ๆ แบบฟอร์มซึ่งท าให้การใช้ประโยชน์ได้เพิ่มมากขึ้น แบบฟอร์มอย่างแรกที่ถูกใช้ส าหรับการท างี้กและฟิ กซ์เจอร์ก็คือ อลูมินัมแผ่น และอลูมินัมรีด ส าหรับอลูมินัมแผ่นจะถูกผลิตออกมามีขนาดกว้างต่าง ๆ กัน และมีความละเอียดเที่ยงตรงเท่ากับ ±0.13 มิลลิเมตรต่อความยาว 2,500 มิลลิเมตรส าหรับอลูมินัมรีด (Aluminum Extrustion) จะมี ความละเอียดเที่ยงตรงมากกว่าคือ ประมาณ ±0.05 มิลลิเมตรของแต่ละขนาดที่ท าออกมา ข้อดีอื่น ๆ ของอลูมินัมก็คือไม่ต้องผ่านขบวนการอบชุบหรือวิธีการที่จะเพิ่มความแข็งหรือ ความมั่นคงปกติแล้วอลูมินัมจะถูกสั่งให้ผลิตตามเงื่อนไขที่ต้องการท าให้เป็นการประหยัดเวลา และเงินได้มาก นอกจากนี้อลูมินัมยังสามารถที่จะเชื่อมหรือต่อได้อย่างรวดเร็ว 2.8.3.2 แมกนีเซียม เป็นโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอีกอย่างหนึ่งที่ได้รับความนิยมน ามาท าจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์โลหะชนิด นี้มีน ้าหนักเบามากดัดแปลงได้ง่าย และมีค่าอัตราส่วนระหว่างความแข็งแรงและน ้าหนักสูง แมกนีเซียมสามารถที่จะถูกตกแต่งได้เร็วกว่าอลูมินัมหรือเหล็กมาก 2.8.3.3 โลหะผสมบิสมัท เป็นโลหะชนิดแรกที่ถูกใช้ในการท าจิกและฟิ กซ์เจอร์ที่อยู่ในรูปแบบของธาตุที่มีจุดหลอม ละลายต ่า โลหะผสมบิสมัทถูกใช้ส าหรับท าปากกาจับงานแบบพิเศษ เช่น แบบรังหรือแบบหัวจับ ปากกา 30 ธาตุอย่างอื่นที่ถูกน ามาใช้ในด้านการค้าเช่นเดียวกับบิสมัท ได้แก่ ดีบุก ตะกั่ว อันติโมนี อินเดียม และแคดเมียมธาตุต่าง ๆ เหล่านี้มีความแข็งแรงและสามารถน ามาหล่อเป็นแบบต่าง ๆ ได้อย่างถูกต้องเที่ยงตรง 2.8.4 วัสดุทา จ๊กิและฟิกซเ์จอรท์ ไี่ ม่ใช่โลหะ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะเพิ่งเริ่มเข้ามามีบทบาทส าคัญของการท าจิ๊กและฟิ กเจอร์มีหลายครั้งเมื่อ น าวัสดุพวกนี้เองแล้วการผลิตงานที่ถูกจ ากัดไว้ก็สามารถที่จะท าการผลิตได้เร็วขึ้น ถูกกว่าและ ดีกว่าวัสดุพวกนี้ได้แก่ ไม้ยูเรเทน (Urethane) และอีป๊ อกซี (Epoxy) หรือพลาสติกเรซิน (Plastic Resin) 2.8.4.1ไม้ ไม้จะถูกน ามาใช้ส าหรับจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ที่มีการผลิตที่จ ากัดซึ่งไม่ต้องการความละเอียด เที่ยงตรงนัก ปกติแล้ววัสดุชนิดนี้จะถูกน ามาใช้งานในรูปแบบหลาย ๆ ลักษณะ ได้แก่ ไม้อัด ไม้ชิพ บอร์ด และไม้ตามธรรมชาติวัสดุพวกนี้จะถูกใช้งานในวงจ ากัด ถ้าจิ๊กหรือฟิ กซ์เจอร์ซึ่งไม่ต้องการ ให้มีความชื้น ไม้ที่ใช้ควรจะต้องอบให้แห้งเพื่อป้องกัน การบวมของไม้เนื่องจากความชื้นไม้ ธรรมชาติควรจะวางประกบกันดังแสดงในรูปที่ 2.19ซึ่งจะไม่ท าให้เกิดการบิดขึ้น รูปที่ 2.18

การประกอบไม้เพื่อป้องกันการบิด 31 2.8.4.2 ยางยูเรเทน ยางยูเรเทนถูกใช้งานในจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เพื่อการยึดจับงานในล าดับที่สอง ข้อได้เปรียบ อย่างมากของวัสดุชนิดนี้ก็คือ ความสามารถในการควบคุมการยุบตัวของมันเองดังตัวอย่าง ตัวยึด จับชิ้นงาน ต้องการที่จะยึดจับชิ้นงานโดยที่ไม่ท าให้ผิวหน้างานเกิดความเสียหาย แผ่นยางยูเรเท นจึงถูกใช้ติดกับตัวยึดจับชิ้นงานตรงที่สัมผัสกับชิ้นงานซึ่งแผ่นยางยูเรเทนจะถ่ายทอดแรงยึดจับไป ยังชิ้นงาน อีกทั้งยังไม่ท าให้ผิวหน้าของงานเกิดความเสียหายด้วย ส าหรับการยึดจับงานในล าดับที่ สองจะใช้ความสามารถในการยุบตัวของยางยูเรเทนเพื่อยึดจับ 2.8.4.3 อีป็อคซีและพลาสติกเรซิน อีป็อคซีและพลาสติกเรซินได้ถูกใช้เพิ่มขึ้นอย่างมากในงานของจิกและฟิ กซ์เจอร์เพื่อท าให้ เป็นตัวยึดจับชิ้นงานแบบพิเศษ ปากกาจับงานแบบรังและหัวจับที่ท าด้วยอีป็อคซีหรือพลาสติกเร ซินจะมีความเหนียว ดัดแปลงได้ง่ายและราคาถูก ส่วนผสมของอีป็อกชีและพลาสติกเรซินปกติแล้วจะถูกผสมมาให้เรียบร้อยแล้ว และ น ามาใช้ตามเงื่อนไขที่ก าหนดมาให้บางครั้งถ้าต้องการน ามาหล่อก็จะท ามาในรูปของเหลวแบบ แป้งเปียก วัสดุเหล่านี้สามารถที่จะเติมด้วยวัสดุบางอย่างเพื่อเพิ่มความแข็งแรงหรือความต่อต้าน การสึกหรอวัสดุที่ใช้เติมลงไป ได้แก่ แท่งแก้ว ผงแก้ว เม็ดเหล็ก ผงตะไบเหล็ก หรือเศษหิน ส าหรับเรซินนี้จะมีน ้าหนักเบา แข็งแรง เหนียว และปกติแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่างมี การหดตัวน้อยมากหรือไม่มีการหดตัวเลย เช่นเดียวกับไม้ที่จะต้องใช้ปลอกน าทางแบบมีลาย (Serrated Bushing) ท าให้อีซื้อกซีและพลาสติกเรซินสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ ตามปลอกน าทางแบบมีลายก็ไม่จ าเป็นต้องใช้เสมอไปเพราะส่วนผสมบางอย่างสามารถที่จะ น าไปใช้งานได้เลยหลังจากที่เรียบร้อยแล้ว อ้างอิงหนังสือ วชิระ มีทอง, การออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 32 บทที่3 อุปกรณ์และวิธีการ 3.1 บทน า 3.1.1 เครื่องกลึง CNC รูปที่3.1 เครื่องกลึงซีเอนซี(Computer Numerically Controlled) อ้างอิง https://www.sumipol.com/knowledge/what-is-cnc/ เครื่องกลึง CNC (Computer Numerical Control) คือเครื่องจักรกลอัตโนมัติที่ท างานได้ ด้วยระบบคอมพิวเตอร์เพื่อท าการผลิตชิ้นส่วนวัสดุให้ได้ขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการด้วยการ กลึง เหมาะส าหรับงานกลึงที่ต้องการความละเอียดหรือมีความซับซ้อนสูง ยิ่งไปกว่านั้น เพราะการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ท าให้เครื่องกลึง CNC สามารถ ก้าวข้ามขีดจ ากัดของเครื่องจักรแบบเดิมๆ ได้ทั้งความละเอียดในการควบคุมที่ละเอียดถึง 0.001 mm. รวมถึงสามารถควบคุมเครื่องกลึงได้หลายเครื่องในคราวเดียว ท าให้นอกจากความละเอียด แล้ว เรายังสามารถได้ชิ้นงานหลายชิ้นด้วยความรวดเร็วอีกด้วย งานกลึง คือหนึ่งในงานพื้นฐานทางวิศวกรรมที่เป็นกระบวนการตัดแต่งขึ้นรูปชิ้นงานจาก โลหะที่เป็นรูปทรงกระบอกสมมาตรเป็นหลัก ให้กลายเป็นรูปทรงที่เราต้องการ โดยการกลึง เป็น เทคนิคที่ต้องใช้ความแม่นย าและความช านาญสูง มิฉะนั้นจะเกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย ท าให้มีผู้ คิดค้นเครื่องจักรกล (MachineTools) ที่ช่วยในการกลึงให้ได้แม่นย ายิ่งขึ้น และรวดเร็วยิ่งขึ้นมา นั่นคือเครื่องกลึง CNC 33 3.1.2 โครงสร้างพนื้ฐานของเครื่องกลงึ CNC ส าหรับด้านโครงสร้าง เครื่องกลึง CNC จะมีความคล้ายกับเครื่องกลึงมือ หรือเครื่องกลึง แบบ Manual มากพอสมควร ทว่าจะมีข้อแตกต่างหลักๆในด้านการควบคุมการท างาน และการ ตรวจวัด ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีการเพิ่มในส่วนดังต่อไปนี้เข้ามา เพื่อการวัดและสร้างชิ้นงานที่ เที่ยงตรงแม่นย ามากขึ้น 3.1.2.1ระบบขับเคลื่อน ประกอบด้วยสองระบบหลัก คือระบบส่งก าลังหลักและระบบขับเคลื่อนแกน 1) ระบบส่งก าลัง เครื่องกลึง CNC จะใช้เซอร์โวมอเตอร์ (Servo Motor) ซึ่งสามารถ ควบคุมความเร็วการหมุน แรงบิด ต าแหน่ง ให้เป็นไปตามความต้องการได้ 2) ระบบขับเคลื่อนแกน ในระบบนี้จะใช้ สเต็ปเปอร์ หรือ สเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Stepping Motor) ท างานร่วมกับระบบควบคุมระยะในการควบคุมแกนให้เข้าตัดชิ้นงานต่างๆ 3.1.2.2ระบบจับยึด ระบบจับยึดของเครื่องกลึง CNC มีสองส่วน คือส่วนที่ใช้จับยึดชิ้นงาน และส่วนที่ใช้จับยึด เครื่องมือ 1) ระบบจับยึดชิ้นงาน หรือ หัวจับ (JAW) ท าหน้าที่ยึดชิ้นงานอย่างมั่นคง ท าให้สามารถ ตกแต่ง กลึงชิ้นงานได้อย่างราบรื่น ซึ่งหัวจับชิ้นงานนี้มีทั้งแบบธรรมดาที่ไม่ตกแต่ง รูปร่างอะไร หรือแบบพิเศษ ที่ใช้ผลิตงานจ านวนไม่มาก แต่มีความเฉพาะตัวสูง 2) ระบบจับยึดเครื่องมือตัด (Turret) ระบบจับยึดเครื่องมือเป็นอีกสิ่งที่ท าให้CNC มีความแตกต่างกับการกลึงแบบ Manual เพราะใน Turretจะประกอบด้วยเครื่องมือ ตัดเป็นจ านวนมาก สามารถหมุนเพื่อใช้งานในรูปแบบต่างๆ ได้เลยตามที่คอมพิวเตอร์ ก าหนดค าสั่งเอาไว้โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนหัวตัดด้วยมือ 3.1.2.3ระบบตรวจวัด ระบบตรวจวัดส าหรับเครื่อง CNC จะมีการติดตั้ง Linear Scaleซึ่งคืออุปกรณ์ตรวจวัด ระยะเส้นตรงความละเอียดสูง (สูงสุด 0.001 mm) หรืออุปกรณ์อื่นๆที่มีความสามารถใกล้เคียงกัน เพื่อวัดระยะของชิ้นงาน หรือใช้เพื่อค านวณในฟังก์ชั่นต่างๆ เพื่อการใช้งานเครื่อง CNC 3.1.2.4ระบบไฟฟ้า ส่วนใหญ่ระบบไฟฟ้าของเครื่องกลึง CNC จะเป็นระบบไฟฟ้าแบบ 3เฟส 380โวลต์เป็น หลัก ยกเว้นเป็นเครื่องแบบ MINI CNC ที่จะใช้ไฟฟ้าแบบ 220โวลต์ 34 3.1.2.5ระบบควบคุม เครื่องกลึง CNC จะมีการควบคุมการท างานทั้งหมดผ่านคอมพิวเตอร์โดยจะอาศัย G Codeและ M Codeในการป้อนข้อมูล ซึ่งสามารถควบคุมได้ตั้งแต่การเคลื่อนที่ง่ายๆ ไปจนถึงการ ปรับรายละเอียดการกลึง ซึ่งระบบควบคุม CNC สามารถโปรแกรมเพิ่มเติมได้โดยการเขียนโค้ด ซึ่งในปัจจุบันนิยม เขียนลงในโปรแกรม CAD (Computer Aided Design) ทั้ง 2D CAD และ3D CAD แล้วใช้ โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing) ในการปรับแต่งให้เหมาะสมกับงาน 3.1.3 การทา งานเบอื้งต้นของเครื่องกลึง CNC หลักการท างานของเครื่องกลึง CNC นั้นมีความแตกต่างจากเครื่องกลึงแบบอื่นๆ เนื่องจากมีคอมพิวเตอร์เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ท าให้เราต้องพึ่งพาผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับภาษา เครื่องจักร หรือโปรแกรมต่างๆ มากพอสมควร โดยมีการท างานดังนี้ 1) ผู้ใช้ป้อนค าสั่งลงในระบบโดยใช้ค าสั่งที่เครื่องกลเข้าใจ (G Code, M Code) ผ่าน ทางแป้นพิมพ์หรืออุปกรณ์ป้อนข้อมูลอื่นๆเช่น G00 X15 Y30 คือ ค าสั่งให้ เครื่องมือตัด (Cutting Tool) เคลื่อนที่ไปในต าแหน่ง X = 15และ Y = 30จากจุด 00 2) ค าสั่งจะถูกส่งผ่านระบบควบคุมผ่านไปยังมอเตอร์และเครื่องขยายสัญญาณ เพื่อให้มีระดับสัญญาณเพียงพอทุกส่วนได้ 3) มอเตอร์ที่ได้รับค าสั่งด าเนินการเคลื่อนที่แท่นเลื่อนไปตามที่ค่าที่ก าหนดไว้ข้างต้น รวมถึงควบคุมความเร็วของการหมุนให้เหมาะสม 4) ระบบวัดขนาดจะส่งสัญญาณไปทางระบบควบคุม ว่าต้องมีการเคลื่อนเครื่องตัด ที่ไปในแนวไหน ระยะทางเท่าใด หากเป็นการท างานละเอียดอาจมีการโปรแกรม อุปกรณ์การตัดชิ้นงานเอาไว้เพื่อการท างานที่ไหลลื่นมากขึ้น 5) เครื่องจักรด าเนินการท างานตามค าสั่งที่ป้อนไว้ 3.1.4 ข้อดขีองเครื่องกลงึ CNC เครื่องกลึง CNC มีความโดดเด่นแตกต่างจากการกลึงแบบเครื่องจักรธรรมดาในหลาย ด้าน ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีข้อดีดังนี้ 1) ได้งานที่มีความละเอียด มีประสิทธิภาพ เนื่องจากเครื่องกลึง CNC มีการตรวจวัด ระยะและควบคุมการท างานด้วยคอมพิวเตอร์ท าให้มีความละเอียดสูงกว่าการ ท าด้วยมือ 35 2) ได้งานที่มีมาตรฐาน คุณภาพเท่ากันเสมอเพราะเครื่องกลึง CNC ไม่มีอาการ เหนื่อย แรงตก หรือการกะระยะผิดพลาดจากเดิม 3) ใช้พื้นที่ในการท างานน้อย สามารถท างานได้หลากหลาย การท างานด้วย เครื่องกลึง CNC หลักๆใช้เพียงคนเขียนค าสั่งเพื่อท าการผลิตชิ้นงานเท่านั้น ซึ่ง สามารถควบคุมความหลากหลาย รวมถึงความละเอียดได้โดยการใช้โปรแกรม ลดการใช้แรงงานในการผลิต การใช้แรงงานคนกับเครื่อง CNC หลักๆจะมีเพียง ผู้เขียนโปรแกรมหรือผู้ป้อนค าสั่งเท่านั้น ไม่จ าเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญการกลึงก็ สามารถท างานละเอียดอ่อนได้ 4) ลดเวลาในการผลิต การเขียนโปรแกรมก าหนดการท างานเพียงโปรแกรมเดียว สามารถใช้ได้กับเครื่อง CNC มากกว่า 1เครื่อง ท าให้สามารถท าหลายๆงานใน เวลาเดียวกันได้ อ้างอิง https://www.sumipol.com/knowledge/what-is-cnc/ 36 3.1.5 เครื่อง CMM รูปที่ 3.2เครื่อง CMM (COORDINATE MEASURING MACHINE) อ้างอิงhttps://www.sumipol.com/knowledge/cmm-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD/

เครื่อง CMM (COORDINATE MEASURING MACHINE) เครื่องวัด 3 มิติ คือเครื่องมือที่ สามารถวัดงานได้ทั้ง X axis, Y axis และ Z axis ทั้ง 3 แกน มีความแม่นย า และประสิทธิภาพ สูงสุดในการตรวจวัดชิ้นงาน ที่ความเที่ยงตรงในระดับ 1.7 ไมครอน มีระบบการชดเชยอุณหภูมิที่ ช่วยรับประกันความเที่ยงตรงเมื่อท างานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสมในช่วง 16-26 องศา เซลเซียส (อุณหภูมิที่แนะน า 20 องศาเซลเซียส) โดยให้ค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดเพียง E0,MPE=(1.7+3L/1000)μm และเป็ นเครื่องมือวัดละเอียดที่สามารถวัดชิ้นงานที่มีรูปร่าง สลับซับซ้อนด้วยเครื่องเพียงเครื่องเดียว มีโปรแกรมที่มีความสามารถขั้นสูง ผู้ใช้สามารถออกแบบ ลักษณะการวัดได้เองปัจจุบันมีฟังก์ชั่นที่สามารถวิเคราะห์ผลการวัดที่ตอบสนองลักษณะของ ชิ้นงานที่เป็นไปตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตและมิติ (Geometry Dimensional and Tolerancing: GD&T) อีกทั้งยังสามารถน าผลการวัดที่ได้จากเครื่อง CMM ไปเปรียบเทียบกับ ค่าที่ก าหนดไว้ใน CAD ไฟล์ และยังสามารถแสดงค่าความแตกต่างระหว่างค่าที่อ่านได้จากเครื่อง CMM กับค่าจาก CAD ไฟล์รวมถึงสามารถตั้งโปรแกรมให้สามารถตรวจสอบชิ้นงานแบบอัตโนมัติ 37 3.1.6 MPE MPEE ความห มายของ MPE MPEE (Maximum Permissible Error of Linear Measuring Tolerance) หมายถึง ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ที่เกิดจากค่าผิดพลาดของสเกลที่เกิดจาก การวัดระยะ (Distances) การวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง (Diameters) หรือจากการวัดต าแหน่ง (Position) มีค่าเท่ากับ (1.7 + 3L/100) μm เมื่อ L คือ ความยาวที่ใช้งาน เช่น การวัดชิ้นงานที่ ความยาว 500 mm สามารถค านวณหาค่า MPEE ได้ดังนี้ 3.1.7 การวัดความยาวหรือต าแหน่ง (Linear Mode) หมายเหตุ : ค่าความคลาดเคลื่อนจะแปรผันกับความยาวของชิ้นงานที่ต้องการวัด MPEP (Maximum Permissible Error of Probing Error) หมายถึง ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ที่เกิด จากค่าผิดพลาดของหัววัด(Probing Error) จากการวัดชิ้นงานทีละต าแหน่ง (Point mode) เช่นการ วัดความตรง (Straightness) การวัดความเรียบ (Flatness) การวัดความกลม (Roundness) การ วัดความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity) หรือจากการวัดรูปทรงอิสระของชิ้นงาน (Free Form Tolerances) จากตารางมีค่าเท่ากับ 1.7 μm 38 จากข้อมูลทางเทคนิคที่บริษัทผู้ผลิตให้มา สิ่งที่มีผลกระทบต่อผู้ซื้อคือ ปั๊มลม ในกรณีนี้เรา อาจจะเพิ่มถังพักลมเพื่อที่จะได้ไม่ต้องเพิ่มขนาดของปั๊มลม และมีข้อดีคือการจ่ายลมเข้าเครื่อง CMM จะเป็นไปอย่างต่อเนื่องและไม่มีแรงกระแทกของลมขณะปั๊มลมท างานและที่ส าคัญในการ ติดตั้งปั๊มลมควรวางให้ห่างจากต าแหน่งการติดตั้งเครื่อง CMM เพราะจะท าให้เกิดการสั่นสะเทือน ขณะที่ปั๊มลมท างานและควรใช้ฟิ ลเตอร์ส าหรับกรองน ้าและน ้ามันก่อนต่อท่อลมเข้ากับเครื่อง CMM หลังการใช้งานปั๊มลมทุกครั้ง จะต้องปล่อยน ้าออกจากปั๊มลม เนื่องจากประเทศไทยเป็น ประเทศร้อนชื้นท าให้มีความชื้นในอากาศสูง ทั้งนี้อาจส่งผลกระทบให้ฟิ ลเตอร์เกิดอุดตัน และส่งผล ให้เครื่อง CMM ไม่สามารถท างานในช่วงเวลานั้นได้ อ้างอิง https://www.sumipol.com/knowledge/cmm-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD/ 39

3.2 ลักษณะของชิน้ งานทนี่ า มาออกแบบ JIG 3.2.1 Cylinder 092 รูปที่ 3.3 Cylinder 092 3.2.2 Cylinder 130

รูปที่ 3.4 Cylinder 130 40 3.2.3 Cylinder PinR รูปที่ 3.5 Cylinder PinR 3.3 จ๊กิตรวจสอบชิน้ งานสา หรับใช้ในไลนก์ ารผลิตเครื่องกลึง CNC 3.3.1 เครื่องมือทใี่ ช้ตรวจสอบชิน้ งานแบบเดมิ 3.3.1.1 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092 รูปที่ 3.6JIG Cylinder 092แบบเดิม 41 3.3.1.2 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130 รูปที่ 3.7JIG Cylinder 130แบบเดิม 3.3.1.3 JIG ตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR รูปที่ 3.8JIG Cylinder PinR แบบเดิม 42 3.3.2 วิธีตรวจสอบ Position ของชิน้ งานแบบเดมิ รูปที่ 3.9 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบเดิม น าชิ้นงานที่ได้จากเครื่องกลึง CNC มาสวมเข้ากับจิ๊กที่ใช้ตรวจสอบ Position ของชิ้นงาน 3.3.3 ตัวอย่างการตรวจสอบชิน้ งาน OK และ NG แบบเดิม 3.3.3.1 การตรวจสอบชนิ้ งาน OK แบบเดิม รูปที่ 3.10 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบเดิม จากรูปที่ 3.10จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน OK ก็จะสามารถสวมเข้ากับจิ๊กได้ 43 3.3.3.2 การตรวจสอบชนิ้ งาน NG แบบเดิม รูปที่ 3.11 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบเดิม จากรูปที่ 3.11จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน NG ก็จะไม่สามารถสวมเข้ากับจิ๊กได้เลย 3.3.4 ปัญหาทพี่ บ 3.3.4.1 จิ๊กลักษณะนี้ไม่สามารถตรวจสอบได้ว่าชิ้นงาน NG ที่ต าแหน่งของรูเจาะไหน เมื่อมีต าแหน่งใดต าแหน่งหนึ่งคลาดเคลื่อนเพียงต าแหน่งเดียวก็จะไม่ สามารถสวมชิ้นงานเข้ากับ JIG ได้เลย ท าให้ไม่สามารถทราบปัญหาของ ชิ้นงานได้อย่างแน่ชัดว่า NG เพราะต าแหน่งของรูเจาะคลาดเคลื่อน หรือ เพราะขนาดของรูเจาะคลาดเคลื่อน 3.3.4.2 ถอดชิ้นงานออกจากจิ๊กยาก เนื่องจากชิ้นงานในไลน์ผลิตเป็นโลหะจะต้องถูก เคลือบน ้ามันเพื่อกันสนิม ตอนสวมชิ้นงานเข้ากับจิ๊ก Pin ของจิ๊กจะไล่น ้ามัน ในรูเจาะของชิ้นงานออก ท าให้เกิดสุญญากาศ ท าให้ดึงชิ้นงานออกจาก จิ๊กยาก 3.3.4.3 Pin ของจิ๊กหักง่าย เนื่องจากการสวมเข้าและถอดชิ้นงานออกยาก 44 3.3.5 แบบจ าลอง JIG ตรวจสอบ Position ทอี่ อกแบบใหม่ 3.3.5.1 อุปกรณ์ อุปกรณ์จิ๊กตรวจสอบ Position ประกอบด้วย 1) JIG 1 อัน 2) Plug gauge มีจ านวนเท่ากับจ านวนของรูเจาะ 3.3.5.2 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092 แบบใหม่ รูปที่ 3.12JIG Cylinder 092แบบใหม่ 45 3.3.5.3 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130 แบบใหม่ รูปที่ 3.13JIG Cylinder 130แบบใหม่ 3.3.5.4 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR แบบใหม่ รูปที่ 3.14JIG Cylinder PinR แบบใหม่ 46 3.3.6 วิธีตรวจสอบ Position ของชิน้ งานแบบใหม่ รูปที่ 3.15 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ รูปที่ 3.16 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ น าจิ๊กมาวางบนชิ้นงานดังรูปที่ 3.16และน า Plug gauge มาเสียบลงในจิ๊กและชิ้นงาน ดังรูปที่ 14 47 3.3.7 ตัวอย่างการตรวจสอบชิน้ งาน OK และ NG แบบใหม่ 3.3.7.1 การตรวจสอบชนิ้ งาน OK แบบใหม่ รูปที่ 3.17 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบใหม่ จากรูปที่ 3.17จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน OK ก็จะเสียบ Plug gauge ลงได้หมดทุกอัน 3.3.7.2 การตรวจสอบชนิ้ งาน NG แบบใหม่ รูปที่ 3.18 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบใหม่ จากรูปที่ 3.18 ถ้าชิ้นงาน NG ก็จะไม่สามารถเสียบ Plug gauge ลงในต าแหน่งที่ NG ได้ 48 3.4 จ๊กิตรวจสอบชิน้ งานสา หรับเครื่อง CMM 3.4.1 ลักษณะการจับชิน้ งานแบบปัจจุบัน ปัจจุบันใช้ V Block ส าหรับจับยึดชิ้นงานในการวัดขนาดของชิ้นงานด้วยเครื่อง CMM และ เนื่องจากการวัดชิ้นงานแบบอัตโนมัติจะต้องมีการหาจุดเริ่มต้นก่อน โดยใช้ Joy แตะที่ชิ้นงานตาม รูปแบบที่เขียนโปรแกรมไว้ และกดยืนยันให้เครื่อง CMM เริ่มการวัดงานแบบอัตโนมัติ ดังนั้นการใช้ V Block จับชิ้นงานจึงท าให้วัดชิ้นงานได้เพียงทีละ 1 ชิ้น รูปที่ 3.19 V Block ใช้ V Block ดังรูปที่ 3.19เป็นตัวจับชิ้นงาน 49 รูปที่ 3.20 ตัวอย่างการจับชิ้นงานด้วย V Block ตัวอย่างส าหรับการจับยึดชิ้นงานด้วย V Block เพื่อการวัดงานของเครื่อง CMM 3.4.2 แนวคิดการจับชิน้ งานแบบใหม่ รูปที่ 3.21แบบจ าลองจิ๊กวัดชิ้นงานที่ออกแบบใหม่ 50 3.4.3 อุปกรณ์ อุปกรณ์ประกอบด้วย 3.4.3.1 ฐาน 1 ชิ้น ส าหรับใส่จิ๊กของงานแต่ละตัว รูปที่ 3.22 อุปกรณ์ส่วนฐาน 3.4.3.2 จิ๊กของงานแต่ละตัว 4 ชิ้น ประกอบด้วย Cylinder 092 1ชิ้น, Cylinder 130 1 ชิ้น และ Cylinder PinR 2 ชิ้น (ตรวจงาน 2 ด้าน) รูปที่ 3.23 จิ๊กของชิ้นงานที่ประกอบกับฐาน 51 3.4.4 แบบจา ลองเมื่อสวมกับชิน้ งาน รูปที่ 3.24 แบบจ าลองของจิ๊กที่ออกแบบใหม่เมื่อสวมกับชิ้นงาน 52 3.4.5 แผนภาพการท างานแบบเดิม 53 3.4.6 แผนภาพการท างานแบบใหม่ 54 บทที่4 ผลการอกแบบ 4.1 สิ่งทพี่ ัฒนาของจ๊กิแบบใหม่ทดี่ ขีึน้ กว่าจ๊กิแบบเดมิ ทใี่ ช้กับเครื่อง CNC 4.1.1 สามารถตรวจสอบได้ว่าชิ้นงาน NG ที่ต าแหน่งของรูเจาะไหน และสามารถบอกได้ว่า ชิ้นงาน NG เพราะต าแหน่งของรูเจาะคลาดเคลื่อน หรือเพราะขนาดของรูจะมีขนาดเล็กเกินไป (กรณีนี้ตรวจสอบได้จากน าจิ๊กที่วางบนชิ้นงานออก และน า Plug gauge มาเสียบลงในชิ้นงาน โดยตรงเลย ถ้าเสียบ Plug gauge ลงในชิ้นงานไม่ได้แสดงว่าชิ้นงาน NG เนื่องจากขนาดของ รูเจาะมีขนาดเล็กเกินไป) 4.1.2 ไม่มีปัญหาเรื่องการถอดชิ้นงานออกจากจิ๊กยาก เนื่องจากเปลี่ยนการตรวจชิ้นงานมา เป็นแบบน า Plug gaugeเสียบลงไปในจิ๊กและชิ้นงานแทน เนื่องจากการตรวจชิ้นงานในไลน์การผลิตเป็นการสุ่มหยิบชิ้นงาน 1 ชิ้น ของแต่ละไลน์การ ผลิตมาตรวจทุกๆ 2 ชั่วโมง ด้วยเครื่อง CMM (Coordinate Measuring Machine) เป็นเครื่องมือ วัดแบบละเอียดในแผนก QC ดังนั้นจึงมีโอกาสที่ชิ้นงานจะสุ่มตรวจไม่เจอและเกิดความผิดพลาด จึงได้มีการใช้จิ๊กตรวจสอบชิ้นงานในไลน์การผลิตด้วยเพื่อเพิ่มจ านวนครั้งของการสุ่มตรวจและเพิ่ม ความแม่นย าในการสุ่มตรวจชิ้นงาน เพื่อลดโอกาสการเกิดงานเสีย และลดเวลาการกลับไป ตรวจสอบชิ้นงานที่ผลิตออกมาแล้วเกิดความเสียหาย 4.2 สิ่งทพี่ ัฒนาของจ๊กิแบบใหม่ทดี่ ขีึน้ กว่าจ๊กิแบบเดมิ ทใี่ ช้กับเครื่อง CMM 4.2.1 สามารถตรวจชิ้นงานได้หลายชิ้นในการตั้งจุดเริ้มต้นเพียงครั้งเดียว 4.2.2 สามารถตั้งชิ้นงานได้แม่นย ากว่าใช้ V Block เป็นตัวจับชิ้นงาน 55 บทที่5 สรุปผล และข้อเสนอแนะ สรุป จิ๊กทั้ง 2 แบบ ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับชิ้นงาน 3 ชนิด คือ Cylinder 092, Cylinder 130 และ Cylinder PinR ชิ้นงานทั้ง 3 ชนิดนี้ เป็ นชิ้นงานที่ต้องผลิตบ่อย เพื่อความสะดวกและ ประหยัดเวลาในการตรวจชิ้นงานมากขึ้น จึงได้พัฒนาเครื่องมือวัดที่ใช้กับชิ้นงานทั้ง 3 ชนิดนี้ เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นผลให้ผลิตชิ้นงานที่มีคุณภาพดีขึ้น และสามารถแก้ไขปัญหา เฉพาะหน้าได้เมื่อเครื่องวัดหลักขัดข้องซึ่งเป็นเหตุให้ต้องหยุดกระบวนการผลิต การแก้ไขปัญหา เฉพาะหน้าได้นี้ท าให้ไม่ต้องหยุดเครื่องจักรและผลิตชิ้นงานได้ตามเป้าหมายของแต่ละวัน ข้อเสนอแนะ การท าจิ๊กให้ที่มีความเที่ยงตรงสูง มีข้อจ ากัดคือต้องใช้งบประมาณที่สูงด้วยเช่นกัน ถ้ามี งบประมาณในการท ามาก ก็จะได้จิ๊กที่ละเอียด มีประสิทธิภาพสูง วัสดุที่แข็งแรง และมีอายุการใช้ งานที่นานขึ้น

การประกอบไม้เพื่อป้องกันการบิด 31 2.8.4.2 ยางยูเรเทน ยางยูเรเทนถูกใช้งานในจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์เพื่อการยึดจับงานในล าดับที่สอง ข้อได้เปรียบ อย่างมากของวัสดุชนิดนี้ก็คือ ความสามารถในการควบคุมการยุบตัวของมันเองดังตัวอย่าง ตัวยึด จับชิ้นงาน ต้องการที่จะยึดจับชิ้นงานโดยที่ไม่ท าให้ผิวหน้างานเกิดความเสียหาย แผ่นยางยูเรเท นจึงถูกใช้ติดกับตัวยึดจับชิ้นงานตรงที่สัมผัสกับชิ้นงานซึ่งแผ่นยางยูเรเทนจะถ่ายทอดแรงยึดจับไป ยังชิ้นงาน อีกทั้งยังไม่ท าให้ผิวหน้าของงานเกิดความเสียหายด้วย ส าหรับการยึดจับงานในล าดับที่ สองจะใช้ความสามารถในการยุบตัวของยางยูเรเทนเพื่อยึดจับ 2.8.4.3 อีป็อคซีและพลาสติกเรซิน อีป็อคซีและพลาสติกเรซินได้ถูกใช้เพิ่มขึ้นอย่างมากในงานของจิกและฟิ กซ์เจอร์เพื่อท าให้ เป็นตัวยึดจับชิ้นงานแบบพิเศษ ปากกาจับงานแบบรังและหัวจับที่ท าด้วยอีป็อคซีหรือพลาสติกเร ซินจะมีความเหนียว ดัดแปลงได้ง่ายและราคาถูก ส่วนผสมของอีป็อกชีและพลาสติกเรซินปกติแล้วจะถูกผสมมาให้เรียบร้อยแล้ว และ น ามาใช้ตามเงื่อนไขที่ก าหนดมาให้บางครั้งถ้าต้องการน ามาหล่อก็จะท ามาในรูปของเหลวแบบ แป้งเปียก วัสดุเหล่านี้สามารถที่จะเติมด้วยวัสดุบางอย่างเพื่อเพิ่มความแข็งแรงหรือความต่อต้าน การสึกหรอวัสดุที่ใช้เติมลงไป ได้แก่ แท่งแก้ว ผงแก้ว เม็ดเหล็ก ผงตะไบเหล็ก หรือเศษหิน ส าหรับเรซินนี้จะมีน ้าหนักเบา แข็งแรง เหนียว และปกติแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่างมี การหดตัวน้อยมากหรือไม่มีการหดตัวเลย เช่นเดียวกับไม้ที่จะต้องใช้ปลอกน าทางแบบมีลาย (Serrated Bushing) ท าให้อีซื้อกซีและพลาสติกเรซินสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ ตามปลอกน าทางแบบมีลายก็ไม่จ าเป็นต้องใช้เสมอไปเพราะส่วนผสมบางอย่างสามารถที่จะ น าไปใช้งานได้เลยหลังจากที่เรียบร้อยแล้ว อ้างอิงหนังสือ วชิระ มีทอง, การออกแบบจิ๊กและฟิ กซ์เจอร์ 32 บทที่3 อุปกรณ์และวิธีการ 3.1 บทน า 3.1.1 เครื่องกลึง CNC รูปที่3.1 เครื่องกลึงซีเอนซี(Computer Numerically Controlled) อ้างอิง

เครื่องกลึง CNC คืออะไร เหมาะกับการใช้งานแบบไหน?

เครื่องกลึง CNC (Computer Numerical Control) คือเครื่องจักรกลอัตโนมัติที่ท างานได้ ด้วยระบบคอมพิวเตอร์เพื่อท าการผลิตชิ้นส่วนวัสดุให้ได้ขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการด้วยการ กลึง เหมาะส าหรับงานกลึงที่ต้องการความละเอียดหรือมีความซับซ้อนสูง ยิ่งไปกว่านั้น เพราะการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ท าให้เครื่องกลึง CNC สามารถ ก้าวข้ามขีดจ ากัดของเครื่องจักรแบบเดิมๆ ได้ทั้งความละเอียดในการควบคุมที่ละเอียดถึง 0.001 mm. รวมถึงสามารถควบคุมเครื่องกลึงได้หลายเครื่องในคราวเดียว ท าให้นอกจากความละเอียด แล้ว เรายังสามารถได้ชิ้นงานหลายชิ้นด้วยความรวดเร็วอีกด้วย งานกลึง คือหนึ่งในงานพื้นฐานทางวิศวกรรมที่เป็นกระบวนการตัดแต่งขึ้นรูปชิ้นงานจาก โลหะที่เป็นรูปทรงกระบอกสมมาตรเป็นหลัก ให้กลายเป็นรูปทรงที่เราต้องการ โดยการกลึง เป็น เทคนิคที่ต้องใช้ความแม่นย าและความช านาญสูง มิฉะนั้นจะเกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย ท าให้มีผู้ คิดค้นเครื่องจักรกล (MachineTools) ที่ช่วยในการกลึงให้ได้แม่นย ายิ่งขึ้น และรวดเร็วยิ่งขึ้นมา นั่นคือเครื่องกลึง CNC 33 3.1.2 โครงสร้างพนื้ฐานของเครื่องกลงึ CNC ส าหรับด้านโครงสร้าง เครื่องกลึง CNC จะมีความคล้ายกับเครื่องกลึงมือ หรือเครื่องกลึง แบบ Manual มากพอสมควร ทว่าจะมีข้อแตกต่างหลักๆในด้านการควบคุมการท างาน และการ ตรวจวัด ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีการเพิ่มในส่วนดังต่อไปนี้เข้ามา เพื่อการวัดและสร้างชิ้นงานที่ เที่ยงตรงแม่นย ามากขึ้น 3.1.2.1ระบบขับเคลื่อน ประกอบด้วยสองระบบหลัก คือระบบส่งก าลังหลักและระบบขับเคลื่อนแกน 1) ระบบส่งก าลัง เครื่องกลึง CNC จะใช้เซอร์โวมอเตอร์ (Servo Motor) ซึ่งสามารถ ควบคุมความเร็วการหมุน แรงบิด ต าแหน่ง ให้เป็นไปตามความต้องการได้ 2) ระบบขับเคลื่อนแกน ในระบบนี้จะใช้ สเต็ปเปอร์ หรือ สเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Stepping Motor) ท างานร่วมกับระบบควบคุมระยะในการควบคุมแกนให้เข้าตัดชิ้นงานต่างๆ

3.1.2.2ระบบจับยึด ระบบจับยึดของเครื่องกลึง CNC มีสองส่วน คือส่วนที่ใช้จับยึดชิ้นงาน และส่วนที่ใช้จับยึด เครื่องมือ 1) ระบบจับยึดชิ้นงาน หรือ หัวจับ (JAW) ท าหน้าที่ยึดชิ้นงานอย่างมั่นคง ท าให้สามารถ ตกแต่ง กลึงชิ้นงานได้อย่างราบรื่น ซึ่งหัวจับชิ้นงานนี้มีทั้งแบบธรรมดาที่ไม่ตกแต่ง รูปร่างอะไร หรือแบบพิเศษ ที่ใช้ผลิตงานจ านวนไม่มาก แต่มีความเฉพาะตัวสูง 2) ระบบจับยึดเครื่องมือตัด (Turret) ระบบจับยึดเครื่องมือเป็นอีกสิ่งที่ท าให้CNC มีความแตกต่างกับการกลึงแบบ Manual เพราะใน Turretจะประกอบด้วยเครื่องมือ ตัดเป็นจ านวนมาก สามารถหมุนเพื่อใช้งานในรูปแบบต่างๆ ได้เลยตามที่คอมพิวเตอร์ ก าหนดค าสั่งเอาไว้โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนหัวตัดด้วยมือ

3.1.2.3ระบบตรวจวัด ระบบตรวจวัดส าหรับเครื่อง CNC จะมีการติดตั้ง Linear Scaleซึ่งคืออุปกรณ์ตรวจวัด ระยะเส้นตรงความละเอียดสูง (สูงสุด 0.001 mm) หรืออุปกรณ์อื่นๆที่มีความสามารถใกล้เคียงกัน เพื่อวัดระยะของชิ้นงาน หรือใช้เพื่อค านวณในฟังก์ชั่นต่างๆ เพื่อการใช้งานเครื่อง CNC 3.1.2.4ระบบไฟฟ้า ส่วนใหญ่ระบบไฟฟ้าของเครื่องกลึง CNC จะเป็นระบบไฟฟ้าแบบ 3เฟส 380โวลต์เป็น หลัก ยกเว้นเป็นเครื่องแบบ MINI CNC ที่จะใช้ไฟฟ้าแบบ 220โวลต์ 34 3.1.2.5ระบบควบคุม เครื่องกลึง CNC จะมีการควบคุมการท างานทั้งหมดผ่านคอมพิวเตอร์โดยจะอาศัย G Codeและ M Codeในการป้อนข้อมูล ซึ่งสามารถควบคุมได้ตั้งแต่การเคลื่อนที่ง่ายๆ ไปจนถึงการ ปรับรายละเอียดการกลึง ซึ่งระบบควบคุม CNC สามารถโปรแกรมเพิ่มเติมได้โดยการเขียนโค้ด ซึ่งในปัจจุบันนิยม เขียนลงในโปรแกรม CAD (Computer Aided Design) ทั้ง 2D CAD และ3D CAD แล้วใช้ โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing) ในการปรับแต่งให้เหมาะสมกับงาน 3.1.3 การทา งานเบอื้งต้นของเครื่องกลึง CNC หลักการท างานของเครื่องกลึง CNC นั้นมีความแตกต่างจากเครื่องกลึงแบบอื่นๆ เนื่องจากมีคอมพิวเตอร์เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ท าให้เราต้องพึ่งพาผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับภาษา เครื่องจักร หรือโปรแกรมต่างๆ มากพอสมควร โดยมีการท างานดังนี้ 1) ผู้ใช้ป้อนค าสั่งลงในระบบโดยใช้ค าสั่งที่เครื่องกลเข้าใจ (G Code, M Code) ผ่าน ทางแป้นพิมพ์หรืออุปกรณ์ป้อนข้อมูลอื่นๆเช่น G00 X15 Y30 คือ ค าสั่งให้ เครื่องมือตัด (Cutting Tool) เคลื่อนที่ไปในต าแหน่ง X = 15และ Y = 30จากจุด 00 2) ค าสั่งจะถูกส่งผ่านระบบควบคุมผ่านไปยังมอเตอร์และเครื่องขยายสัญญาณ เพื่อให้มีระดับสัญญาณเพียงพอทุกส่วนได้ 3) มอเตอร์ที่ได้รับค าสั่งด าเนินการเคลื่อนที่แท่นเลื่อนไปตามที่ค่าที่ก าหนดไว้ข้างต้น รวมถึงควบคุมความเร็วของการหมุนให้เหมาะสม 4) ระบบวัดขนาดจะส่งสัญญาณไปทางระบบควบคุม ว่าต้องมีการเคลื่อนเครื่องตัด ที่ไปในแนวไหน ระยะทางเท่าใด หากเป็นการท างานละเอียดอาจมีการโปรแกรม อุปกรณ์การตัดชิ้นงานเอาไว้เพื่อการท างานที่ไหลลื่นมากขึ้น 5) เครื่องจักรด าเนินการท างานตามค าสั่งที่ป้อนไว้ 3.1.4 ข้อดขีองเครื่องกลงึ CNC เครื่องกลึง CNC มีความโดดเด่นแตกต่างจากการกลึงแบบเครื่องจักรธรรมดาในหลาย ด้าน ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีข้อดีดังนี้ 1) ได้งานที่มีความละเอียด มีประสิทธิภาพ เนื่องจากเครื่องกลึง CNC มีการตรวจวัด ระยะและควบคุมการท างานด้วยคอมพิวเตอร์ท าให้มีความละเอียดสูงกว่าการ ท าด้วยมือ 35 2) ได้งานที่มีมาตรฐาน คุณภาพเท่ากันเสมอเพราะเครื่องกลึง CNC ไม่มีอาการ เหนื่อย แรงตก หรือการกะระยะผิดพลาดจากเดิม 3) ใช้พื้นที่ในการท างานน้อย สามารถท างานได้หลากหลาย การท างานด้วย เครื่องกลึง CNC หลักๆใช้เพียงคนเขียนค าสั่งเพื่อท าการผลิตชิ้นงานเท่านั้น ซึ่ง สามารถควบคุมความหลากหลาย รวมถึงความละเอียดได้โดยการใช้โปรแกรม ลดการใช้แรงงานในการผลิต การใช้แรงงานคนกับเครื่อง CNC หลักๆจะมีเพียง ผู้เขียนโปรแกรมหรือผู้ป้อนค าสั่งเท่านั้น ไม่จ าเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญการกลึงก็ สามารถท างานละเอียดอ่อนได้ 4) ลดเวลาในการผลิต การเขียนโปรแกรมก าหนดการท างานเพียงโปรแกรมเดียว สามารถใช้ได้กับเครื่อง CNC มากกว่า 1เครื่อง ท าให้สามารถท าหลายๆงานใน เวลาเดียวกันได้ อ้างอิง https://www.sumipol.com/knowledge/what-is-cnc/ 36 3.1.5 เครื่อง CMM รูปที่ 3.2เครื่อง CMM (COORDINATE MEASURING MACHINE) อ้างอิงhttps://www.sumipol.com/knowledge/cmm-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD/ เครื่อง CMM (COORDINATE MEASURING MACHINE) เครื่องวัด 3 มิติ คือเครื่องมือที่ สามารถวัดงานได้ทั้ง X axis, Y axis และ Z axis ทั้ง 3 แกน มีความแม่นย า และประสิทธิภาพ สูงสุดในการตรวจวัดชิ้นงาน ที่ความเที่ยงตรงในระดับ 1.7 ไมครอน มีระบบการชดเชยอุณหภูมิที่ ช่วยรับประกันความเที่ยงตรงเมื่อท างานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสมในช่วง 16-26 องศา เซลเซียส (อุณหภูมิที่แนะน า 20 องศาเซลเซียส) โดยให้ค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดเพียง E0,MPE=(1.7+3L/1000)μm และเป็ นเครื่องมือวัดละเอียดที่สามารถวัดชิ้นงานที่มีรูปร่าง สลับซับซ้อนด้วยเครื่องเพียงเครื่องเดียว มีโปรแกรมที่มีความสามารถขั้นสูง ผู้ใช้สามารถออกแบบ ลักษณะการวัดได้เองปัจจุบันมีฟังก์ชั่นที่สามารถวิเคราะห์ผลการวัดที่ตอบสนองลักษณะของ ชิ้นงานที่เป็นไปตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตและมิติ (Geometry Dimensional and Tolerancing: GD&T) อีกทั้งยังสามารถน าผลการวัดที่ได้จากเครื่อง CMM ไปเปรียบเทียบกับ ค่าที่ก าหนดไว้ใน CAD ไฟล์ และยังสามารถแสดงค่าความแตกต่างระหว่างค่าที่อ่านได้จากเครื่อง CMM กับค่าจาก CAD ไฟล์รวมถึงสามารถตั้งโปรแกรมให้สามารถตรวจสอบชิ้นงานแบบอัตโนมัติ 37 3.1.6 MPE MPEE ความห มายของ MPE MPEE (Maximum Permissible Error of Linear Measuring Tolerance) หมายถึง ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ที่เกิดจากค่าผิดพลาดของสเกลที่เกิดจาก การวัดระยะ (Distances) การวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง (Diameters) หรือจากการวัดต าแหน่ง (Position) มีค่าเท่ากับ (1.7 + 3L/100) μm เมื่อ L คือ ความยาวที่ใช้งาน เช่น การวัดชิ้นงานที่ ความยาว 500 mm สามารถค านวณหาค่า MPEE ได้ดังนี้ 3.1.7 การวัดความยาวหรือต าแหน่ง (Linear Mode) หมายเหตุ : ค่าความคลาดเคลื่อนจะแปรผันกับความยาวของชิ้นงานที่ต้องการวัด MPEP (Maximum Permissible Error of Probing Error) หมายถึง ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ที่เกิด จากค่าผิดพลาดของหัววัด(Probing Error) จากการวัดชิ้นงานทีละต าแหน่ง (Point mode) เช่นการ วัดความตรง (Straightness) การวัดความเรียบ (Flatness) การวัดความกลม (Roundness) การ วัดความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity) หรือจากการวัดรูปทรงอิสระของชิ้นงาน (Free Form Tolerances) จากตารางมีค่าเท่ากับ 1.7 μm 38 จากข้อมูลทางเทคนิคที่บริษัทผู้ผลิตให้มา สิ่งที่มีผลกระทบต่อผู้ซื้อคือ ปั๊มลม ในกรณีนี้เรา อาจจะเพิ่มถังพักลมเพื่อที่จะได้ไม่ต้องเพิ่มขนาดของปั๊มลม และมีข้อดีคือการจ่ายลมเข้าเครื่อง CMM จะเป็นไปอย่างต่อเนื่องและไม่มีแรงกระแทกของลมขณะปั๊มลมท างานและที่ส าคัญในการ ติดตั้งปั๊มลมควรวางให้ห่างจากต าแหน่งการติดตั้งเครื่อง CMM เพราะจะท าให้เกิดการสั่นสะเทือน ขณะที่ปั๊มลมท างานและควรใช้ฟิ ลเตอร์ส าหรับกรองน ้าและน ้ามันก่อนต่อท่อลมเข้ากับเครื่อง CMM หลังการใช้งานปั๊มลมทุกครั้ง จะต้องปล่อยน ้าออกจากปั๊มลม เนื่องจากประเทศไทยเป็น ประเทศร้อนชื้นท าให้มีความชื้นในอากาศสูง ทั้งนี้อาจส่งผลกระทบให้ฟิ ลเตอร์เกิดอุดตัน และส่งผล ให้เครื่อง CMM ไม่สามารถท างานในช่วงเวลานั้นได้ อ้างอิง https://www.sumipol.com/knowledge/cmm-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD/ 39 3.2 ลักษณะของชิน้ งานทนี่ า มาออกแบบ JIG 3.2.1 Cylinder 092 รูปที่ 3.3 Cylinder 092 3.2.2 Cylinder 130 รูปที่ 3.4 Cylinder 130 40 3.2.3 Cylinder PinR รูปที่ 3.5 Cylinder PinR 3.3 จ๊กิตรวจสอบชิน้ งานสา หรับใช้ในไลนก์ ารผลิตเครื่องกลึง CNC 3.3.1 เครื่องมือทใี่ ช้ตรวจสอบชิน้ งานแบบเดมิ 3.3.1.1 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092 รูปที่ 3.6JIG Cylinder 092แบบเดิม 41 3.3.1.2 จิ๊กตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130 รูปที่ 3.7JIG Cylinder 130แบบเดิม 3.3.1.3 JIG ตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR รูปที่ 3.8JIG Cylinder PinR แบบเดิม 42 3.3.2 วิธีตรวจสอบ Position ของชิน้ งานแบบเดมิ รูปที่ 3.9 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบเดิม น าชิ้นงานที่ได้จากเครื่องกลึง CNC มาสวมเข้ากับจิ๊กที่ใช้ตรวจสอบ Position ของชิ้นงาน 3.3.3 ตัวอย่างการตรวจสอบชิน้ งาน OK และ NG แบบเดิม 3.3.3.1 การตรวจสอบชนิ้ งาน OK แบบเดิม รูปที่ 3.10 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบเดิม จากรูปที่ 3.10จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน OK ก็จะสามารถสวมเข้ากับจิ๊กได้ 43 3.3.3.2 การตรวจสอบชนิ้ งาน NG แบบเดิม รูปที่ 3.11 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบเดิม จากรูปที่ 3.11จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน NG ก็จะไม่สามารถสวมเข้ากับจิ๊กได้เลย 3.3.4 ปัญหาทพี่ บ 3.3.4.1 จิ๊กลักษณะนี้ไม่สามารถตรวจสอบได้ว่าชิ้นงาน NG ที่ต าแหน่งของรูเจาะไหน เมื่อมีต าแหน่งใดต าแหน่งหนึ่งคลาดเคลื่อนเพียงต าแหน่งเดียวก็จะไม่ สามารถสวมชิ้นงานเข้ากับ JIG ได้เลย ท าให้ไม่สามารถทราบปัญหาของ ชิ้นงานได้อย่างแน่ชัดว่า NG เพราะต าแหน่งของรูเจาะคลาดเคลื่อน หรือ เพราะขนาดของรูเจาะคลาดเคลื่อน 3.3.4.2 ถอดชิ้นงานออกจากจิ๊กยาก เนื่องจากชิ้นงานในไลน์ผลิตเป็นโลหะจะต้องถูก เคลือบน ้ามันเพื่อกันสนิม ตอนสวมชิ้นงานเข้ากับจิ๊ก Pin ของจิ๊กจะไล่น ้ามัน ในรูเจาะของชิ้นงานออก ท าให้เกิดสุญญากาศ ท าให้ดึงชิ้นงานออกจาก จิ๊กยาก 3.3.4.3 Pin ของจิ๊กหักง่าย เนื่องจากการสวมเข้าและถอดชิ้นงานออกยาก 44 3.3.5 แบบจ าลอง JIG ตรวจสอบ Position ทอี่ อกแบบใหม่ 3.3.5.1 อุปกรณ์ อุปกรณ์จิ๊กตรวจสอบ Position ประกอบด้วย 1) JIG 1 อัน 2) Plug gauge มีจ านวนเท่ากับจ านวนของรูเจาะ 3.3.5.2 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder 092 แบบใหม่ รูปที่ 3.12JIG Cylinder 092แบบใหม่ 45 3.3.5.3 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder 130 แบบใหม่ รูปที่ 3.13JIG Cylinder 130แบบใหม่ 3.3.5.4 จ๊กิตรวจสอบ Position ของ Cylinder PinR แบบใหม่ รูปที่ 3.14JIG Cylinder PinR แบบใหม่ 46 3.3.6 วิธีตรวจสอบ Position ของชิน้ งานแบบใหม่ รูปที่ 3.15 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ รูปที่ 3.16 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงานแบบใหม่ น าจิ๊กมาวางบนชิ้นงานดังรูปที่ 3.16และน า Plug gauge มาเสียบลงในจิ๊กและชิ้นงาน ดังรูปที่ 14 47 3.3.7 ตัวอย่างการตรวจสอบชิน้ งาน OK และ NG แบบใหม่ 3.3.7.1 การตรวจสอบชนิ้ งาน OK แบบใหม่ รูปที่ 3.17 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน OK แบบใหม่ จากรูปที่ 3.17จะเห็นได้ว่าถ้าชิ้นงาน OK ก็จะเสียบ Plug gauge ลงได้หมดทุกอัน 3.3.7.2 การตรวจสอบชนิ้ งาน NG แบบใหม่ รูปที่ 3.18 ตัวอย่างการตรวจสอบชิ้นงาน NG แบบใหม่ จากรูปที่ 3.18 ถ้าชิ้นงาน NG ก็จะไม่สามารถเสียบ Plug gauge ลงในต าแหน่งที่ NG ได้ 48 3.4 จ๊กิตรวจสอบชิน้ งานสา หรับเครื่อง CMM 3.4.1 ลักษณะการจับชิน้ งานแบบปัจจุบัน ปัจจุบันใช้ V Block ส าหรับจับยึดชิ้นงานในการวัดขนาดของชิ้นงานด้วยเครื่อง CMM และ เนื่องจากการวัดชิ้นงานแบบอัตโนมัติจะต้องมีการหาจุดเริ่มต้นก่อน โดยใช้ Joy แตะที่ชิ้นงานตาม รูปแบบที่เขียนโปรแกรมไว้ และกดยืนยันให้เครื่อง CMM เริ่มการวัดงานแบบอัตโนมัติ ดังนั้นการใช้ V Block จับชิ้นงานจึงท าให้วัดชิ้นงานได้เพียงทีละ 1 ชิ้น รูปที่ 3.19 V Block ใช้ V Block ดังรูปที่ 3.19เป็นตัวจับชิ้นงาน 49 รูปที่ 3.20 ตัวอย่างการจับชิ้นงานด้วย V Block ตัวอย่างส าหรับการจับยึดชิ้นงานด้วย V Block เพื่อการวัดงานของเครื่อง CMM 3.4.2 แนวคิดการจับชิน้ งานแบบใหม่ รูปที่ 3.21แบบจ าลองจิ๊กวัดชิ้นงานที่ออกแบบใหม่ 50 3.4.3 อุปกรณ์ อุปกรณ์ประกอบด้วย 3.4.3.1 ฐาน 1 ชิ้น ส าหรับใส่จิ๊กของงานแต่ละตัว รูปที่ 3.22 อุปกรณ์ส่วนฐาน 3.4.3.2 จิ๊กของงานแต่ละตัว 4 ชิ้น ประกอบด้วย Cylinder 092 1ชิ้น, Cylinder 130 1 ชิ้น และ Cylinder PinR 2 ชิ้น (ตรวจงาน 2 ด้าน) รูปที่ 3.23 จิ๊กของชิ้นงานที่ประกอบกับฐาน 51 3.4.4 แบบจา ลองเมื่อสวมกับชิน้ งาน รูปที่ 3.24 แบบจ าลองของจิ๊กที่ออกแบบใหม่เมื่อสวมกับชิ้นงาน 52 3.4.5 แผนภาพการท างานแบบเดิม 53 3.4.6 แผนภาพการท างานแบบใหม่ 54 บทที่4 ผลการอกแบบ 4.1 สิ่งทพี่ ัฒนาของจ๊กิแบบใหม่ทดี่ ขีึน้ กว่าจ๊กิแบบเดมิ ทใี่ ช้กับเครื่อง CNC 4.1.1 สามารถตรวจสอบได้ว่าชิ้นงาน NG ที่ต าแหน่งของรูเจาะไหน และสามารถบอกได้ว่า ชิ้นงาน NG เพราะต าแหน่งของรูเจาะคลาดเคลื่อน หรือเพราะขนาดของรูจะมีขนาดเล็กเกินไป (กรณีนี้ตรวจสอบได้จากน าจิ๊กที่วางบนชิ้นงานออก และน า Plug gauge มาเสียบลงในชิ้นงาน โดยตรงเลย ถ้าเสียบ Plug gauge ลงในชิ้นงานไม่ได้แสดงว่าชิ้นงาน NG เนื่องจากขนาดของ รูเจาะมีขนาดเล็กเกินไป) 4.1.2 ไม่มีปัญหาเรื่องการถอดชิ้นงานออกจากจิ๊กยาก เนื่องจากเปลี่ยนการตรวจชิ้นงานมา เป็นแบบน า Plug gaugeเสียบลงไปในจิ๊กและชิ้นงานแทน เนื่องจากการตรวจชิ้นงานในไลน์การผลิตเป็นการสุ่มหยิบชิ้นงาน 1 ชิ้น ของแต่ละไลน์การ ผลิตมาตรวจทุกๆ 2 ชั่วโมง ด้วยเครื่อง CMM (Coordinate Measuring Machine) เป็นเครื่องมือ วัดแบบละเอียดในแผนก QC ดังนั้นจึงมีโอกาสที่ชิ้นงานจะสุ่มตรวจไม่เจอและเกิดความผิดพลาด จึงได้มีการใช้จิ๊กตรวจสอบชิ้นงานในไลน์การผลิตด้วยเพื่อเพิ่มจ านวนครั้งของการสุ่มตรวจและเพิ่ม ความแม่นย าในการสุ่มตรวจชิ้นงาน เพื่อลดโอกาสการเกิดงานเสีย และลดเวลาการกลับไป ตรวจสอบชิ้นงานที่ผลิตออกมาแล้วเกิดความเสียหาย 4.2 สิ่งทพี่ ัฒนาของจ๊กิแบบใหม่ทดี่ ขีึน้ กว่าจ๊กิแบบเดมิ ทใี่ ช้กับเครื่อง CMM 4.2.1 สามารถตรวจชิ้นงานได้หลายชิ้นในการตั้งจุดเริ้มต้นเพียงครั้งเดียว 4.2.2 สามารถตั้งชิ้นงานได้แม่นย ากว่าใช้ V Block เป็นตัวจับชิ้นงาน 55 บทที่5 สรุปผล และข้อเสนอแนะ สรุป จิ๊กทั้ง 2 แบบ ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับชิ้นงาน 3 ชนิด คือ Cylinder 092, Cylinder 130 และ Cylinder PinR ชิ้นงานทั้ง 3 ชนิดนี้ เป็ นชิ้นงานที่ต้องผลิตบ่อย เพื่อความสะดวกและ ประหยัดเวลาในการตรวจชิ้นงานมากขึ้น จึงได้พัฒนาเครื่องมือวัดที่ใช้กับชิ้นงานทั้ง 3 ชนิดนี้ เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นผลให้ผลิตชิ้นงานที่มีคุณภาพดีขึ้น และสามารถแก้ไขปัญหา เฉพาะหน้าได้เมื่อเครื่องวัดหลักขัดข้องซึ่งเป็นเหตุให้ต้องหยุดกระบวนการผลิต การแก้ไขปัญหา เฉพาะหน้าได้นี้ท าให้ไม่ต้องหยุดเครื่องจักรและผลิตชิ้นงานได้ตามเป้าหมายของแต่ละวัน ข้อเสนอแนะ การท าจิ๊กให้ที่มีความเที่ยงตรงสูง มีข้อจ ากัดคือต้องใช้งบประมาณที่สูงด้วยเช่นกัน ถ้ามี งบประมาณในการท ามาก ก็จะได้จิ๊กที่ละเอียด มีประสิทธิภาพสูง วัสดุที่แข็งแรง และมีอายุการใช้ งานที่นานขึ้น

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​ ม.เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา