This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Somrerk Poodchakarn1* Chatchai Wicheanrat2Piyawat Nhongpratoom3Sutham Thammakittikun4 1,2,3,4Department of Production Engineering, Faculty of Engineering
King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, Bangkok 10800 E-mail: [email protected]*
บทคัดยอ ในปจจุบันการใชงานเครื่องจักรกลCNC (Computerized Numerical Control) ในอุตสาหกรรมการผลิตตางๆ ภายในประเทศมีแนวโนมเพ่ิมมากขึ้นเนื่องจากขอดีของเครื่องจักรกล CNC คือสามารถประหยัดเวลาแรงงานคนชิ้นงานมีระดับคุณภาพ ความแมนยําและความเที่ยงตรงสูง รวมทั้งเปนระบบการผลิตที่มีผลิตภาพสูง สามารถพัฒนาใหรองรับกับความกาวหนาทางเทคโนโลยีสารสนเทศได เชน ระบบ CAD (Computer-aided Design) CAM (Computer-aided Manufacturing) CAE (Computer-aided Engineering) CIM (Computer-integrated Manufacturing) หรือระบบอ่ืน ๆ แตปญหาสวนใหญของอุตสาหกรรมไทย คือ ยังคงตองนําเขาเครื่องจักร CNC จากตางประเทศ ซึ่งมีราคาสูง และเสียเปรียบดุลการคา งานวิจัยนี้จึงนําเสนอในสวนของการพัฒนาซอฟทแวรควบคุมเครื่องกัด 3 แกนดวยโปรแกรม LabVIEW เพ่ือรองรับรหัสคําส่ัง G-Code ตามมาตรฐาน ISO 6983 (DIN 66025) โดยทําการออกแบบขั้นตอนระเบียบวิธีการคํานวณ (Algorithm) ที่สอดคลองกับรูปแบบการทํางานของอุปกรณทางกลและระบบทางไฟฟา รวมทั้งการออกแบบหนาจอรับคาและแสดงผลที่งายตอการใชงาน โดยโครงสรางของเครื่องกัด 3 แกน มีระยะการทํางาน 300, 300, 200 mm ในแนวแกน X, Y และ Z ตามลําดับ แนวแกน Z เปนการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ของดอกกัดชิ้นงาน และแนวแกน X-Y เปนของโตะงานระบบขับเคล่ือนใช ชุดวงจรขับสเตปปมอเตอรที่รับสัญญาณจากอุปกรณเชื่อมตอระหวางคอมพิวเตอร (USB Interface Card) ผลการทดลองกัดชิ้นงานโดยใชชุดคําส่ัง G-Code โดยเดินมีดกัดชิ้นงานรูปวงกลมและชิ้นงานรูปราง 3 มิติ รวมท้ังการทดลองวัดระยะการเคลื่อนที่ของแตละแนวแกน พบวาคาเฉล่ียของความผิดพลาดรอยละในแนวแกน X, Y และ Z ดังนี้คือ 1.11%, 1.25% และ 0.60% ตามลําดับ ซึ่งเปนผลการทดสอบที่นาพอใจ คําหลัก CNC G-Code เครื่องมือกลกัดชิ้นงาน โปรแกรม LabVIEW Abstract Presently, CNC (Computerized Numerical Control) machine tools have operated in the manufacturing industries which trend to be considerably increasing. The advantages of the CNC machine tools are the
lesser of time consuming, labors, high of work pieces quality, accuracy, precision and productivity. Including theirs system can be developed for supporting the information technologies (IT) such as the CAD (Computer-aided Design), CAM (Computer-aided Manufacturing), CAE (Computer-aided Engineering), CIM (Computer-integrated Manufacturing) or other modern system. The problems of Thai industries have been constantly importing those CNC machine tools from the foreign countries which have a high equipment cost and negative balance of trade. Therefore, This research presents in part of the controller software development for a 3-axis milling machine by using the LabVIEW programming which can be compatible with the G-Code in accordance with ISO 6983 (DIN 66025) standard. This controller design concentrates on many algorithms that appropriated with a mechanical and electrical system of this milling machine. Moreover a man-machine interfacing on a note book or PC screen was designed for a user friendly. The specifications of this 3-axis milling machine has a working space of 300, 300, 200 mm onto X, Y and Z axes, respectively. The Z axis is a vertical motion of a milling spindle. The X and Y axes are the horizontal motion of a working table. The actuators system using the stepper motor drivers which receiving the digital signals from a USB Interface card. The experimental results by using the suitable G-Code for milling a softly material work piece. Typically, the circular figures and 3 dimensional milling processes. Including the motion measurement tests for each axis can be found that theaverage-true percent errors of X, Y and Z axes to be 1.11%, 1.25%and0.60%, respectively. Thosewere implied that the satisfying results. Keywords: CNC, G-Code, Milling Machine Tool, LabVIEW Programming 1. บทนํา สถานะปจจุบันการใชงานเครื่องจักรกล CNC (Computerized Numerical Control) ในอุตสาหกรรมภายในประเทศเพิ่มมากขึ้นเปนลําดับ เนื่องจากขอดีของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคือประหยัดเวลา แรงงานคน และผลิตชิ้นงานที่มีความซับซอนและแมนยําสูง (Accurate) มีความสามารถในการทําซ้ํา (Repeatable) เศษวัสดุจากกระบวนการผลิตนอย (Less Scrap) ลดการจัดเก็บ (Inventory) ลดเวลาการการปรับตั้งเครื่องจักร (Setup Time) เนื่องจากการผลิตจํานวนนอยชิ้น (Smaller Batch Size) สามารถพัฒนาเปนการผลิตแบบบูรณาการดวยเทคโนโลยีสาระสนเทศได เชนระบบ CAD (Computer-aided Design) CAM (Computer-aided Manufacturing) CAE (Computer-aided Engineering) CIM (Computer-integrated Manufacturing) เพ่ือใหสามารถบริหารจัดการวางแผนกระบวนการผลิต (Process and Production Planning) ไดอยางมีประสิทธิภาพซึ่งเปนการเพิ่มผลิตภาพลดตนทุน และเพ่ิมผลกําไรในกระบวนการผลิต เครื่องจักรกล CNC ที่ใชงานโดยทั่วไปไดแก เครื่องกลึง