การเชื่อม (Welding)

หลักการเชื่อม MMA
ระบบการเชื่อมไฟฟ้าด้วยธูปเชื่อม (MMA ; Manual Metal Arc Welding) เป็นการเชื่อม (Welding) แบบดั้งเดิมที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ในขณะทำงานความร้อนจากลวดเชื่อมจะถ่ายเทไปที่ชิ้นงานเพื่อให้เกิดการหลอมละลาย โดยจะต้องรักษาระยะระหว่างลวดเชื่อมและชิ้นงานให้พอเหมาะเพื่อให้เกิดการอาร์กที่สมบูรณ์ ในขณะเชื่อมเนื้อลวดจะถูกหลอมละลายลงไปเติมแนวเชื่อม เพื่อเกิดการประสานกันของเนื้อโลหะส่วนฟลักซ์ที่หุ้มอยู่ด้านนอกของลวด จะทำหน้าที่เป็นควันปกคลุมแนวเชื่อมไม่ให้มีอากาศจากภายนอกเข้าไป ข้อสำคัญอีกประการหนึ่งของการเชื่อม คือการใช้ลวดเชื่อม ที่ตรงกับชนิดของชิ้นงานที่จะเชื่อมเพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่แข็งแรงสมบูรณ์

การเชื่อมไฟฟ้า

ข้อดีของการเชื่อมไฟฟ้า
1. เชื่อมง่าย
2. ใช้อุปกรณ์น้อย
3. เคลื่อนย้ายใช้งานได้สะดวก
4. ไม่ต้องใช้แก๊สใดๆ ในการเชื่อมอีกด้วย

เครื่องเชื่อม MMA ประกอบไปด้วย
1. เครื่องเชื่อม (Welding Machine)
2. คีมจับสายดิน (Ground Clamp)
3. สายเชื่อม และหัวเชื่อม (Troch)
4. ลวดธูป (Electrode)

ความปลอดภัยและหลักการเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้า

อันตรายที่ควรหลีกเลี่ยงในการเชื่อมไฟฟ้า

การเชื่อมโลหะ

1. รังสีจากการอาร์ค รังสีอุลตราไวโอเล็ทจากการอาร์คจะทำอันตรายต่อสายตา และเผาไหม้ผิวหนังส่วนที่ถูกรังสีนี้อย่างรวดเร็ว

2. ไอพิษ การเชื่อมจะเกิดควัน หรือไอจากออกไซด์ของโลหะงาน และฟลักซ์ ไอของโลหะที่จะทำอันตรายต่อระบบหายใจมากที่สุด ได้แก่ ตะกั่ว แคดเมียม สังกะสี เป็นต้น

3. ไฟลวก และไฟไหม้จากสะเก็ดโลหะหลอมละลาย สแล็ก หรือโลหะร้อน ซึ่งเกิดขึ้นในขณะทำการเชื่อมจะทำอันตรายต่อร่างกาย และเกิดลุกไหม้วัสดุต่าง ๆ ได้

4. ไฟฟ้าดูด ถึงแม้ว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ใช้ทำการเชื่อมจะต่ำ แต่ถ้าสภาพการณ์อำนวย เช่น มีความเปียกชื้นสูง จะทำให้กระแสไฟฟ้าดูดผู้เชื่อม เป็นอันตรายถึงชีวิตได้



กฎความปลอดภัยทั่วไปในการเชื่อม
การเชื่อมจะไม่เกิดอันตรายใด ๆ ถ้าผู้เชื่อมได้มีการป้องกัน และระมัดระวังอยู่ตลอด จนสร้างเป็นนิสัยแห่งความปลอดภัยขึ้น ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามกฎแห่งความปลอดภัยต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
1. ชุดปฏิบัติงานจะต้องแห้ง ติดไฟยาก รองเท้าต้องมีที่กำบังเม็ดโลหะ ถุงมือหนัง เสื้อหนัง และกระจกหน้ากากที่มีความเข้มพอเหมาะกับงาน

2. บริเวณที่ทำการเชื่อมไม่มีวัสดุติดไฟง่าย วัสดุที่จะเกิดการระเบิดได้ เช่น คาร์บอนเทตตราคลอดไรด์

3. บริเวณที่ทำการเชื่อมจะต้องมีการถ่ายเทอากาศอย่างเพียงพอ

4. เครื่องมือ และอุปกรณ์ในการเชื่อมจะต้องอยู่ในสภาพดีเสมอ

5. ถ้าจำเป็นต้องเชื่อมบนพื้นที่เปียกชื้น ต้องสวมรองเท้ายาง หรือยืนบนแผ่นไม้แห้ง

6. อย่าเชื่อม หรือตัดงานที่วางติดอยู่บนพื้นคอนกรีต

คอนแทกเตอร์ (Contactors)

คอนแทกเตอร์ (Contactors)

หน้าที่ของคอนแทกเตอร์ (CONTACTORS)
หน้าที่ของคอนแทกเตอร์ คือ การใช้กำลังไฟฟ้าจำนวนน้อยเพื่อไปควบคุมการตัดต่อกำลังไฟฟ้าจำนวนมาก คอนแทกเตอร์ทำให้เราสามารถควบคุมกำลังไฟฟ้าในตำแหน่งอื่นๆ ของระบบไฟฟ้าได้ สายไฟควบคุมให้รีเลย์กำลังหรือคอนแทกเตอร์ทำงานเป็นสายไฟฟ้าขนาดเล็กต่อเข้ากับสวิตช์ควบคุมและคอล์ยของของคอนแทกเตอร์ กำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้าคอล์ยอาจจะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หรือไฟฟ้ากระแสสลับก็ได้ขึ้นอยู่กับการออกแบบการใช้คอนแทกเตอร์ทำให้สามารถควบคุมวงจรจากระยะไกล(Remote) ได้ ซึ่งทำให้เกิดความปลอดภัยกับผู้ปฏิบัติงานในการควบคุมกำลังไฟฟ้า



คอนแทกเตอร์ (Contactors) นอกจากจะมีหน้าสัมผัสทั้งส่วนเคลื่อนที่ และหน้าสัมผัสส่วนที่อยู่กับที่แล้วหน้าสัมผัสภายในของคอนแทกเตอร์ยังแบ่งออกเป็น 2 ส่วนตามลักษณะของการทำงาน ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ส่วนดังนี้ คือ

1. หน้าสัมผัสหลัก (Main Contacts) โดยปกติแล้วหน้าสัมผัสหลักมี 3 อัน สำหรับส่งผ่านกำลังไฟฟ้า 3 เฟสเข้าไปสู่มอเตอร์ หรือโหลดที่ใช้แรงดันไฟฟ้า3 เฟส หน้าสัมผัสหลักของคอนแทกเตอร์มีขนาดใหญ่ทนแรงดันและกระแสได้สูง หน้าสัมผัสหลักเป็นชนิดปกติเปิด (Normally open ;N.O. contact)อักษรกำกับ หน้าสัมผัสด้านแหล่งจ่ายคือ 1, 3, 5 หรือ L1, L2, L3 และด้านโหลดคือ 2, 4, 6 หรือ T1, T2, T3 ดังรูป

Contact - Diagram

2. หน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary Contacts) หน้าสัมผัสชนิดนี้ติดตั้งอยู่ด้านข้างทั้งสองด้านของตัวคอนแทกเตอร์ มีขนาดเล็กทนกระแสได้ต่ำทำหน้าที่ช่วยการทำงานของวงจร เช่น เป็นหน้าสัมผัสที่ทำให้คอนแทกเตอร์ทำงานได้ตลอดเวลา หรือเรียกว่า "holding" หรือ "maintaining contact" หน้าสัมผัสช่วยนี้จะเป็นหนัาสัมผัสแบบโยกได้สองทาง โดยจะถูกดึงขึ้น-ลงไปตามจังหวะการดูด-ปล่อยของคอนแทกเตอร์ อักษรกำกับหน้าสัมผัสช่วย จะเป็น13, 14 สำหรับคอนแทกเตอร์ที่มีหน้าสัมผัสช่วยแบบปกติเปิด 1 ชุด ถ้ามี N.O. ชุดที่ 2จะเป็น 23, 24 และหน้าสัมผัสช่วยแบบปกติปิดจะมีอักษรกำกับ
เป็น 31, 32 และ 41, 42

รีเลย์ (Relay)

รีเลย์คืออะไร
เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์มีหลักการทำงานคล้ายกับ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโซลินอยด์ (solenoid)รีเลย์ใช้ในการควบคุมวงจร ไฟฟ้าได้อย่างหลากหลาย รีเลย์เป็นสวิตช์ควบคุมที่ทำงานด้วยไฟฟ้า แบ่งออกตามลักษณะการใช้งานได้เป็น 2 ประเภทคือ

รีเลย์ (Relay)

1. รีเลย์กำลัง ( Power relay) หรือมักเรียกกันว่าคอนแทกเตอร์ (Contactor or Magnetic contactor)ใช้ในการควบคุมไฟฟ้ากำลัง มีขนาดใหญ่กว่ารีเลย์ธรรมดา

2. รีเลย์ควบคุม (Control Relay) มีขนาดเล็กกำลังไฟฟ้าต่ำ ใช้ในวงจรควบคุมทั่วไปที่มีกำลังไฟฟ้าไม่มากนัก หรือเพื่อการควบคุมรีเลย์หรือคอนแทกเตอร์ขนาดใหญ่ รีเลย์ควบคุมบางทีเรียกกันง่าย ๆ ว่า "รีเลย์"

ประเภทของการควบคุมมอเตอร์

แบ่งตามลักษณะการสั่งอุปกรณ์ควบคุมให้มอเตอร์ทำงานเป็น 3 ประเภทคือ

1. การควบคุมด้วยมือ (Manual control)
การควบคุมด้วยมือ เป็นการสั่งงานให้อุปกรณ์ควบคุมทำงานโดยใช้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมให้ระบบกลไกทางกลทำงานซึ่งการสั่งงานให้ระบบกลไกทำงานนี้โดยส่วนมากจะใช้คนเป็นผู้สั่งงานแทบทั้งสิ้น ซึ่งมอเตอร์จะถูกควบคุมจากการสั่งงานด้วยมือโดยการควบคุมผ่านอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ท็อกเกิ้ลสวิตช์ (toggle switch) เซฟตี้สวิตช์ (safety switch) ดรัมสวิตช์ (drum switch) ตัวควบคุมแบบหน้าจาน (face plate control) เป็นต้น

2. การควบคุมกึ่งอัตโนมัติ (Semi Automatic control)
โดยการใช้สวิตช์ปุ่มกด (push button) ที่สามารถควบคุมระยะไกล (remote control) ได้ ซึ่งมักจะต่อร่วมกับสวิตช์แม่เหล็ก (magnetic switch) ที่ใช้จ่ายกระแสจำนวนมาก ๆให้กับมอเตอร์แทนสวิตช์ธรรมดาซึ่งสวิตช์แม่เหล็กนี้อาศัยผลการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้า วงจรการควบคุมมอเตอร์กึ่งอัตโนมัตินี้ต้องอาศัยคนคอยกดสวิตช์จ่ายไฟให้กับสวิตช์แม่เหล็กสวิตช์แม่เหล็กจะดูดให้หน้าสัมผัสมาแตะกันและจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ และถ้าต้องการหยุดมอเตอร์ก็จะต้องอาศัยคนคอยกดสวิตช์ปุ่มกดอีกเช่นเดิม จึงเรียกการควบคุมแบบนี้ว่า การควบคุมกึ่งอัตโนมัติ



3. การควบคุมอัตโนมัติ (Automatic control)
การควบคุมแบบนี้จะอาศัยอุปกรณ์ชี้นำ (pilot device) คอยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งต่าง ๆ เช่น สวิตช์-ลูกลอยทำหน้าที่ตรวจวัดระดับน้ำในถัง คอยสั่งให้มอเตอร์ปั๊มทำงานเมื่อน้ำหมดถัง และสั่งให้มอเตอร์หยุดเมื่อน้ำเต็มถัง, สวิตช์ความดัน (pressure switch) ทำหน้าที่ตรวจจับ
ความดันลมเพื่อสั่งให้ปั๊มลมทำงาน, เทอร์โมสตัท ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้าตามอุณหภูมิสูงหรือต่ำ เป็นต้น วงจรการควบคุมมอเตอร์แบบนี้เพียงแต่ใช้คนกดปุ่มเริ่มเดินมอเตอร์ในครั้งแรกเท่านั้น ต่อไปวงจรก็จะทำงานเองโดยอัตโนมัติตลอดเวลา

การควบคุมมอเตอร์

Motor (มอเตอร์)

การควบคุมมอเตอร์ (Motor control)
การควบคุมมอเตอร์ หมายถึง การทำให้มอเตอร์ทำงานตามคำสั่ง และทำให้เกิดความปลอดภัยต่อตัวมอเตอร์,อุปกรณ์เครื่องจักรที่ต่อกับมอเตอร์ รวมถึงทำให้เกิด ความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงานด้วย



จุดประสงค์ของการควบคุมมอเตอร์
1. การเริ่มเดินและหยุดเดินมอเตอร์ เป็นจุดมุ่งหมายเบื้องต้นในการควบคุมมอเตอร์ การเริ่มเดินและการหยุดเดินมอเตอร์นั้นอาจจะดูเป็นเรื่องง่าย แต่ที่แท้จริงแล้วมีความยุ่งยากกอยู่ไม่น้อย เนื่องจากลักษณะของงานที่มีความแตกต่างกันออกไป ดังนั้น การเริ่มเดินและการหยุดเดินมอเตอร์จึงมีหลายลักษณะเพื่อตอบสนองให้ตรงกับงานที่ทำ เช่น การเริ่มเดินแบบเร็วหรือแบบแบบช้า การเริ่มเดินแบบโหลดน้อยหรือเริ่มเดินแบบโหลดมาก การหยุดเดินแบบทันทีหรือหยุดเดินแบบช้าๆ

2. การหมุนกลับทิศทาง การควบคุมมอเตอร์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง คือ การทำให้มอเตอร์หมุนกลับทิศทางได้อาจจะโดยอัตโนมัติ หรือใช้ผู้ควบคุมได้

3. การหมุนของมอเตอร์ การควบคุมให้มอเตอร์หมุนให้ปกติตลอดเวลาการทำงานมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดความปลอดภัยแก่มอเตอร์ เครื่องจักรกล โรงงาน และที่สำคัญที่สุดคือ ผู้ใช้งาน

4. การควบคุมความเร็วรอบ การควบคุมความเร็วรอบเป็นอีกเหตุผลหนึ่งในการควบคุมมอเตอร์ โดยการควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์นั้นสามารถทำได้หลายแบบด้วยกัน เช่น การควบคุมความเร็วรอบให้คงที่ การควบคุมความเร็วรอบที่ต่างกัน หรือการควบคุมความเร็วรอบที่สามารถปรับได้ตามต้องการ

5. การป้องกันอันตรายที่จะเกิดแก่ผู้ใช้งาน ในการติดตั้งวงจรความคุมมอเตอร์นั้นก็จะต้องมีการวางแผนป้องกันอันตรายที่จะเกิดแก่ผู้ใช้งาน หรือผู้ที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงด้วย โดยการป้องกันอันตรายที่ดีที่สุดก็คือการอบรมแก่พนักงานที่ปฏิบัติหน้าที่ให้คำนึงถึงความปลอดภัยเป็นอันดับแรกในการทำงานอยู่เสมอ

6. การป้องกันความเสียหายจากอุบัติเหตุ การออกแบบวงจรการควบคุมมอเตอร์ที่ดีควรจะมีการป้องกนความเสียหายให้กับมอเตอร์ เครื่องจักรที่มอเตอร์ติดตั้งอยู่ในโรงงาน หรือความเสียหายต่อชิ้นส่วนที่กำลังอยู่ในสายการผลิตในขณะนั้นไว้ด้วย การป้องกันมอเตอร์จากความเสียหายนั้นมีด้วยกันหลายลีกษณะด้วยกัน เช่น การป้องกันโหลดเกินขนาด การป้องกันการกลับเฟส หรือการป้องกันความเร็วมอเตอร์เกินขีดจำกัด

มอเตอร์คืออะไร (Motor)

มอเตอร์ (Motor) เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ประกอบด้วยขดลวดที่พันรอบแกนโลหะที่วางอยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็ก โดยเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังขดลวดที่อยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็ก จะทำให้ขดลวดหมุนไปรอบแกน และเมื่อสลับขั้วไฟฟ้า การหมุนของขดลวดจะหมุนกลับทิศทางเดิม

Motor มอเตอร์

มอเตอร์ (Motor) มี 2 ประเภท คือ

1. มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor)
2. มอเตอร์กระแสสลับ (AC Motor)

มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor) เป็นมอเตอร์ที่ต้องใช้ไฟฟ้กระแสตรงผ่านเข้าไปในขดลวดอาร์เมเจอร์เพื่อทำให้เกิดการดูดและผลักกันของแม่เหล็กถาวรกับแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากขดลวดมอเตอร์จึงหมุนได้

มอเตอร์กระแสสลับ (AC Motor)เป็นมอเตอร์ที่ต้องใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ โดยใช้หลักการดูดและผลักกันของแม่เหล็กถาวรกับแม่เหล็กไฟฟ้าจากขดลวดมาทำให้เกิดการหมุนของมอเตอร์

ข้อควรระวังในการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีมอเตอรเป็นส่วนประกอบ
ห้ามใช้เครื่องใช้ประเภทนี้ในช่วงที่ไฟตก หรือแรงดันไฟฟ้าไม่ถึง 220 โวลต์ เนื่องจากมอเตอร์จะไม่หมุนและทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าดันกลับ จะทำให้ขดลวดร้อนจัดจนเกิดไหม้เสียหายได้

ขณะที่มอเตอร์กำลังหมุนจะเกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าขึ้นทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าซ้อนขึ้นภายในขดลวด แต่มีทิศทางการไหลสวนทางกับกระแสไฟฟ้าที่มาจากแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าเดิม ทำให้ขดลวดของมอเตอร์ไม่ร้อนจนเกิดไฟไหม้ได้

การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการผลิต

การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการผลิตนี้ มีองค์ประกอบหลักๆ คือ
เครื่องจักรซีเอ็นซี(CNC: Computer Numerical Controlled) คือ เครื่องจักรที่ทำงานแบบอัตโนมัติ สำหรับงานกัด กลึง ก้อนวัตถุดิบ (โลหะ, ไม้, พลาสติกสังเคราะห์) ให้ได้รูปร่าง ตามแบบชิ้นงานที่ได้ออกแบบไว้แล้วสามารถผลิตชิ้นงานที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาด หรือรูปทรงบ่อยๆได้ดี เพราะสามารถแก้ไขข้อมูลต่างๆ โดยตรงที่โปรแกรม ดังนั้นจึงเหมาะกับการผลิตชิ้นงานต้นแบบ (Prototype) หรือผลิตชิ้นงานในระบบสายงานการผลิตที่มีกำลังการผลิตปานกลาง ซึ่งเหมาะสมกับอุตสาหกรรมขนาดกลาง

ซอฟต์แวร์สำหรับงาน CAM ซึ่งมีมากมายหลายยี่ห้อให้เลือกใช้ ซึ่งควรมีคุณสมบัติ ดังนี้
รับข้อมูล 3 มิติจากซอฟต์แวร์ CAD ได้ในรูปแบบมาตรฐาน (IGES, STEP, STL)
เลือก Tool หรือ หัวกัดชิ้นงาน ตามขนาดที่ต้องการ กำหนด การกัดงานด้วยรูปแบบต่างๆ ได้แก่ การกัดหยาบ, กัดละเอียด
ทดสอบการกัดชิ้นงาน บนจอภาพเพื่อตรวจสอบก่อนการกัดงานจริง (ส่วนนี้ซอฟต์แวร์บางตัวอาจยังไม่มีให้ใช้งาน)
สร้าง G-code ซึ่งเป็นรหัสเพื่อบอกให้เครื่องจักรทำงานตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ได้ถูกต้อง ซึ่งซอฟต์แวร์ CAM นั้นจะต้องสร้าง G-code ให้มีรูปแบบตรงกับ รูปแบบที่เครื่องจักรรุ่นนั้น ๆ รู้จัก

CAE คืออะไร
CAE เป็นคำย่อของ Computer Aided Engineering แปลเป็นไทยว่าคอมพิวเตอร์ช่วยในงานวิศวกรรม โดยพื้นฐานแล้วเป็นการใช้คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ในการแก้ปัญหาและวิเคราะห์ต่างๆ CAE เป็นสาขาหนึ่งของวิศวกรรม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีจากคอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อน หรือเป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ปัญหาโดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ปัญหาแบบเดิม CAE เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการทำนายพฤติกรรมของชิ้นส่วน ว่าชิ้นส่วนที่สร้างขึ้นมาจะประกอบกันได้หรือไม่ หลังจากการให้ภาระ (Load) กับชิ้นส่วนเป็นระยะเวลา 6 เดือนหรือ 1 ปี ที่สภาวะอุณหภูมิแวดล้อมที่เปลี่ยนไปจะทำให้รูปร่างของชิ้นส่วนบิดเบี้ยว หรือสมบัติทางกลเปลี่ยนแปลงอย่างไร เราสามารถใช้ CAE หาคำตอบได้ โดยทั่วไปการใช้

CAE มีจุดประสงค์เพื่อ
ประเมินความสำเร็จของการออกแบบของ Part
ค้นหาจุดอ่อนก่อนที่จะลงมือทำ Prototype
ช่วยทำให้ Part หรือเครื่องมือมีราคาต่ำลดเพราะเปลี่ยนจากการทดลองกับ Part มาทดลองหรือวิเคราะห์ด้วย CAE
หาสาเหตุและทำการแก้ไขชิ้นส่วนที่ล้มเหลว

การใช้ CAE จำลองชิ้นส่วนในสภาวะแวดล้อมใช้งานเมื่อรับภาระหรือภาระทดสอบ ปฏิกิริยาของชิ้นส่วนต่อภาระสามารถทำนายได้ แล้วเลือกใช้ค่าที่เหมาะสมที่สุด

CAM - Software

CAM Software - โปรแกรม CAM คืออะไร
CAM คือคำย่อของ Computer Aided Manufacturing แปลเป็นภาษาไทยว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต เป็นเทคโนโลยีที่นำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการสร้าง G-code เพื่อควบคุมเครื่องจักร CNC ในการกัดขึ้นรูปชิ้นส่วน โดยใช้ข้อมูล Modeling จาก CAD



CAM เริ่มต้นในปี 1950 ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นที่ MIT ด้วยภาษา Automatic Program Tool (APT) ผู้เขียนโปรแกรมทำงานจากพิมพ์เขียว และใช้ APT สร้างโปรแกรม G-Code หรือเขียนโปรแกรม G-Code ด้วยมือเนื่องจาก CAD ยังไม่สามารถใช้ร่วมกับ CAM ได้จนกระทั่งปี 1970 ในบางจุดเริ่มทีการใช้ CAM เพื่อแก้ไขรูปเรขาคณิตของชิ้นส่วนซึ่งได้มาจาก CAD เรียบร้อยแล้วเพื่อให้เครื่องซีเอ็นซีสามารถทำการกัดขึ้นรูปได้ซึ่งนำไปสู่การใช้งานร่วมกันของ CAD และ CAM

CAD/CAM - Software

จากความก้าวหน้าของเทคโนโลยี IT ทำให้ CAM สามารถใช้ข้อมูลจาก CAD ในการกำหนดว่าจะใช้เครื่องจักร CNC ชนิดไหนในการผลิต เพราะสามารถทราบขนาดของชิ้นงานว่ามีขนาดเท่าใด วางตำแหน่งอย่างไร มีการอ้างอิงอย่างไร เลือกและกำหนดประเภทของ Tool ต่างๆที่จะใช้ในการกัดงาน ขั้นตอนในการกัดงาน รวมไปถึงการจำลองขั้นตอนการกัดงาน (Simulation) ตั้งแต่ขั้นตอนแรกไปจนถึงขั้นตอนสุดท้าย เพื่อดูเส้นทางการตัดเฉือนของเครื่องมือตัดเฉือน (Tool) และตรวจสอบความผิดพลาดในการผลิต

ด้วยการพัฒนา CAM software อย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน CAM software ได้รับการพัฒนาให้สามารถกัดงานได้เร็วขึ้น ทั้งการกัดหยาบและการกัดละเอียด รวมถึงสามารถใช้งานได้ 5 แกน

CAD Software

CAD Software - โปรแกรม CAD คืออะไร
CAD เป็นคำย่อของ Computer Aided Design ซึ่งแปลเป็นภาษาไทยว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ เทคโนโลยีนี้คือการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการสร้างชิ้นส่วนหรือ Part ด้วยแบบจำลองทางเรขาคณิต (Geometry) ชิ้นส่วนที่ถูกสร้างขึ้นมาเรียกว่าแบบจำลองหรือ Model และแบบจำลองนี้ก็สามารถแสดงเป็นแบบ Drawing หรือไฟล์ข้อมูล CAD



การนำ CAD software ไปใช้ประโยชน์
สร้างแบบจำลองหรือ model ขึ้นตามแบบที่ได้ทำการออกแบบวิเคราะห์ ประเมินและแก้ไขข้อมูล CAD ของ Part ที่ได้ทำการออกแบบไว้เพื่อให้สามารถทำการผลิตได้จริงในการผลิตและมี function การทำงานตามแต่ละวัตถุประสงค์ของ Part นั้นๆ ใช้เป็นข้อมูลในการผลิต jig, fixture และเครื่องมืออื่นๆ สำหรับใช้ในขั้นตอนการผลิต

การใช้ CAD ในการสร้างรูปร่างต่างๆของ Part สามารถทำได้ 3 ลักษณะ คือ ปริมาตรตัน (Solid modeling), พื้นผิว (Surface modeling) และโครงลวด (Wire frame modeling) ซึ่งแต่ละแบบจะเหมาะสมกับการทำงานเฉพาะอย่าง

CAD Software

Surface modeling
การแสดงผลแบบนี้จะคล้ายกับการนำผืนผ้าสี่เหลี่ยมซึ่งถือเป็น 1 ผิวหน้า (face) มาเย็บต่อ ๆ กัน จะได้เป็นพื้นผิว (surface) บาง คล้ายเปลือกนอก การเก็บข้อมูลแบบนี้จะเก็บข้อมูล เส้นขอบ พิกัดของจุด และข้อมูลของขอบผิวที่ติดกัน

นอกจากการใช้ CAD ในการสร้าง Part แล้วในปัจจุบัน CAD software บางตัวยังสามารถใช้ในงานวิศวกรรมย้อนกลับ (Reverse engineering) โดยคุณภาพของพื้นผิวที่สร้างขึ้นมาจากซอฟต์แวร์วิศวกรรมย้อนกลับส่วนมากขึ้น อยู่กับ 2 องค์ประกอบ คือ คุณภาพของ modeling หรือ Part ที่นำมาสแกน และคุณภาพของข้อมูลเชิงตัวเลข บางครั้งในการทำงานจริงเราไม่สามารถได้แบบจำลองที่สมบูรณ์เนื่องจากชิ้นส่วน ชำรุด หรือคุณภาพของข้อมูลเชิงตัวเลขที่ได้มาอาจไม่ดี software บางตัวสามารถแก้ไขปัญหาพื้นผิวของแบบจำลองในบริเวณที่ชำรุดได้ หรืออาจแต่งเติมดัดแปลงให้ดีกว่าของเดิมที่สแกนมาได้

โปรแกรมคำสั่ง G - code

G-code list โปรแกรมคำสั่ง G-code
G - CODE ถ้าสำหรับเครื่องจักร CNC ก็คือเครื่องหมายคำสั่งที่อยู่หน้าตัวเลขเพื่อนำคำสั่งนี้ไปสั่งให้เครื่องจักร CNC ทำงานตามที่ต้องการ

G55 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่2
G56 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่3
G57 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่4
G58 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่5
G59 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่6
G61 โหมดหยุดตรง ตำแหน่งExact stop mode
G30 เลื่อน กลับตำแหน่งอ้างอิงที่ 2nd, 3rd and 4th
G40 ยกเลิกคำสั่ง G41 G42
G41 ชดเชยค่ารํศมีของมีด ตัดทางด้านซ้าย(มีดตัดอยู่ด้านซ้ายของทิศทางการเดิน)
G42 ชดเชยค่ารํศมีของมีด ตัดทางด้านขวา(มีดตัดอยู่ด้านขวาของทิศทางการเดิน)
G43 ค่าความยาวของมีดตัด เป็นบวก
G44 ค่าความยาวของมีดตัด เป็นบวก
G45 เพิ่มค่ารัศมีของมีด ตัดTool offset increase
G46 ลดค่ารัศมีของมีด ตัดTool offset decrease
G47 เพิ่มค่ารัศมีของมีด ตัด2เท่า Tool offset double increase
G48 ลดค่ารัศมีของมีด ตัด2เท่า Tool offset double decrease
G49 ยกเลิกค่าความยาวของ มีดตัดTool length
G50 Scaling cancel
G51 Scaling
G52 การตั้งระบบ Local coordinate system setting
G53 เลือกMachine coordinate system selection
G54 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่1
G55 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่2
G56 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่3
G57 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่4
G58 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่5
G59 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่6
G61 โหมดหยุดตรง ตำแหน่งExact stop mode
G62 โหมดเดินมุมAutomatic corner override
G65 เรียกมาโครโปรแกรม Macro call
G67 ยกเลิกคำสั่งมาโคร โปรแกรมMacro modal call cancel
G73 การเจาะแบบ Peck drilling cycle
G74 การทำเกลียวCounter tapping cycle
G76 การคว้านละเอียดFine boring cycle
G80 ยกเลิกคำสั่งCanned cycle cancel
G81 การเจาะDrilling cycle, spot boring cycle
G82 การเจาะDrilling cycle or counter boring cycle
G83 การเจาะPeck drilling cycle
G84 การทำเกลียวTapping cycle
G85 การใช้ดอกรีม เมอร์Boring cycle
G86 การคว้านBoring cycle
G87 การคว้านBack boring cycle
G88 การคว้านBoring cycle
G89 การคว้านBoring cycle
G90 คำสั่งโดยคิดจากจุด อ้างอิงAbsolute command
G91 คำสั่งโดยคิดจากจุดที่ อยู่ครั้งสุดท้าย Increment command
G92 เปลี่ยนระบบ coordinate system or clamp at maximum spindle speed
G94 ฟีดต่อนาที Feed per minute
G95 ฟีดต่อรอบ Feed per rotation
G98 การเลื่อนกลับสู่ ตำแหน่ง Z+ ตัวสุดท้าย
G99 การเลื่อนกลับสู่ ตำแหน่ง R

โปรแกรมคำสั่ง G - code

G-code list โปรแกรมคำสั่ง G-code
G - CODE ถ้าสำหรับเครื่องจักร CNC ก็คือเครื่องหมายคำสั่งที่อยู่หน้าตัวเลขเพื่อนำคำสั่งนี้ไปสั่งให้เครื่องจักร
CNC ทำงานตามที่ต้องการ



G00 เดินเป็นเส้นตรง ควบคุมความเร็วตามRAPID
G01 เดินเป็นเส้นตรง ควบคุมความเร็วตามFEED OVERIDE
G02 เดินเป็นเส้นโค้ง ทิศทางตามเข็มนาฬิกา CW
G03 เดินเป็นเส้นโค้ง ทิศทางทวนเข็มนาฬิกา CCW
G04 หยุดทำงานชั่วขณะDwell, Exact stop
G09 หยุดตรงตำแหน่ง Exact stop
G10 ตั้งค่าข้อมูล Programmable data input
G17 การทำงานพร้อมกันของแกนXpYp plane selection
G18 การทำงานพร้อมกันของแกนZpXp plane selection
G19 การทำงานพร้อมกันของแกนYpZp plane selection
G20 การทำงานในระบบบนิ้ว Input in inch
G21 การทำงานในระบบบเมตริก Input in mm
G22 เปิดการทำงานฟังชั่น Stored stroke check function on
G23 ปิดการทำงานฟังชั่น Stored stroke check function off
G25 ปิดการทำงานฟังชั่น Spindle speed fluctuation detection off
G26 เปิดการทำงานฟังชั่น Spindle speed fluctuation detection on
G27 ตรวจสอบการเลื่อนกลับตำแหน่งอ้างอิง Reference position
G28 เลื่อนกลับตำแหน่งอ้างอิง Automatic return to reference position
G29 เลื่อนออกจากตำแหน่งอ้างอิง Automatic return from reference position
G30 เลื่อน กลับตำแหน่งอ้างอิงที่ 2nd, 3rd and 4th
G40 ยกเลิกคำสั่ง G41 G42
G41 ชดเชยค่ารํศมีของมีด ตัดทางด้านซ้าย(มีดตัดอยู่ด้านซ้ายของทิศทางการเดิน)
G42 ชดเชยค่ารํศมีของมีด ตัดทางด้านขวา(มีดตัดอยู่ด้านขวาของทิศทางการเดิน)
G43 ค่าความยาวของมีดตัด เป็นบวก
G44 ค่าความยาวของมีดตัด เป็นบวก
G45 เพิ่มค่ารัศมีของมีด ตัดTool offset increase
G46 ลดค่ารัศมีของมีด ตัดTool offset decrease
G47 เพิ่มค่ารัศมีของมีด ตัด2เท่า Tool offset double increase
G48 ลดค่ารัศมีของมีด ตัด2เท่า Tool offset double decrease
G49 ยกเลิกค่าความยาวของ มีดตัดTool length
G50 Scaling cancel
G51 Scaling
G52 การตั้งระบบ Local coordinate system setting
G53 เลือกMachine coordinate system selection
G54 ค่า X0 Y0 Z0 ของงานตัวที่1

โครงสร้างภายใน PLC

ลักษณะโครงสร้างภายในของ PLC ซึ่งประกอบด้วย

โครงสร้างภายใน PLC

1.ตัวประมวลผล(CPU)
ทำหน้าที่คำนวณเเละควบคุม ซึ้งเปรียบเสมือนสมองของ PLC ภายในประกอบด้วยวงจรลอจิกหลายชนิดและมีไมโครโปรเซสเซอร์เบส (Micro Processor Based)ใช้แทนอุปกรณ์จำพวกรีเลย์ เคาน์เตอร์/ไทม์เมอร์ และซีเควนเซอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถออกแบบวงจรโดยใช้ Relay Ladder Diagram ได้ CPU จะยอมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุทต่างๆ จากนั้นจะทำการประมวลผลและเก็บข้อมูลโดยใช้โปรแกรมจากหน่วยความจำ หลังจากนั้นจะส่งส่งข้อมูลที่เหมาะสมและถูกต้องออกไปยังอุปกรณ์เอาท์พุท



2.หน่วยความจำ(Memory Unit)
ทำหน้าที่เก็บรักษาโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการทำงาน โดยขนาดของหน่วยความจำจะถูกแบ่งออกเป็นบิตข้อมูล(Data Bit) ภายในหน่วยความจำ 1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะทางลอจิก 0 หรือ 1แตกต่างกันแล้วแต่คำสั่ง ซึ่ง PLC ประกอบด้วยหน่วยความจำสองชนิดคือ ROM และRAM
RAM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมของผู้ใช้และข้อมูลที่ใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC หน่วยความจำประเภทนี้จะมีแบตเตอรี่เล็กๆ ต่อไว้เพื่อใช้เป็นไฟเลี้ยงข้อมูลเมื่อเกิดไฟดับ การอ่านและการเขียนข้อมูลลงใน RAM ทำได้ง่ายมาก เพราะฉะนั้นจึ่งเหมากับงานในระยะทดลองเครื่องที่มีการเปลี่ยนแปลงแก้ไข โปรแกรมอยู่บ่อยๆ
ROM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมสำหรับใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC ตามโปรแกรมของผู้ใช้ หน่วยความจำแบบ ROM ยังสามารถแบ่งได้เป็น EPROM ซึ่งจะต้องใช้อุปกรณ์พิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการเปลี่ยนแปลงโปรแกรม นอกจากนี้ยังมีแบบ EEPROM หน่วยความจำประเภทนี้ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม สามารถใช้งานได้เหมือนกับ RAM แต่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง แต่ราคาจะแพงกว่าเนื่องจากรวมคุณสมบัติของ ROM และ RAM ไว้ด้วยกัน

PLC คืออะไร

Programmable Logic Controller (PLC) เครื่องควบคุมเชิงตรรกที่สามารถโปรแกรมได้
มีต้นกำเนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นเครื่องควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรมที่สามารถจะโปรแกรมได้ ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรรีเลย์ อันเนื่องมาจากความต้องการที่อยากจะได้เครื่องควบ คุมที่มีราคาถูกสามารถใช้งานได้อย่างเอนกประสงค์ และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย

PLC

ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ COMPUTER

1. PLC ถูกออกแบบ และสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ
2. การโปรแกรมและการใช้งาน PLC ทำได้ง่ายไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป PLC มีระบบการตรวจสอบตัวเองตั้งแต่ช่วงติดตั้ง
จนถึงช่วงการใช้งานทำให้การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
3. PLCถูกพัฒนาให้มีความสามารถในการตัดสินใจสูงขึ้นเรื่อยๆทำให้การใช้งานสะดวกขณะที่วิธีใช้คอมพิวเตอร์ยุ่งยากและซับซ้อนขึ้น