การออกแบบและสร้างเครื่อง CNC ขนาดเล็กสำหรับกัดแผ่นอะคริลิค

Abstract

ปริญญานิพนธ์เรื่องการออกแบบและสร้างเครื่องกัด CNC ขนาดเล็ก สำหรับแผ่นอะคริลิค มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างเครื่องกัด CNC ขนาดเล็ก สำหรับกัดแผ่นอะคริลิคและเพื่อทดสอบการทำงานของเครื่องกัด CNC สำหรับแผ่นอะคริลิค เครื่อง CNC ขนาดเล็ก สำหรับแผ่นอะคริลิค ได้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการกัดแผ่นอะคริลิคโดยเฉพาะมีขนาด 32 X 36 เซนติเมตร สามารถกัดแผ่นอะคริลิคหนาได้ตั้งแต่ 1 - 4 มิลลิเมตรโดยมีการควบคุมแกน X, Y, Z, ด้วยสเต็ปมอเตอร์โดยใช้โปรแกรม GRBL Controller ร่วมกับ Ardino เพื่อควบคุมพิกัดหรือตำแหน่งหัวเจาะสปินเดิล โดยเครื่องมินิ CNC จะประกอบด้วย 3 ส่วนหลักๆ ส่วนที่ 1 ซอฟแวร์ ประกอบด้วย 2 โปแกรม GRBL Controler และ Arduino, ส่วนที่ 2 โครงสร้าง ประกอบด้วย ชุดขับเคลื่อน 3 แกนมีแกน X, Y, Z ขับเคลื่อนด้วยสเต็ป มอเตอร์ แกนX มีขนาด 32 เซนติเมตร แกน Y มีขนาด 36 เซนติเมตร แกน Z มีขนาด 15 เซนติเมตร, ส่วนที่ 3 ชุดขับและวงจร ประกอบด้วย บอร์ดไดร์สเต็ปมอเตอร์ วงจรแปลงไฟเร็กกูเรเตอร์ วงจรรีเลย์ เทอร์โมสวิตซ์พัดลมระบายอากาศ จากการทดสอบเครื่องกัด CNC ขนาดเล็ก สำหรับกัดแผ่นอะคริลิค มีพื้นที่การทำงานขนาด 32 X 36 เซนติเมตรสามารถกัดแผ่นอะคริลิคได้ 1 - 4 มิลลิเมตร วงจรที่สร้างขึ้นมี 3 วงจร คือ วงจรแปลงไฟเร็กกูเรเตอร์ ทำหน้าที่เปลี่ยนจากไฟ 18 VAC ให้เป็น 24 VDC เพื่อจ่ายให้สเต็ปมอเตอร์, วงจรรีเลย์ ทำหน้าที่เปิด-ปิดสปินเดิล, และวงจรเทอร์โมสวิตซ์พัดลมระบายอากาศ จากผลการทดสอบพัดลมระบายอากาศจะเริ่มทำงานเมื่ออุณหภูมิที่ 49.2 องศาเซลเซียล ความเร็วสปินเดิลมี 6 ระดับ ระดับที่เหมาะสมกับแผ่นอะคริลิคหนา 1 – 4 มิลลิเมตรมีดังนี้ 1 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วระดับ 3, 1.5 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วระดับ 3 , 2 มิลลิเมตร ใช้ระดับ 3 , 2.5 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วระดับ 4 , 3 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วระดับ 5 , 4 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วระดับ 6 , เครื่อง CNC ขนาดเล็ก สำหรับแผ่นอะคริลิคใช้แรงดัน 220 VAC, กระแส 650 mA, กำลังไฟฟ้า 143 W ในการตัดแผ่นอะคริลิค 20 X 20 เซนติเมตรความยาว 80 เซนติเมตรความเร็ว 1.5 มิลลิเมตร/วินาที ใช้เวลา 9 นาที ใช้พลังงานไฟฟ้า 0.02 หน่วย ถ้าใช้ 1 ชั่วโมงใช้พลังงานไฟฟ้า 0.143 หน่วย ใช้งบประมาณในการสร้างเครื่อง 14,408 บาท