ในการผลิตแม่พิมพ์ การออกแบบให้สวยงามนั้นไม่เพียงพอ แต่ต้องออกแบบให้ "กัดงานได้จริง" และประหยัดต้นทุนที่สุด การเข้าใจ ข้อจำกัดของเครื่อง CNC (CNC Constraints) ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบในโปรแกรม CAD จะช่วยลดความผิดพลาดและลดเวลาในการแก้ไขงาน (Rework) ได้อย่างมหาศาล
1. การกำหนดรัศมีมุมใน (Internal Corner Radii)
เครื่อง CNC ใช้เครื่องมือตัดแบบหมุน (End Mills) ซึ่งไม่สามารถกัดมุมฉาก 90 องศาในแนวตั้งได้ การออกแบบแม่พิมพ์ที่ดีควรเผื่อค่า Corner Radius ให้ใหญ่กว่ารัศมีของเครื่องมือตัดเล็กน้อยเสมอ เพื่อลดภาระของเครื่องและป้องกันเครื่องมือหัก
- Pro Tip: หากใช้ดอกกัดขนาด 10mm ควรออกแบบรัศมีมุมที่ 5.5mm หรือ 6mm เพื่อให้เครื่องเดินได้สมูทขึ้น
2. อัตราส่วนความลึกต่อขนาดดอกกัด (Aspect Ratio)
ยิ่งร่องหรือโพรง (Pocket) ของแม่พิมพ์ลึกเท่าไหร่ เครื่องมือตัดก็ยิ่งต้องยาวขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดการสั่น (Vibration/Chatter) ได้ง่าย หลักการออกแบบที่ดีคือ ความลึกไม่ควรเกิน 3-5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกกัด
3. การออกแบบองศาถอดแบบ (Draft Angles)
ผนังแนวตั้งตรง 90 องศาอาจจะกัดได้ แต่จะสร้างปัญหาตอนฉีดชิ้นงานจริง การใส่ Draft Angle อย่างน้อย 0.5 - 2 องศา นอกจากจะช่วยให้ถอดแบบง่ายแล้ว ยังช่วยให้เครื่อง CNC สามารถใช้ Side Cutting กัดผิวงานได้เรียบเนียนขึ้นด้วย
4. การเข้าถึงของเครื่องมือ (Tool Access)
พึงระลึกเสมอว่าหัว Spindle ของเครื่อง CNC มีขนาดใหญ่ หากออกแบบส่วนเว้าส่วนโค้งที่อยู่ใกล้ผนังสูงเกินไป อาจเกิดการชน (Collision) ได้ การตรวจสอบ Clearance ตั้งแต่ในโปรแกรมออกแบบจึงเป็นเรื่องสำคัญ
สรุป
การออกแบบแม่พิมพ์โดยคิดถึง DFM (Design for Manufacturing) จะช่วยให้กระบวนการผลิตลื่นไหล ลดค่าใช้จ่าย และได้แม่พิมพ์ที่มีคุณภาพสูงในเวลาที่รวดเร็วขึ้น
ออกแบบแม่พิมพ์, CNC Machining, Mold Design, DFM, วิศวกรรมเครื่องกล, การผลิต, CAD CAM, CNC Constraints
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น