การเขียนแบบด้วยมือ
ขอบคุณภาพประกอบจากผู้ใช้งาน mindandi จากเว็บไซต์ freepik.com
สำหรับใครที่เคยร่ำเรียนมาทางสายวิศวะ สถาปนิก หรือสายอาชีวะ คงจะคุ้นเคยกับการออกแบบ วาดแบบ (Drawing) ลงบนกระดาษเขียนแบบกันเป็นอย่างดี เพื่อการนำงานต้นแบบที่วาดไว้ ไปผลิตเป็นชิ้นงานจริงด้วยเครื่องจักร หรือเครื่องมือการผลิตหลากหลายรูปแบบ
การเขียนแบบด้วยโปรแกรม Autocad
ขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ autodesk.com
และในปัจจุบันที่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทกับชีวิตเราในแทบจะทุกด้าน ทำให้มีการพัฒนาโปรแกรมสำหรับงานออกแบบ หรือเขียนแบบทางวิศวกรรม (Engineering Drawing) มาให้เลือกใช้งานมากมายหลายตัว ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านจากการเขียนแบบลงบนกระดาษ มาเป็นการเขียนแบบบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ที่มีความยืดหยุ่นในการปรับเปลี่ยนแก้ไขรายละเอียดบนชิ้นงาน สามารถแบ่งปันงานออกแบบในกลุ่มทีมงาน และนำไปสู่ขั้นตอนการผลิตชิ้นงาน หรือการก่อสร้างอาคารตามที่ออกแบบไว้ได้อย่างแม่นยำ
โดยที่การเขียนแบบทางวิศวกรรมด้วยคอมพิวเตอร์ นั้นมีคำศัพท์ที่น่าสนใจอยู่ 4 คำ ได้แก่
แล้วนิยามของคำศัพท์แต่ละคำเป็นอย่างไร ? เรามาติดตามไปพร้อมกันครับ ...
สำหรับ โปรแกรม CAD เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์รูปแบบหนึ่ง ที่มีเครื่องมือช่วยในงานเขียนแบบ ออกแบบชิ้นงานทางวิศวกรรม ที่มีความแม่นยำในเครื่องขนาด และรูปทรงของชิ้นงาน สามารถนำชิ้นงานที่ออกแบบไว้ด้วย โปรแกรม CAD ไปทำการผลิตได้จริง โดยการร่างแบบอาจทำด้วยการลากเส้น ส่วนโค้ง หรือการประกอบกันของรูปทรงเรขาคณิตที่มีความซับซ้อน
โดยชิ้นงานหรือชิ้นส่วนที่ออกแบบไว้จะถูกเรียกว่าเป็น แบบจำลอง (Model) และมีการบันทึกงานเขียนแบบในฟอร์แมตไฟล์ CAD (ฟอร์แมตที่นิยมใช้งานคือไฟล์นามสกุล DWG ที่ใช้งานในโปรแกรม AutoCAD รวมถึงโปรแกรม CAD อื่น ๆ)
มุมมอง 3 มิติแบบถอดประกอบชิ้นส่วน (Exploded View) มีประโยชน์ในขั้นตอนการผลิตสินค้า
ขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ zwsoft.com
ข้อสังเกตที่น่าสนใจคือ โปรแกรม CAD ในระดับพื้นฐาน จะมีความสามารถในการเขียนแบบชิ้นงานในมุมมองแบบ 2 มิติ (อย่างเช่น โปรแกรม AutoCAD LT และโปรแกรมอื่น ๆ ที่มีความสามารถในระดับเดียวกัน) ส่วน โปรแกรม CAD ในระดับสูง มักจะมีความสามารถในการเขียนแบบชิ้นงานทั้งในมุมมองแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ ที่แสดงให้เห็นภาพลักษณ์ของชิ้นงานอย่างชัดเจน และยังสามารถแสดงมุมมองการถอดประกอบชิ้นส่วน (Exploded View) ที่มีประโยชน์ในขั้นตอนการประกอบชิ้นส่วนของสินค้าด้วย
โดยในปัจจุบันมีโปรแกรมด้านงาน CAD ให้เลือกใช้งานมากมายหลายตัว ที่แตกต่างกันไปในเรื่องของระดับราคาลิขสิทธิ์โปรแกรม และระดับความสามารถ โดยมีโปรแกรมที่น่าสนใจ อาทิ
สาธิตการใช้งานฟีเจอร์ CAM ของโปรแกรม Autodesk Fusion 360 CLOUD
ขอบคุณคลิปวิดีโอจากแชนแนลยูทูป Autodesk Fusion 360
หากพูดถึงคำว่า "CAM" หรือ "Computer-Aided Manufacturing" จริงๆ แล้วมันคือ การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์ในการเข้ามาช่วยบริหารจัดการ และควบคุมเครื่องจักร ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต ซึ่งก็เป็นความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่มีอยู่ใน โปรแกรม CAD บางตัว อาทิ โปรแกรม Autodesk Fusion 360 CLOUD และ ZW3D Premium เป็นต้น
และสำหรับกระบวนการ CAM นั้น จะใช้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผล เพื่อจำลองขั้นตอนการผลิตชิ้นงานจริงด้วยเครื่องจักร ทำให้รู้ได้ว่าชิ้นงานที่ออกแบบมามีความยากง่ายในการผลิต หรือมีความเป็นไปได้ในการผลิตหรือไม่ ต้องใช้การผลิตกี่ขั้นตอน และต้องใช้เครื่องจักรแบบใดในการผลิต โดยมีการตรวจสอบปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลกับกระบวนการผลิต อาทิ ประเภทของวัตถุดิบ, การวางชิ้นงาน, การเคลื่อนที่ และ รูปแบบของเม็ดมีดที่ต้องใช้ เป็นต้น
โดยคุณประโยชน์ของ CAM คือช่วยลดต้นทุนในการผลิตชิ้นงานซ้ำเนื่องจากความผิดพลาด ลดความบกพร่องในการผลิต และผลิตชิ้นงานออกมาได้ทันเวลา
จำลองการทดสอบแรงเค้นที่เกิดขึ้นในชิ้นงานด้วยโปรแกรม Autodesk Fusion 360 CLOUD
ขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ autodesk.com
CAE (Computer-Aided Engineering) หรือ การใช้คอมพิวเตอร์ในการวิเคราะห์ทางวิศวกรรม เป็นความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่มีอยู่ใน โปรแกรม CAD บางตัว อาทิ โปรแกรม Autodesk Fusion 360 CLOUD เป็นต้น
สำหรับความสามารถนี้นั้น แท้จริงแล้วมันคือ กระบวนการที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง ในการทำการประมวลผลเพื่อทำการวิเคราะห์ และการคำนวณทางด้านวิศวกรรม ด้วยการสร้างการจำลอง (Simulation) เพื่อทดสอบชิ้นงาน หรือผลิตภัณฑ์ที่เราออกแบบขึ้นมา ว่าจะสามารถทนทานต่อสภาพการใช้งานจริงได้หรือไม่
โดยกระบวนการ CAE จะช่วยลดต้นทุน และความยุ่งยากในการที่ต้องผลิตชิ้นงานต้นแบบขึ้นมาเพื่อทดสอบ อาทิ ทดสอบความสามารถในการทนทานต่อความเค้นที่เกิดจากการแบกรับน้ำหนัก ตรวจสอบการกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นในชิ้นงาน รวมถึงการตอบสนองต่อแรงกระทำเชิงกล และยังมีการจำลองในรูปแบบอื่น ๆ อีกมากมายที่สามารถทำได้
คำว่า CNC (Computer Numerical Control) จริงๆ แล้วมันคือเครื่องจักรที่เป็นประเภท "เครื่องกลึง" หรือ เครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตรูปแบบอื่น ๆ ที่ถูกควบคุมการทำงานโดยชุดคำสั่ง G-Code ที่ถูกเขียนขึ้นมา หรือถูกสร้างขึ้นมาจากโปรแกรม CAD/CAM นั่นเอง
โดยคุณประโยชน์ของการผลิตชิ้นงานด้วยเครื่องจักร CNC คือ สามารถผลิตชิ้นงานได้อย่างมีความแม่นยำ ทั้งในเรื่องของขนาด และรูปทรง และยังมีความเร็วในการผลิต เหนือกว่าการควบคุมเครื่องจักรด้วยมือมนุษย์แบบ Manual ทำให้การผลิตชิ้นงานจำนวนมากมีความเสถียร มีคุณสมบัติ และคุณภาพเทียบเท่ากันทุกชิ้น ลดความผิดพลาดในการผลิตสินค้าได้เป็นอย่างดี
เครื่อง CNC แบบ 5 แกน
ขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ directindustry.com
การควบคุมเครื่องจักรการผลิตด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ยังสามารถก้าวข้ามขีดกำจัดของเครื่องจักรแบบเดิม ๆ ด้วยความละเอียดในการควบคุมที่ละเอียดได้ถึงหลัก 0.001 มิลลิเมตร ทำให้สามารถผลิตชิ้นงานที่ต้องการความละเอียดมาก ๆ ได้ รวมถึงยังมีความสามารถในการควบคุมเครื่องจักรหลาย ๆ เครื่องให้ทำงานได้พร้อม ๆ กัน เพื่อให้รองรับการผลิตชิ้นงานจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว
โดยมีเครื่องจักร CNC หลากหลายรูปแบบสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตที่แตกต่างกัน อาทิ
|
ไม่เสพติดไอที แต่ชอบเสพข่าวเทคโนโลยี หาความรู้ใหม่ๆ มาใส่สมอง |