Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
246 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
การศกษาประสทธภาพทศทางการกดงานทมผลตอคาความหยาบผว
โดยวธทากช
A STUDY OF EFFICIENCY OF MILLING DIRECTION ON SURFACE
ROUGHNESS BY USING TAGUCHI METHOD
คมพนธ ชมสมทร1 และ สกญญา เชดชงาม2 1อาจารยสาขาวชาวศวกรรมเมคคาทรอนกส คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร, 1381 ถนนประชาราษฎรสาย 1 แขวงวงศสวาง
เขตบางซอ กรงเทพฯ 10800, [email protected] 2อาจารยสาขาวชาวศวกรรมเมคคาทรอนกส คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร, 1381 ถนนประชาราษฎรสาย 1 แขวงวงศสวาง
เขตบางซอ กรงเทพฯ 10800, [email protected]
Kompan Chomsamutr1 and Sukanya Cherdchoongam2 1Lecturer, Department of Mechatronics Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala
University of Technology Phra Nakhon, 1381 Pracharat 1 Rd. Wongsawang, Bangsue,
Bangkok 10800, Thailand, [email protected] 2Lecturer, Department of Mechatronics Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala
University of Technology Phra Nakhon, 1381 Pracharat1 Rd. Wongsawang, Bangsue
Bangkok 10800, Thailand, [email protected]
บทคดยอ
การวจยครงน มวตถประสงคเพอเปรยบเทยบประสทธภาพทศทางการกดชนงานดวยเครองจกรกล
อตโนมต โดยใชทองเหลองเปนวสดทดสอบ สาหรบเครองกดอตโนมตขนาดเลก โดยไมใชนาหลอ
เยน ทดลองดวยดอกกด (End mill) ขนาด 10 มลลเมตร แบบ 4 ฟน หาคาประสทธภาพการกด
ชนงานโดยวดจากคาความหยาบผวของชนงาน ทาการเปรยบเทยบทศทางการกดชนงาน 2
ทศทาง คอการชดเชยรศมดอกกดออกทางดานซายดวย G41 (Tool path Compensation Left)
และ การชดเชยรศมดอกกดออกทางดานขวาดวย G42 (Tool path Compensation Right) โดย
กาหนดปจจยการทดสอบ 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ คอ ความเรวรอบ 1200, 1500 และ 1800
รอบตอนาท อตราปอน 80, 100 และ120 มลลเมตรตอนาท ระยะปอนลก 3, 4 และ 5 มลลเมตร
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 247
เกบขอมลการทดสอบตามวธทากช (Taguchi method) พบวาชนงานทกดดวยทศทางการกด
ดานซาย ใหคาความหยาบผวนอยกวาชนงานทกดดวยทศทางการกดดานขวา นนคอ ทศทางการ
กดทองเหลองทเหมาะสมสาหรบเครองกดอตโนมตขนาดเลกโดยไมใชนาหลอเยนคอ การกด
ชนงานดานซาย (G41) โดยพบวาปจจยทมผลตอคาความหยาบผวมากทสด คอ ระยะปอนลก คด
เปนรอยละ 77.81 รองลงมาคออตราปอน และความเรวรอบ คดเปนรอยละ 14.16 และ 8.02
ตามลาดบ
คาสาคญ: ทศทางการกดงาน, เครองกดอตโนมต, วธการทากช
ABSTRACT
This study aimed to compare efficiency of milling direction from an automatic milling machine
by using brass as a testing material to test on a mini CNC milling without the use of coolant.
A series of experiments were done with a 10-millimeter, 4-flute end mill and milling efficiency
was measured on surface roughness in two milling directions: tool path compensation left
(G41) and tool path compensation right (G42). The experiments was controlled by 3 test
factors, each with three levels: spindle speed of 1,200, 1,500 and 1,800 round per minute,
feed rate of 80, 100 and 120 millimeters per minute and depth of cut of 3, 4 and 5 millimeters.
From data collection by using Taguchi method, it was found that a sample milled from the
left direction had less surface roughness than a sample milled from the right direction. That
is, an appropriate brass milling direction for the mini milling CNC without the use of coolant
was left-hand milling direction (G41). It was also found that the factor affecting to surface
roughness most was depth of cut (77.81 percent), followed by feed rate and spindle speed
(14.16 and 8.02 percent respectively).
KEYWORDS: Milling Direction, CNC Milling, Taguchi Method
1. บทนา
ปจจบนการผลตชนสวนโดยใชวสดทองเหลองดวยเครองกดอตโนมตขนาดเลก (Mini CNC
milling) โดยสวนมากจะปราศจากการใชนาหลอเยนเนองจากขอกาหนดในการสรางเครองจกร และ
ผผลตตองควบคมเวลาใหงานเสรจภายในระยะเวลาทกาหนด ดงนนในการกาหนดเงอนไขในการ
ตด ไดแก ความเรวตด (Cutting speed) ความเรวรอบ (Spindle speed) อตราปอน (Feed rate)
และระยะปอนลก (Depth of cut) จงเปนสงจาเปนทตองกาหนดใหมคาความหยาบผว (Surface
roughness) ทดทสด ในทางเทคนคสาหรบโปรแกรมการทางานของเครองจกรกลอตโนมตทผผลต
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
248 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
โดยสวนใหญมองขามไปหรอนกไมถง คอ ทศทางการกด ตามโปรแกรม G-Code ไดแก G41 และ
G42
ทศทางการกดงาน G41 คอการชดเชยรศมดอกกดออกทางดานซาย (Tool path
Compensation Left) และ G42 คอการชดเชยรศมดอกกดออกทางดานขวา (Tool path
Compensation Right) เปนการชดเชยขนาดดอกกดตามเสนของรป [1] ดงนนการเขยนโปรแกรม
งานกดจะสามารถเขยนโปรแกรมจากขนาดกาหนดในแบบไดโดยตรง สวนขนาดของดอกกดจะถก
ปอนเขาไปเกบไวในสวนเกบขอมล การชดเชยขนาดดวยวธนทาใหสามารถเลอกใชดอกกดได
หลายขนาด ANIL CHOUBEY et al [2] ไดใชหลกการออกแบบการทดลองในการหาเงอนไขการ
กดงานทเหมาะสม ดวยวธการ Taguchi โดยกาหนดปจจยคอ ความเรวรอบ อตราปอน ระยะปอน
ลก และความกวางในการกด เพอใหไดคาความหยาบผว และอตราการเคลอนทของวสดทดทสด
โดยไดคาความเหมาะสมเทากน คอความเรวรอบ 200 รอบตอนาท อตราปอน 1000 มลลเมตรตอ
นาท ระยะปอนลก 0.01 มลลเมตร และความกวางในการกด 0.1 มลลเมตร M.A. Hadi et al [3]
ไดเปรยบเทยบการกดงานแบบ up-milling และ down-milling โดยใชวสด Inconel 718 โดยกาหนด
ระยะปอนลก (Depth of cut) ท0.50, 0.75, 1.00 มลลเมตร อตราปอน (Feed rate) ท 0.10, 0.15,
0.20 มลลเมตรตอฟน และความเรวตด (Cutting speed) ท100, 120, 140 เมตรตอนาท ตามลาดบ
โดยพบวาทศทางทเหมาะสมคอ down-milling เมอใชคา ความเรวตดตาการสกหรอของเครองมอ
จะเกดขนนอยกวาและยงใหคาความหยาบผวทดกวา Pratyusha J et al [4] ใชวธการทากชกบ
วสดสแตนเลส AISI 304 เพอหาผลกระทบเงอนไขในการกดงานโดยการกาหนดปจจยคอ ความเรว
รอบ อตราปอน และระยะปอนลก โดยกาหนดใหอตราปอนถกควบคมดวยเวลา (mm/min) พบวา
ระยะปอนลกในการกดมอทธพลในการกดงานมากทสดท 53.65 % ความเรวรอบท 29.59 % และ
อตราปอนท 9.92 % โดยมคาความผดพลาด (Error) 6.89 % ตามลาดบ Muataz Hazza Faizi
Al-Hazza et al [5] ไดหาปจจยทเหมาะสมสาหรบผวงานทดทสด โดยวธการทากชสาหรบวสดทม
ความแขง 52-56 HRC โดยกาหนดปจจยคอ ความเรวตด ท 120-240 m/min อตราปอน 0.05-
0.15 mm/tooth และระยะปอนลก 0.10 – 0.20 mm พบวาปจจยทเหมาะสมอยท ความเรวตด ท
240 m/min อตราปอน 0.05 mm/tooth และระยะปอนลก 0.20 mm ตามลาดบ Ali Abbar Khleif et
al [6] ไดศกษาเรองผลกระทบจากการกาหนดเงอนไขในการกดงาน ทสงผลตอการสกหรอของ
เครองมอและคาความหยาบผวชนงานกบวสดสแตนเลส 316L โดยกาหนดความเรวรอบของ
เครองมอท 350, 550, 930, และ1100 รอบตอนาท แลวมาคานวณหาคาความเรวตด (Cutting
speed) จะไดคา 20, 31, 53, 62 เมตรตอนาท โดยใชคาระยะปอนลก (Depth of cut) และอตรา
ปอน (Feed rate) คงท 2.25 มลลเมตร และ50 มลลเมตรตอนาท ตามลาดบ หลงจากกดชนงาน
ผานไป 30-69 นาท การสกหรอของเครองมอจะมคาสงขนทเวลา 69 นาท ทความเรวตด 20 เมตร
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 249
ตอนาท และถาใชเวลาคงท 30 นาท การสกหรอของเครองมอจะมคาสงสดทความเรวตด 62 เมตร
ตอนาท โดยใหคาความหยาบผวดทสด Ra = 1.526 ไมโครเมตร
2. วตถประสงคของการวจย
2.1 เพอเปรยบเทยบทศทางการกดงานระหวาง G41 และ G42 โดยใชเครองกดอตโนมต
(CNC Milling) รน PC-MILL55
2.2 เพอหาเงอนไขและทศทางในการกดงานทเหมาะสมทมผลตอคาความหยาบผว (Surface
roughness)
3. เครองมอทใชในการวจย
3.1 เครองกดอตโนมต (CNC Milling) รน PC-MILL55 เครองหมายการคา EMCO และใช
ระบบควบคม EMCOTRONIC TM02
รปท 1 เครองกดอตโนมต (CNC Milling) รน PC-MILL55
3.2 เคร อ ง Surface Roughness Tester ร น SJ-400 (Stylus 5µm) วดความหยาบผว
มาตรฐาน ANSI 1995
รปท 2 เครองวดความหยาบผว SJ400
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
250 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
4. วธการดาเนนงาน
การวจยครงนเกบขอมลโดยใชเครองกดอตโนมต (CNC Milling) รน PC-MILL55 เครองหมาย
การคา EMCO และใชระบบควบคม EMCOTRONIC TM02 [7] ทดลองโดยปราศจากการใชนา
หลอเยน (Coolant) ใชวสดทองเหลองและเกบขอมลโดยวธการออกแบบการทดลองแบบทากช
กาหนดปจจยทตองควบคมทงหมด 4 ปจจย คอ ทศทางการกดชนงาน ความเรวรอบ (Spindle
speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) นาปจจยทงหมดมาใชออกแบบ
การทดลอง โดยทดสอบกบชนงานและมคาผลตอบสนองเปนคาความหยาบผว (Surface
roughness) โดยมรายละเอยดของการกาหนดปจจยดงตารางท 1
ตารางท 1 วสดทดสอบ ปจจยควบคมและระดบของปจจยควบคมในการทดลอง
วสดทดสอบ ปจจยควบคม ระดบของปจจยควบคม
ทองเหลอง
ทศทางการกดชนงาน (G) 2 ระดบ : Code-G41, Code-G42
ความเรวรอบ (N) 3 ระดบ : 1200, 1500, 1800 รอบตอนาท
อตราปอน (F) 3 ระดบ : 80, 100, 120 มลลเมตรตอนาท
ระยะปอนลก (D) 3 ระดบ : 3, 4, 5 มลลเมตร
จากตารางท 1 แสดงปจจยและระดบของปจจยในการทดลองกดชนงาน ซงม 3 ปจจย 3 ระดบ
และ 1 ปจจย 1 ระดบ หากทาการทดลองแบบ Full factorial design จะตองทาการทดลองทงสน 33
× 21 = 54 การทดลอง ซงในการทดลองแตละครงจะมคาใชจายมาก เชนคาวสด คาอปกรณ คา
เครองมอ และคาใชจายอน ๆ เพอเปนการลดคาใชจายดงกลาวจงลดการทดลองโดยใชวธทากช
เพอลดจานวนครงในการทดลองโดยในแตละทศทางการกดงานจะม 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ
แผนการทดลองทเหมาะสมคอ Orthogonal Array L9 ซงมระดบชนความอสระเทากบ 9 และ
สามารถกาหนดแผนการทดลองโดยใช Orthogonal Array L9 ตามวธทากชดงแสดงในตารางท 2
แลวกาหนดเงอนไขการทดลองตามตารางท 3
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 251
ตารางท 2 แผนการทดลอง (Matrix Experiment) ทเหมาะสม Orthogonal Array L9
ลาดบการทดลอง ระดบปจจย
1 2 3
1 1 (-) 1 (-) 1 (-)
2 1 (-) 2 (0) 2 (0)
3 1 (-) 3 (+) 3 (+)
4 2 (0) 1 (-) 2 (0)
5 2 (0) 2 (0) 3 (+)
6 2 (0) 3 (+) 1 (-)
7 3 (+) 1 (-) 3 (+)
8 3 (+) 2 (0) 1 (-)
9 3 (+) 3 (+) 2 (0)
ตารางท 3 การกาหนดเงอนไขการทดลองตามแผนการทดลองโดยใช Orthogonal Array L9
ลาดบการทดลอง
ปจจยททาการควบคมในการทดลอง
D N F
ระยะปอนลก ความเรวรอบ อตราปอน
(mm) (RPM) (mm/min)
1 (1) 3 (1) 1200 (1) 80
2 (1) 3 (2) 1500 (2) 100
3 (1) 3 (3) 1800 (3) 120
4 (2) 4 (1) 1200 (2) 100
5 (2) 4 (2) 1500 (3) 120
6 (2) 4 (3) 1800 (1) 80
7 (3) 5 (1) 1200 (3) 120
8 (3) 5 (2) 1500 (1) 80
9 (3) 5 (3) 1800 (2) 100
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
252 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
จากแผนการทดลองตามวธการทากช โดยกาหนดปจจย 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ ไดแก
ความเรวรอบ (Spindle speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) ซงไมรวม
ปจจยของทศทางการกดชนงานซงม 2 ระดบ คอ G41 คอการชดเชยรศมดอกกดออกทางดานซาย
(Tool path Compensation Left) และ G42 คอการชดเชยรศมดอกกดออกทางดานขวา (Tool path
Compensation Right) จงตองทาการทดสอบ ตามแผนการทดลองตามวธทากชทง 2 ทศทาง ดวย
แผนเดยวแตมทศทางการกดชนงานตางกนดงแสดงในรปท 3 และ4 ซงแสดงทศทางการเคลอนท
ของดอกกด แตในความเปนจรงของการกดงานดอกกดจะอยกบทแตโตะชนงานจะเคลอนท
รปท 3 รปแบบการทางานของคาสงการกด G41
รปท 4 รปแบบการทางานของคาสงการกด G42
คาสง G41 Tool path Compensation Left
คาสง G42 Tool path Compensation Right
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 253
5. ขนตอนการทดลอง
ชนงานทดสอบเปนทองเหลองขนาด 1x2x0.25 นว ผานการปาดหนาผวดบดานนอกออก ดง
แสดงในรปท 5 และทาการกดตามทศทาง G41และ G42 ปราศจากการใชนาหลอเยน โดยการ
กาหนดเงอนไขการกดงานตาม Orthogonal Array L9 แลวทาการวดคาความหยาบผวในพนท X1
และ X2 ตามลาดบ แลวเฉลยคาทวดไดเพอเปนตวแทนของการทดลองนน ดงแสดงในรปท 6 และ
ไดผลคาความหยาบผวตามตารางท 4
รปท 5 ชนงานทดสอบ
รปท 6 พนทการวดคาความหยาบผว ของ G41 และG42
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
254 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
ตารางท 4 ความหยาบผวของทองเหลองทเกดจากอทธพลของปจจยในการทดลอง 9 ชด
ดวยทศทางการกด G41 และ G42
ลาดบการ
ทดลอง
ทศทางการกด G41 ปจจย ความหยาบผว : (µm)
D
(mm)
N
(RPM)
F
(mm/min) G41 G42
1 3 1200 80 0.72 1.04
2 3 1500 100 0.70 1.35
3 3 1800 120 0.66 1.04
4 4 1200 100 1.07 1.49
5 4 1500 120 1.26 1.24
6 4 1800 80 1.19 1.45
7 5 1200 120 1.15 1.70
8 5 1500 80 0.95 1.24
9 5 1800 100 0.96 1.41
6. ผลการดาเนนงาน
จากแผนการทดลองตามวธการทากชทไดกลาวไว ซงไดกาหนดปจจย 3 ปจจย ปจจยละ 3
ระดบ ไดแก ความเรวรอบ (Spindle speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of
cut) ทาการวเคราะหไดผลดงน
6.1 คาอตราสวน S/N – Ratio ของความหยาบผว
จากการทดสอบชนงานดวยระดบปจจยทแตกตางกนไดคาความหยาบผวดงตารางท 4
นามาใชในการคานวณหาคา S/N – Ratio โดยคาความหยาบผวหาคาอตราสวน S/N – Ratio ชนด
ทคาตอบสนองทนอยทสดคอคาทดทสด (the smaller – the better) ตามสมการท 1 และสามารถ
สรปผลไดตามตารางท 5
S/N – Ratio แบบ the smaller – the better
2
1
1/ 10logn
ii
S N yn =
= − ∑ (1)
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 255
เมอ /S N แทน อตราสวนของ /S N ในแตละ Experiment Number
n แทน จานวนการทดลองซาในแตละ Experiment Number
jy แทน คาตอบสนอง (Response) ในแตละครงของการทดลองของแตละExperiment
Number
ตารางท 5 สรปอตราสวน S/N – Ratio คานวณคาความหยาบจากผลการทดลอง 9 ชด
ลาดบการ
ทดลอง
ระยะ
ปอนลก
(mm)
ความเรว
รอบ
(RPM)
อตราปอน
(mm/min) G41 G42
D N F ความ
หยาบผว MSD S/N-Ratio
ความ
หยาบผว MSD
S/N-
Ratio
1 3 1200 80 0.72 0.52 2.85 1.04 1.08 -0.34
2 3 1500 100 0.70 0.49 3.10 1.35 1.82 -2.61
3 3 1800 120 0.66 0.44 3.61 1.04 1.08 -0.34
4 4 1200 100 1.07 1.15 -0.59 1.49 2.22 -3.46
5 4 1500 120 1.26 1.59 -2.01 1.24 1.54 -1.87
6 4 1800 80 1.19 1.42 -1.51 1.45 2.10 -3.23
7 5 1200 120 1.15 1.32 -1.21 1.70 2.89 -4.61
8 5 1500 80 0.95 0.90 0.45 1.24 1.54 -1.87
9 5 1800 100 0.96 0.92 0.36 1.41 1.99 -2.98
Average 0.56 Average -2.37
จากตารางท5 จะเหนไดวาคาความหยาบผวของ G41 ทไดอยในชวง 0.66-1.26 ไมโครเมตร
และคากลางเบยงเบนมาตรฐาน (MSD) ของคาความหยาบผวอยระหวาง 0.44-1.59 อตราสวน
S/N-Ratio ทไดของคาความหยาบผวอยระหวาง -2.01 ถง 3.61 โดยมคาเฉลยของ S/N-Ratio อยท
0.56 และคาความหยาบผวของ G42 ทไดอยในชวง 1.04-1.70 ไมโครเมตร คากลางเบยงเบน
มาตรฐาน (MSD) ของคาความหยาบผวอยระหวาง 1.082-2.89 อตราสวน S/N-Ratio ทไดของคา
ความหยาบผวอยระหวาง -4.61 ถง -0.34 โดยมคาเฉลยของ S/N-Ratio อยท -2.37
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
256 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
6.2 การวเคราะหคา S/N-Ratio เฉลยของความหยาบผวของ G41
คา S/N-Ratio เฉลยของปจจยควบคมใดมคามากหมายความวาทระดบปจจยควบคมนนจะม
ผลทาใหคณภาพงานออกมาไมด โดยไดผลการวเคราะหอทธพลของปจจยโดยอาศยคา S/N-Ratio
เฉลยของความหยาบผวดงตารางท 6
ตารางท 6 การวเคราะหอทธพลของปจจยโดยอาศยคาS/N-Ratio เฉลยความหยาบผว G41
คา S/N-Ratio เฉลย
ปจจย ระดบท 1 ระดบท 2 ระดบท 3 min max max-min %main effect
D 3.19 -1.37 -0.14 -1.37 3.19 4.56 77.81
N 0.35 0.51 0.82 0.35 0.82 0.47 8.02
F 0.60 0.96 0.13 0.129 0.96 0.83 14.16
รวม 5.86 100
จากตารางท6 คา S/N-Ratio เฉลย จะถกนามาใชเพอวเคราะหหาอทธพลของปจจย จาก
ผลตางของคาของระดบปจจยทสง (max) และตา (min) และทาการวเคราะหรอยละของอทธพล
หลก (%main effect) ของแตละปจจยดงน ของปจจย D=77.81% ของปจจย N= 8.02% ของปจจย
F=14.16% พบวา ระยะปอนลก (D) เปนปจจยทมผลตอคา S/N-Ratio เฉลยของความหยาบผว
ของชนงานมากทสดคดเปนรอยละ 77.81 รองลงมาคอ อตราปอน (F) และความเรวรอบ (N)
ตามลาดบ จากผลในตารางท 6 สามารถสรางกราฟผลตอบสนอง S/N-Ratio โดยขนอยกบคาเฉลย
ทถกคานวณสาหรบแตละระดบปจจยและผลกระทบรวมไดดงรปท 7
รปท 7 ความสมพนธของระดบตางๆ ของปจจยกบคา S/N-Ratio ของความหยาบผว G41
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 257
จากรปท 7 พบวาทระดบปจจย N และ F ทแตกตางกนมผลตอคา S/N-Ratio ของคาความ
หยาบผวของชนงาน นอยมาก เมอเทยบกบระดบปจจย D ทแตกตางกนมผลตอคา S/N-Ratio ของ
คาความหยาบผวของชนงานมาก โดยท D ระดบท 2 ทาใหคา S/N-Ratio ของคาความหยาบผว
ของชนงานตาทสด โดยสรปจากกราฟหากตองการใหไดคาความหยาบผวของชนงานตาทสด ควร
กาหนด D ระดบท 2 คอ 4 มลลเมตร, N ระดบท 1 คอ 1200 เมตรตอนาท และ F ระดบท 3 คอ
120 มลลเมตรตอนาท
6.3 การวเคราะหคาความแปรปรวนของ G41
การวเคราะหความแปรปรวนเพอเปนการตรวจสอบความถกตองของการทดลอง สาหรบการ
ทดลองนกาหนดใหคาความเชอมนท 95% (α = 0.05) ไดผลการทดสอบดงรปท 8
รปท 8 การวเคราะหความแปรปรวนสาหรบ S/N-Ratio ของความหยาบผว G41
จากรปท 8 พบวาคา P-value ของปจจยทดสอบทง 3 ปจจย ไมมปจจยใดทสงผลตอคาความ
หยาบผวอยางมนยสาคญ โดยมปจจย D ทมคา P-value ใกล 0.05 มากทสด แสดงวาระยะปอน
(D) สงผลตอคาความหยาบผวอยางมนยสาคญ ซงสอดคลองกบการวเคราะหอทธพลของปจจยทวา
คา D มผลตอการเปลยนแปลงคาความหยาบผวมากทสด
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
258 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
6.4 การวเคราะหคา S/N-Ratio เฉลยของความหยาบผวของ G42
คา S/N-Ratio เฉลย จะถกนามาใชเพอวเคราะหหาอทธพลของปจจย จากผลตางของคาของ
ระดบปจจยทสง (max) และตา (min) และทาการวเคราะหรอยละของอทธพลหลก (%main effect)
ของแตละปจจยดงน ของปจจย D=52.03% ของปจจย N=17.26% ของปจจย F=30.71% พบวา
ระยะปอนลก (D) เปนปจจยทมผลตอคา S/N-Ratio เฉลยของความหยาบผวของชนงานมากทสด
คดเปนรอยละ 52.03 รองลงมาคอ อตราปอน (F) เปนรอยละ 30.71 และความเรวรอบ (N) เปนรอย
ละ 17.26 ตามลาดบ ดงแสดงในตารางท 7
ตารางท 7 การวเคราะหอทธพลของปจจยโดยอาศยคาS/N-Ratio เฉลยความหยาบผว G42
คา S/N-Ratio เฉลย
ปจจย ระดบท 1 ระดบท 2 ระดบท 3 min max max-min %main effect
D -1.10 -2.86 -3.15 -3.15 -1.10 2.05 52.03
Vc -2.80 -2.12 -2.18 -2.80 -2.12 0.68 17.26
F -1.81 -3.02 -2.27 -3.02 -1.81 1.21 30.71
รวม 3.94 100
จากตารางท 7 สามารถสรางกราฟผลตอบสนอง S/N-Ratio โดยขนอยกบคาเฉลยทถก
คานวณสาหรบแตละระดบปจจยและผลกระทบรวมไดดงรปท 9
รปท 9 ความสมพนธของระดบตางๆ ของปจจยกบคา S/N-Ratio ของความหยาบผว G42
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 259
จากรปท 9 พบวาทระดบปจจย V และ F ทแตกตางกนมผลตอคา S/N-Ratio ของคาความ
หยาบผวของชนงาน นอยมาก เมอเทยบกบระดบปจจย D ทแตกตางกนมผลตอคา S/N-Ratio ของ
คาความหยาบผวของชนงานมาก โดยท D ระดบท 3 ทาใหคา S/N-Ratio ของคาความหยาบผว
ของชนงานตาทสด โดยสรปจากกราฟหากตองการใหไดคาความหยาบผวของชนงานตาทสด ควร
กาหนด D ระดบท 3 คอ 5 มลลเมตร, V ระดบท 1 คอ 1200 เมตรตอนาท และ F ระดบท 2 คอ
100 มลลเมตรตอรอบ
6.5 การวเคราะหคาความแปรปรวน G42
การวเคราะหความแปรปรวนเพอเปนการตรวจสอบความถกตองของการทดลอง สาหรบการ
ทดลองนกาหนดใหความเชอมนท 95% (α = 0.05) ไดผลการทดสอบดงรปท 10
รปท 10 การวเคราะหความแปรปรวนสาหรบ S/N-Ratio ของความหยาบผว G42
จากรปท10 พบวาคา P-value ของปจจยทดสอบทง 3 ปจจย ไมมปจจยใดทสงผลตอคาความ
หยาบผวอยางมนยสาคญ โดยมปจจย D ทมคา P-value ใกล 0.05 มากทสด แสดงวาระยะปอน
(D) สงผลตอคาความหยาบผวอยางมนยสาคญ ซงสอดคลองกบการวเคราะหอทธพลของปจจยทวา
คา D มผลตอการเปลยนแปลงคาความหยาบผวมากทสด
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
260 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
7. อภปรายผลการดาเนนงาน
7.1 ความสมพนธของความหยาบผวและเงอนไขในการกดงาน
จากเงอนไขการกดชนงานทไดกาหนดไว 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ ไดแก ความเรวรอบ
(Spindle Speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) ทาการทดสอบกบ
ชนงาน ทองเหลอง ไดผลดงน
ทศทางการกดงาน G41 คาความหยาบผวมความความสมพนธกบการกาหนดคาระยะปอนลก
(Depth of cut) สวน ความเรวรอบ (Spindle Speed) และอตราปอน (Feed rate) ไมมผลตอการ
เปลยนแปลงของคาความหยาบผว ทระดบนยสาคญ 0.05 กลาวคอ การเปลยนแปลงคาระยะปอน
ลก (Depth of cut) จะมผลตอการเปลยนแปลงของคาความหยาบผวของชนงานทองเหลองทผาน
การกดโดยไมใชนาหลอเยน แตการเปลยนแปลงคาความเรวรอบ (Spindle Speed) และ อตราปอน
(Feed rate) จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงของคาความหยาบผวของชนงาน
สวนททศทางการกดงาน G42 คาความหยาบผวไมมความความสมพนธกบปจจยทง 3 ปจจย
ทระดบนยสาคญ 0.05 กลาวคอ การเปลยนแปลงคาความเรวรอบ (Spindle Speed) อตราปอน
(Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงของคาความหยาบผว
ของชนงาน
7.2 องคประกอบเงอนไขในการกดงานทเหมาะสมทสด
จากเงอนไขการกดชนงานทไดกาหนดไว 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ ไดแก ความเรวรอบ
(Spindle Speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) ทาการทดสอบกบ
ชนงานทองเหลอง พบวามองคประกอบเงอนไขในการกดงานทเหมาะสมทสดคอ
ทศทางการกดงาน G41 สมควรกาหนดคาความเรวรอบ (Spindle Speed) ระดบท 1 คอ
1200 รอบ/นาท คาอตราปอน (Feed rate) ระดบท 3 คอ 120 มลลเมตร/นาท และระยะปอนลก
(Depth of cut) ระดบท 2 คอ 4 มลลเมตร เพอใหไดคาความหยาบผวของชนงานนอยทสด โดยจาก
การทดสอบไดคาความหยาบผวท 0.84 ไมโครเมตร
ทศทางการกดงาน G42 สมควรกาหนดคาความเรวรอบ (Spindle Speed) ระดบท 1 คอ
1200 รอบ/นาท คาอตราปอน (Feed rate) ระดบท 2 คอ 100 มลลเมตร/นาท และระยะปอนลก
(Depth of cut) ระดบท 3 คอ 5 มลลเมตร เพอใหไดคาความหยาบผวของชนงานนอยทสด โดยจาก
การทดสอบไดคาความหยาบผวท 1.60 ไมโครเมตร
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 261
8. สรปผลการดาเนนงาน
จากเงอนไขการกดชนงานทไดกาหนดไว 3 ปจจย ปจจยละ 3 ระดบ ไดแก ความเรวรอบ
(Spindle Speed) อตราปอน (Feed rate) และระยะปอนลก (Depth of cut) ทาการทดสอบกบ
ชนงานทองเหลอง โดยทศทางการกดงาน G41 และ G42 พบวา ทศทางทเหมาะสมสาหรบการกด
ทองเหลอง คอ ทศทางการกดงาน G41 เพราะใหคาความหยาบผวของชนงานดกวา ไดคาความ
หยาบผวท 0.84 ไมโครเมตร โดยกาหนดคาความเรวรอบ (Spindle Speed) ระดบท 1 คอ 1200
รอบ/นาท คาอตราปอน (Feed rate) ระดบท 3 คอ 120 มลลเมตร/นาท และระยะปอนลก (Depth
of cut) ระดบท 2 คอ 4 มลลเมตร
กตตกรรมประกาศ
คณะผวจยขอขอบคณ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร ทให
ความอนเคราะหงบวจย และอปกรณเครองมอทใชในการดาเนนการทดลอง
References
[1] Chalie Trakankool. CNC Technology. 14th ed. Bangkok: Technology Promotion
Association (Thailand-Japan); 2550. (In Thai)
[2] Anil C, Vedansh C, Jyoti V. Optimization of process parameters of CNC Milling machine
for mild steel using Taguchi design and Single to noise ratio Analysis. International
Journal of Engineering Research & Technology 2012;1(6).
[3] Hadi MA, Ghani JA, Che Haron CH, Hasim MS. Comparison between up-milling and
down-milling operations on tool wear in milling Inconel 718. Procedia Engineering
2013;68:647-53
[4] Pratyusha J, Ashok kumar U, Laxminarayana P. Optimization of process parameters
for milling using Taguchi methods. International Journal of Advanced Trends in
Computer Science and Engineering 2013;2(6):129-35.
[5] Muataz Hazza Faizi Al-Hazza, Nur Asmawiyah bt Ibrahim, Erry T.Y. Adesta Ahsan Ali
Khan and Atiah Bt. Abdullah Sidek. Surface roughness optimization using Taguchi
method of high speed end milling for hardened steel D2. International Conference on
Mechanical, Automotive and Aerospace Engineering 2017;184:012047.
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
262 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018
[6] Ali Abbar Khleif and Mostafa Adel Abdullah. Effect of Cutting Parameters Wear and
Surface Roughness of Stainless Steel (316) Using Milling Process. Al-Nahrain
University, College of Engineering Journal (NUCEJ) 2016;19(2):286-92.
[7] Emco Maier. Software description Emco winNC EMCOTRONIC M2. Hallein, Austria:
Emco Maier; 1995. p.49-51.
ประวตผเขยนบทความ
ดร.คมพนธ ชมสมทร ปจจบนดารงตาแหนงอาจารยประจาสาขาวชา
วศวกรรมเมคคาทรอนกส คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลย
ราชมงคลพระนคร 1381 ถนนประชาราษฎร1 แขวงบางซอ เขตบางซอ
กรงเทพฯ 10800 Email : [email protected] ปรญญาเอก (ปร.ด.)
สาขาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลย
พระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2555
งานวจยทสนใจ: CNC Machine, Maintenance Engineering and Productivity
improvement
ดร.สกญญา เชดชงาม ปจจบนดารงตาแหนงอาจารยประจาสาขาวชา
วศวกรรมเมคคาทรอนกส คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลย
ราชมงคลพระนคร 1381 ถนนประชาราษฎร1 แขวงบางซอ เขตบางซอ
กร ง เทพฯ 10800 Email : [email protected] ปรญญาเอก
( ป ร . ด . ) ส า ข า วศ วก ร ร ม อ ตส าห ก า ร ค ณะวศ วก ร ร ม ศาสต ร
มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2558
งานวจยทสนใจ: Engineering Statistics, Simulation, Modeling and control
system
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article