ความละเอียดในงาน CNC หมายถึงความแม่นยำในการผลิตชิ้นงาน ซึ่งมักจะวัดเป็นหน่วย Micron (ไมครอน หรือ µm) โดย 1 Micron เท่ากับ 0.001 มิลลิเมตร ซึ่งถือเป็นมาตรฐานในการกำหนดความละเอียดและความแม่นยำของงานที่ผลิตด้วยเครื่องจักร CNC
Tolerance คืออะไร?
Tolerance (ค่าความเผื่อ) คือช่วงค่าที่ยอมรับได้ในการผลิตชิ้นงาน ซึ่งกำหนดเป็นช่วงบวกลบ (+/-) จากค่าที่ระบุไว้ เช่น หากชิ้นงานกำหนดความยาวไว้ที่ 10 มม. โดยมี tolerance ±0.05 มม. นั่นหมายถึงชิ้นงานที่ผลิตออกมาต้องมีความยาวอยู่ระหว่าง 9.95 ถึง 10.05 มม.
ทำไมถึงไม่สามารถผลิตให้ได้ค่าตรงเป๊ะ?
แม้ในแบบจะระบุชัดเจนว่าชิ้นงานต้องมีขนาด 50.0000 มม. แต่ในความเป็นจริง เป็นไปไม่ได้ที่จะผลิตชิ้นงานให้ได้ขนาดเป๊ะตามนั้น เนื่องจากกระบวนการผลิตมีปัจจัยต่างๆ มากมาย เช่น ความสั่นสะเทือนของเครื่องจักร ความคมของเครื่องมือตัด รวมถึงการสึกหรอของอุปกรณ์ นอกจากนี้ในระดับอะตอม (atomic level) ผิวของวัสดุจะไม่เรียบเนียนสมบูรณ์ มีการกระจายตัวของอะตอมที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้ไม่สามารถได้ขนาดที่สมบูรณ์แบบได้ จึงจำเป็นต้องกำหนดช่วง tolerance ขึ้นมา
การที่มี Tolerance ต่ำส่งผลอย่างไรต่อราคาและการผลิต?
การที่งานมี tolerance ต่ำ หมายถึงงานนั้นต้องการความแม่นยำสูงมาก ซึ่งจะส่งผลให้:
- ราคาการผลิตสูงขึ้น เนื่องจากต้องใช้เครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูงและอุปกรณ์วัดที่ละเอียด
- ระยะเวลาในการผลิตนานขึ้น เพราะต้องมีการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม การทำให้มี tolerance ต่ำๆ อาจไม่ได้จำเป็นเสมอไป ต้องพิจารณาด้วยว่างานของเรามีความจำเป็นมากน้อยแค่ไหน เพราะยิ่ง tolerance ต่ำมากเท่าไหร่ ยิ่งมีต้นทุนและความยากในการผลิตสูงมากขึ้นเท่านั้น โดยเฉพาะชิ้นงานที่มีขนาดเล็ก การผลิตให้ได้ tolerance ในระดับต่ำกว่า 10 ไมครอน จะยิ่งทำได้ยากขึ้นและมีต้นทุนที่สูงมาก
ผลกระทบของอุณหภูมิต่อขนาดชิ้นงาน
อุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อขนาดของชิ้นงานที่ผลิตด้วย CNC เนื่องจากเมื่อวัสดุได้รับความร้อน อะตอมจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและมีระยะห่างระหว่างอะตอมเพิ่มมากขึ้น ทำให้วัสดุขยายตัว หรือเมื่ออุณหภูมิลดลง อะตอมจะเคลื่อนที่ช้าลงและอยู่ใกล้กันมากขึ้น ทำให้วัสดุหดตัว แม้การเปลี่ยนแปลงนี้จะดูเล็กน้อย แต่สามารถเกิดขึ้นในระดับไมครอน (µm) ได้อย่างชัดเจน โดยเฉพาะวัสดุอลูมิเนียม
ตัวอย่างมาตรฐาน ISO ที่เกี่ยวข้อง
- ISO 2768-1: กำหนดค่าความเผื่อทั่วไปสำหรับชิ้นงานที่ผลิตด้วยกระบวนการ CNC และการผลิตทางกลทั่วไป
- ISO 1101: มาตรฐานเกี่ยวกับความถูกต้องทางเรขาคณิต (Geometrical Product Specifications)
- ISO 286-1: กำหนดมาตรฐานสำหรับค่า tolerance ของชิ้นงานที่ต้องประกอบเข้ากัน
ตัวอย่างตาราง Tolerance ตาม ISO
ตารางด้านล่างนี้แสดงตัวอย่างค่าความเผื่อ (tolerance) สำหรับชิ้นงานท่อนกลมที่มีขนาดความยาว 50 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 20 มม. ตามมาตรฐาน ISO เพื่อช่วยให้เข้าใจง่ายขึ้น
| ชิ้นงาน | ขนาดที่กำหนด (มม.) | มาตรฐาน ISO ที่ใช้ | ค่าความเผื่อ (Tolerance) ที่อนุญาต | ช่วงขนาดที่ได้จริง (มม.) |
|---|---|---|---|---|
| ความยาวท่อนกลม (Length) | 50 | ISO 2768-m | ±0.1 มม. | 49.9 ถึง 50.1 |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) | 20 | ISO 286-1 (f7) | -0.020 ถึง -0.041 มม. | 19.959 ถึง 19.980 |
จากตารางนี้แสดงให้เห็นว่ามาตรฐาน ISO จะช่วยกำหนดช่วงความแม่นยำที่เหมาะสมกับแต่ละลักษณะงานอย่างชัดเจน
OTPW ยินดีให้คำปรึกษาและรับผลิตงาน CNC
หากคุณกำลังมองหาผู้ผลิตงานต้นแบบที่ต้องการความละเอียดสูง แต่ยังควบคุมต้นทุนได้ OTPW ยินดีให้คำปรึกษา พร้อมช่วยคุณเลือกค่าความเผื่อ (tolerance) ที่เหมาะสมกับลักษณะงาน เพื่อให้ได้งานที่มีคุณภาพ ตรงตามความต้องการ และคุ้มค่ามากที่สุด