Hinge and Screw Mate

ในการทำ Mate ชิ้นงานนั้นปกติแล้วเราจะใช้ Standard Mate เช่น Coincidence Parallel Concentric เป็นต้น โดยพื้นฐานของ Standard Mate นั้นคือการกำจัดจำนวน Degree of Freedom ของชิ้นงานลงจนเหลือศูนย์หรือขยับไม่ได้

และหากต้องการขยับชิ้นงานนั้นให้ไปแก้ที่ค่าตัวเลข เช่น ระยะออพเซต หรือมุม เป็นต้น และหากว่าเราจะดูการเคลื่อนที่แล้วค่อย ๆ เปลี่ยนค่าที่ละค่าแล้วดูการเปลี่ยนแปลงนั้นคงไม่ดีเท่าไหร่ในการออกแบบ

และจะดีกว่าถ้าเอาทำการ Assembly โดยใช้รูปแบบที่เหมือนกับของจริงซึ่งทำให้เราสามารถมองเห็นภาพตามความเป็นจริงมากกว่า

ใน SOLDIWORK ได้มีส่วนที่เรียกว่า Mechanical Mate ? จะช่วยสนับสนุนแนวคิดตรงนี้ ใน Mechanical Mate นั้นมีทั้งหมด 7 รูปแบบให้เลือกใช้ และส่วนที่ใช้หลัก ๆ ทั่วไปคือ Hinge หรือบานพับ ซึ่งแถบจะมีอยู่ทุกที่ เช่นประตู หน้าต่าง ฝาเปิดปิด ให้ยกตัวอย่างคงไม่หมด สำหรับวันนี้เราจะมาลองดูการทำ Combination ระหว่าง Hinge และ Screw กันว่าทำอะไรได้บ้าง

พื้นฐานของ Hinge คือการหมุนรอบแกนได้เพียงเท่านั้น และไม่สามารถจะขยับหรือเคลื่อนไปทางไหนได้ หรือตามรูปก็คือสามารถที่จะหมุนได้รอบแกน Axis1 เท่านั้น ส่วนการเคลื่อนที่ในทิศทางอื่น ๆ นั้นไม่สามารถทำได้เลย ซึ่งหากเราจะทำ Mater แบบ Hinge ใน Standard Mate นั้นสามารถทำได้โดย การทำ Concentric ระหว่างรูทั้งสองของชิ้นงานและทำ Coincidence หน้าสัมผัสของชิ้นงานทั้งสอง ซึ่งจะเหลือ Degree of Freedom อีกหนึ่งแกนคือรอบแกนหมุนนั่นเอง

พื้นฐานชอง Screw นั้นหรือที่เรามักจะเรียกกันว่าน็อต นั่นคือ เมื่อเราทำการหมุนแล้วจะเกิดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของการหมุน ดังรูป

เมื่อเราหมุนน๊อตสีเทาไปเรื่อย ๆ น็อตจะถูกขันเข้าไปใกล้ชิ้นงานสีเขียวมากขึ้น ในการทำบน Standard Mate นั้นเราทำได้แค่กำหนดระยะห่างระหว่าง น็อตกับชิ้นงานสีเขียวเท่านั้น

แต่ทว่าใน Mechanical Mate นั้นมี Mate แบบ Screw ให้ ซึ่งเป็น Mate เพื่อใช้กำหนดรูปแบบของ Screw โดยเฉพาะ กล่าวคือ เราสามารถที่จะกำหนดคุณสมบัติลงไปได้

อย่างเช่น หากน็อตหมุนเท่านี้รอบแล้วจะเคลื่อนที่ไปตามแนวแกนเท่าใด หรือค่า Pitch นั่นเอง นั่นคือหากเรากำลังออกแบบชิ้นงานที่ใช้พวก Lead screw แล้วเราสามารถที่จะดูพฤติกรรมของชิ้นงานเราได้ดังต่อไปนี้

จากรูปเป็นชิ้นงานสำหรับช่วยยกสิ่งของ เมื่อเราทำการหมุน Screw แล้ว ชิ้นงาน Plate จะถูกยกตัวขึ้น ในกรณีชิ้นงานทั้งหมดจะถูก Mate ด้วย Hinge ดังที่กล่าวมาแล้วจะเห็นว่าเราทำ Concentric ระหว่างผิวทรงกระบอก เพื่อให้เกิดแกนหมุนร่วมกัน และกำหนดหน้าสัมผัสระหว่างชิ้นงานให้แนบติดกัน ดังแสดงในรูป

สำหรับ Screw Mate นั้นจะกระทำกับชิ้นงานที่มีความเกี่ยวเนื่องต่อกัน ในที่นี้คือ Screw และ Nut กล่าวคือเมื่อ Screw หมุนแล้ว Nut จะเคลื่อนที่ตามที่ Screw หมุน ในที่นี้ได้กำหนดให้การเคลื่อนของ Screw 1 รอบนั้นทำให้  Nut เคลื่อนที่ไปเท่ากับ 4 มม.

และเมื่อลองต่อ Motor เข้าใน Gearbox ก็จะได้เห็นถึงความอัศจรรย์ของ Mate แบบ Mechanical นี้ ซึ่งช่วยให้เราสามารถออกแบบชิ้นงานได้เสมือนพฤติกรรมจริงมากขึ้น ดังที่แสดงในรูปล่าง เมื่อทำการวิเคราะห์ด้วย Motion ก็จะเห็นถึงพฤติกรรมของชิ้นงานที่เราออกแบบได้

จะเห็นได้ว่า Mechanical Mate ช่วยให้เราทำการออกแบบชิ้นงานที่มีการเคลื่อนที่ได้ดี ด้วย Mate ที่ออกแบบมาเฉพาะทางทำให้เราสามารภชถกำหนดพฤติกรรมของชิ้นงานได้ หากใครต้องการดู Animation ดูได้ผ่านทาง Metro SOLIDWORKS Community ครับผม

บทความโดย แอดโจ๊ก

———————————————————————

ติดต่อเราได้ที่ โทร 02-089-4145 (จ-ศ 8.30 – 17.00 น.)

(NEW!!!!)ขอ DEMO ออนไลน์ LINE@ คลิก https://bit.ly/2yrNF24

เว็บไซต์ https://metrosystems-des.com/

YouTube https://www.youtube.com/user/MetroSolidWorks

Facebook Fanpage https://www.facebook.com/metrosolidworks/ Inbox มาเลยก็ได้น้า

รัก SOLIDWORKS สุด ๆ คลิกเลย https://www.facebook.com/groups/2076765539017446/