การสร้างเกลียวนอกและเกลียวใน
อุปกรณ์สำหรับการสร้างเกลียวนอกนั้นประกอบไปด้วย thread die และ die stock
ซึ่งการใช้งานนั้นจะเริ่มจากการนำ thread die ใส่เข้าไปใน die stock แล้วล็อคให้แน่น จากนั้นนำไปสวมไว้ที่ปลายทรงกระบอกที่ต้องการสร้างเกลียวนอก แล้วเริ่มหมุน die และ die stock โดยใช้มือจับไปที่ด้ามจับ การหมุนไปมาเช่นนี้จะทำให้ฟันที่อยู่ด้านในของ die กัดเนื้อทรงกระบอกให้เป็นเกลียวตามที่ต้องการ
การใช้ die และ die stock ในการสร้างเกลียวนอก
อุปกรณ์ในการสร้างเกลียวในประกอบไปด้วย สว่าน, ดอกสว่าน (drill bit), tap และ tap wrench
การสร้างเกลียวในด้วยอุปกรณ์ดังที่กล่าวข้างต้นนั้น จะเริ่มจากการใช้สว่านเจาะรูบนวัตถุที่ต้องการสร้างเกลียวก่อน จากนั้นนำ tap ติดตั้งลงไปใน tap wrench
ติดตั้ง tap ใน tap wrench
แล้วนำปลาย tap อีกด้านใส่เข้าไปในรูที่เจาะไว้ แล้วเริ่มหมุน tap กับ tap wrench ไปมา โดยจับที่ด้ามจับซึ่งฟันที่อยู่บนผิวของ tap ก็จะกัดเนื้อภายในของรูเพื่อสร้างเกลียวในตามที่ต้องการ
การสร้างเกลียวใน
เทคนิคการเขียนเกลียวแบบต่าง ๆ
เทคนิคการเขียนเกลียวนั้นมีทั้งหมด 3 รูปแบบ ดังนี้
1. การเขียนเกลียวแบบ detailed
2. การเขียนเกลียวแบบ schematic
3. การเขียนเกลียวแบบ simplified
การเขียนเกลียวแบบ detailed
เทคนิคการเขียนเกลียวแบบ detailed นั้นจะแสดงเกลียวในรูปแบบที่เหมือนจริง โดยเราใช้เส้นเฉียงแทนยอดและฐานของเกลียว โดยยอดและฐานของเกลียวที่วาดจะมีลักษณะเป็นฟันแหลมทำมุมประมาณ 60° ดังแสดงในรูป การเขียนเกลียวแบบนี้จะให้ภาพที่มีความสมจริงมากที่สุด แต่ก็วาดยากที่สุดด้วยเช่นเดียวกัน
การแสดงเกลียวแบบ detailed
ส่วนสำคัญของเกลียวอีกส่วนหนึ่งก็คือบริเวณสิ้นสุดของเกลียวก่อนที่จะเป็นเนื้อของวัตถุ จากรูปจะเห็นว่าเกลียวในบริเวณนั้นจะเป็นเกลียวที่มีรูปร่างไม่สมบูรณ์ เนื่องจาก die ที่ใช้กัดเกลียวนั้นจะไม่สามารถสร้างฟันเกลียวที่สมบูรณ์ได้ในบริเวณสิ้นสุดเกลียว ซึ่งบริเวณดังกล่าวนั้นเราจะเรียกว่า thread runout
การเขียนเกลียวแบบ schematic
เทคนิคการเขียนเกลียวแบบที่สองที่จะกล่าวถึงก็คือ การเขียนเกลียวแบบ schematic การเขียนเกลียวแบบนี้จะใช้เส้นยาวแทนยอดของเกลียว (crest) และใช้เส้นสั้นแทนฐานของเกลียว (root) โดยเส้นยาวนั้นจะเขียนด้วยเส้นบาง ส่วนเส้นสั้นจะเขียนด้วยเส้นเข้ม และระยะห่าง ระหว่างเส้นยาวก็จะมีค่าเท่ากับระยะ pitch ของเกลียว
การแสดงเกลียวแบบ schematic
เทคนิคการเขียนเกลียวแบบสุดท้ายที่จะกล่าวถึงก็คือ การเขียนเกลียวแบบ simplified เป็นแบบเขียนได้ง่ายและไม่เสียเวลาในการเขียนเกลียวทีละเกลียวเหมือนกับสองแบบข้างต้น โดยใช้เส้นเข้มแทนส่วนที่เป็นยอดเกลียว (crest) เส้นบางแทนส่วนที่เป็นฐานเกลียว (root) และใช้เส้นบางที่ลากเฉียงเพื่อแสดงส่วนที่เป็น thread runout
การแสดงเกลียวแบบ simplified พร้อมทั้งการเขียนเกลียวในแบบ section และไม่ section
การเขียนเกลียวแบบ simplified
ก่อนที่จะกล่าวถึงรายละเอียดของการเขียนเกลียวแบบ simplified นั้น จะขอนำเสนอ มาตราฐานสำหรับใช้ในการเรียกขนาดของเกลียวก่อน ซึ่งการเรียกขนาดของเกลียวนั้น จะใช้ตัวอักษร M แล้วตามด้วยตัวเลขที่บอกขนาดของ major diameter ส่วนขนาดของ minor diameter และ pitch ของเกลียวแต่ละขนาดนั้น สามารถดูตัวอย่างได้จากตารางด้านล่าง จากตารางจะพบว่า มีค่าในตารางที่ต้องกล่าวถึงอีกหนึ่งค่าก็คือค่าของ tap drill size ผู้ผลิตจะใช้ค่านี้ในการเจาะรูก่อนการทำเกลียวในนั่นเอง และจะเห็นได้ว่าขนาดของ tap drill size นั้นจะใหญ่กว่าขนาดของ minor diameter เล็กน้อย ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วการที่เราเจาะรูให้มีขนาดที่ใหญ่กว่า minor diameter นี้ จะทำให้เกิดช่องว่าง เล็กน้อยระหว่างเกลียวตัวผู้และเกลียวตัวเมียทำให้การขันเกลียวตัวผู้เข้าไปในเกลียวตัวเมียนั้นมีความคล่องตัวมากยิ่งขึ้น แต่อย่างไรก็ดีเวลาเขียนแบบเราจะกำหนดให้ค่า minor diameter มีค่าเท่ากับ tap drill size เพื่อให้การเขียนแบบมีความสะดวกมากยิ่งขึ้น
ตารางแสดงมาตราฐานของขนาดเกลียวชนิดหยาบ (coarse thread)
ขั้นตอนการเขียนเกลียวนอก
ข้อมูลหลักที่ต้องใช้ประกอบการเขียนแบบไม่ว่าจะเป็นเกลียวในหรือเกลียวนอกก็คือ ค่า major diameter และ minor diameter แต่ในบางครั้งเราอาจจะได้ค่า major diameter กับค่า pitch มากแทน ซึ่งเราก็สามารถหาค่า minor diameter ได้จากความสัมพันธ์ระหว่างสามค่านี้ที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้นนั่นเอง ข้อมูลสำคัญอีกส่วนหนึ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการเขียนเกลียวก็คือ ระยะความยาวของเกลียวที่ต้องการ เมื่อได้ข้อมูลเหล่านี้ครบถ้วนแล้ว ขั้นตอนการเขียนเกลียวจะเริ่มจาก
1. ลากเส้นที่เป็นแนวแกนของเกลียวก่อนด้วยเส้นร่าง จากนั้นให้ลากเส้นขนานกับแนวแกนของ
เกลียว 2 คู่ โดยคู่ที่อยู่นอกสุดจะมีระยะห่างเท่ากับ major diameter และระยะห่างระหว่างเส้นคู่
ในจะมีค่าเท่ากับ minor diameter ด้วยเส้นร่างอีกเช่นเดียวกัน
2. กำหนดตำแหน่งเริ่มต้นของเกลียวด้วยเส้นดิ่งหนึ่งเส้น จากนั้นลากเส้นดิ่งอีกหนึ่งเส้นโดยให้มี
ระยะห่างจากเส้นแรกเท่ากับความยาวของเกลียวที่ต้องการ (เส้นทั้งหมดเป็นเส้นร่าง)
3. ที่ปลายด้านที่เป็นตำแหน่งเริ่มต้นของเกลียวให้ทำ chamfer 45 องศา และที่ปลายเกลียวอีกด้าน
(ด้านที่ต่อกับส่วนของทรงกระบอกที่ไม่ได้ทำเกลียว) ให้ลากเส้นเฉียง 30 องศากับแกนของ
เกลียวเพื่อทำส่วนที่เป็น thread runout (เส้นทั้งหมดเป็นเส้นร่าง)
4. สุดท้ายให้ลากเส้น visible line โดยเส้นที่เป็น major diameter, chamfer, เส้นสิ้นสุดเกลียว ให้
ลากด้วยเส้นเข้ม เข้มเท่ากับเส้นรูปปกติ ส่วนเส้น minor diameter และเส้นแสดง thread
runout ให้ลากด้วยเส้นบางที่มีน้ำหนักเส้นเท่ากับเส้น center line
ขั้นตอนการเขียนเกลียวนอก
รูปด้านล่าง เป็นการแสดงภาพออโธกราฟิกของเกลียวนอก จากรูปจะเห็นว่าถ้ามองในทิศทางตามแกน
ของเกลียวนอกนี้แล้ว (จากตัวอย่างก็คือมองจากทางด้านซ้าย) ภาพของเกลียวนอกนั้นจะถูกวาดด้วย
วงกลมสองวง โดยวงนอกสุดจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ major diameter และเขียนด้วยเส้นเข้ม
ส่วนวงในจะเขียนไม่ครบวง โดยเขียนประมาณสามในสี่ของวงกลมเท่านั้น โดยมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
เท่ากับ minor diameter และเขียนด้วยเส้นบาง
ภาพออโธกราฟิกของเกลียวนอก
ขั้นตอนการเขียนเกลียวใน
การเขียนเกลียวในนั้นจะมีสองแบบ แบบแรกคือเกลียวในของรูที่เจาะทะลุ และแบบที่สองคือเกลียวในของรูที่เจาะไม่ทะลุ
1. การเขียนเกลียวในกรณีที่รูเจาะทะลุ สมมติว่าเรามีวัตถุที่ต้องการจะทำเกลียวขั้นตอนการเขียนเกลียวในจะเริ่มจาก
- ลากเส้นร่างแสดงแนวแกนของเกลียวในก่อน
- ลากเส้นขนานสองคู่ด้วยเส้นร่าง โดยระยะห่างของเส้นคู่นอกมีค่าเท่ากับ major diameter และระยะห่างของเส้นคู่ในมีค่าเท่ากับ minor diameter
- ถ้าภาพที่วาดไม่ใช่ภาพ sectional view ก็ให้แสดงขอบของ major และ minor diameter ด้วยเส้นประ
ขั้นตอนการเขียนเกลียวในกรณีที่รูเจาะทะลุ
2. การเขียนเกลียวในกรณีที่รูเจาะไม่ทะลุ ในกรณีนี้จะมีข้อมูลที่ต้องการเพิ่มเติม นั่นคือระยะความลึกของรูเจาะก่อนที่จะทำเกลียวในนั่นเอง และเพื่อให้เข้าใจการเขียนเกลียวในกรณีที่รูเจาะไม่ทะลุได้ดียิ่งขึ้น จะขออธิบายขั้นตอนในการทำเกลียวภายในรูเจาะที่ไม่ทะลุก่อน โดยขั้นตอนจะเริ่มจากการเจาะรู โดยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของรูเจาะจะมีค่าเท่ากับ tap drill size และเจาะรูให้ลึกกว่าความลึกของเกลียวที่ต้องการ จากนั้นค่อยใช้ tap และ tap wrench มากัดเกลียวภายในรูจนมีความลึกตามที่ต้องการ ซึ่งลำดับขั้นตอนที่กล่าวมานี้สามารถแสดงได้ดังรูป
ขั้นตอนการทำเกลียวใน
การบอกขนาดเกลียว
การบอกขนาดสำหรับเกลียวนอกจะใช้เส้น leader line และ local note เพื่อบอกชนิดของเกลียว ขนาดของเกลียว และระยะ pitch ส่วนความยาวของเกลียวก็บอกขนาดโดยใช้เส้น extension line และเส้น dimension line ตามปกติ ตัวอย่างของการบอกขนาดเกลียวนอกแสดงไว้ในรูปด้านล่าง จากรูปที่แสดงนั้น ตัวเลขหลังตัวอักษร M ก็คือขนาด major diameter ส่วนตัวเลขหลังเครื่องหมายคูณจะแสดงค่าของ pitch ซึ่งโดยปกติแล้วจะแสดงค่าของ pitch ในกรณีที่เป็นเกลียวชนิดละเอียดเท่านั้น แต่ถ้าเป็นเกลียวชนิดหยาบ ก็จะไม่บอกค่า pitch มาแต่สามารถเปิดตารางหาค่า pitch ได้
การบอกขนาดสำหรับเกลียวนอก
ส่วนการบอกขนาดสำหรับเกลียวในนั้นจะใช้ leader line และ local note เช่นเดียวกับการบอกเกลียวนอก แต่จะนิยมบอกขนาดในมุมมองที่เห็นเกลียวในเป็นวงกลม โดยใช้เส้น leader line ชี้ไปที่วงกลมในและใช้ local note เพื่อบอกข้อมูลดังต่อไปนี้ tap drill size (≈ minor diameter), ความลึกของรูเจาะ รูปแบบของเกลียว ขนาดเกลียว ระยะ pitch และความลึกของระยะเกลียว ตัวอย่างของการบอกขนาด สำหรับเกลียวในแสดงไว้ในรูปด้านล่าง จากรูปจะเห็นว่าข้อความที่เขียนนั้นแบ่งได้เป็นสองบรรทัด บรรทัดแรกจะเป็นข้อมูลที่เกี่ยวกับการเจาะรูและความลึกของรูที่เจาะ ส่วนบรรทัดที่สองจะบอกข้อมูลของขนาดเกลียวและความลึกของเกลียวที่ต้องการ
การบอกขนาดสำหรับเกลียวใน
ขอขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก เอกสารประกอบการเรียนงิชาพื้นฐานการเขียนแบบวิศวกรรม ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย