Chamfer vs Bevel: ความแตกต่างและการใช้งาน

ในงานโลหะ การแปรรูปพลาสติก และงานกลึง ขอบคม 90° ไม่เพียงแต่เสี่ยงต่อความเสียหายของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่ยังเสี่ยงต่อความปลอดภัยอีกด้วย เพื่อขจัดมุมคมเหล่านี้ มีการใช้เทคนิคทั่วไปสองวิธีในการผลิต: การตัดมุม และ การเอียง.

แม้ว่าคำว่า “มุมเฉียง” และ “มุมเอียง” มักจะใช้แทนกันได้ แต่ทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านรูปทรงเรขาคณิต วิธีการตัดเฉือน และฟังก์ชันที่ต้องการ

บทความนี้ให้การเปรียบเทียบโดยละเอียดระหว่างมุมเฉียงและมุมเอียง โดยเน้นที่ลักษณะทางเรขาคณิต เทคนิคการตัดเฉือน และประโยชน์ที่เกี่ยวข้อง  

1.0Chamfer คืออะไร?

คำศัพท์ มุมเฉียง มีต้นกำเนิดมาจากคำภาษาฝรั่งเศสกลาง แชมเฟรนแปลว่า “ขอบเอียง” ในสาขาการกลึงและการผลิต หมายถึงขอบเปลี่ยนผ่านที่สร้างขึ้นโดยการตัดระหว่างพื้นผิวสองพื้นผิวของชิ้นส่วน คำที่เกี่ยวข้องคือ ลิ้นนกกระจอกบางครั้งใช้เรียกลักษณะขอบเอียงโค้งพิเศษ

การตัดเฉียงเป็นการตัดเอียงที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวที่อยู่ติดกันของชิ้นงาน โดยทั่วไปจะทำที่มุม 90° มุมตัดเฉียงที่พบมากที่สุดคือ 45° แม้ว่าจะสามารถปรับได้ตามข้อกำหนดการออกแบบก็ตาม ซึ่งแตกต่างจากการตัดเฉียง การตัดเฉียงจะไม่ครอบคลุมความหนาของวัสดุทั้งหมด แต่จะตัดเฉพาะส่วนเล็กๆ ที่ขอบเพื่อขจัดมุมแหลม เพิ่มความสวยงาม หรืออำนวยความสะดวกในการประกอบ

ลักษณะทางเรขาคณิตของมุมเฉียง:

• มุมคงที่: โดยทั่วไปจะตั้งไว้ที่ 45° เพื่อให้ได้ขอบที่สมมาตรและสม่ำเสมอ
• ความลึกตื้น: ปรับเปลี่ยนเฉพาะขอบด้านนอกเท่านั้นโดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างชิ้นส่วน
• การเปลี่ยนผ่านแบบขอบตรง: มุมเฉียงจะสร้างขอบแบนและเป็นมุม ซึ่งต่างจากขอบโค้งของร่องเชื่อมหรือขอบเอียงที่ยาวขึ้น

วิธีการตัดมุมทั่วไป:

เครื่องมือตัดมุมโดยทั่วไปได้แก่:

• เครื่องกัดมุมเฉียง: เครื่องตัดความแม่นยำสูงใช้กับเครื่องกัด CNC
• มีดขูดมือหรือมีดปาดมุม: เครื่องมือแบบใช้มือที่เหมาะสำหรับงานปริมาณน้อยหรืองานตกแต่งขอบในสถานที่
• เครื่องมือโรตารีลบคมหรือล้อเจียร: ใช้สำหรับขอบที่ไม่สม่ำเสมอหรือเมื่อต้องการผิวสำเร็จคุณภาพสูง

อุปกรณ์ปาดมุม:

• เครื่องกัดมุมซีเอ็นซี
• เครื่องมือตัดมุมมนแบบมือถือ
• เครื่องปาดขอบมุมสองหัว
• เครื่องกัดมุมเอียงแบบโรตารี่ / เครื่องมือกัดมุมเอียงแบบลบคม
• เครื่องปาดขอบท่อ / ระบบตัดมุมปลายท่อ

การประยุกต์ใช้งานของการตัดมุมเฉียง:

• การกลึงโลหะด้วยเครื่อง CNC: มักใช้กับขอบของส่วนประกอบเครื่องจักร เฟือง และส่วนเกลียว
• ผลิตภัณฑ์พลาสติกและแก้ว: ปรับปรุงความเรียบของขอบและรูปลักษณ์พื้นผิว
• งานสถาปัตยกรรมและงานตกแต่งบ้าน: ใช้กับขอบโต๊ะหรือเคาน์เตอร์เพื่อความปลอดภัยและความสวยงาม

2.0Bevel คืออะไร?

เอ เอียง หมายถึงพื้นผิวมุมที่เชื่อมต่อพื้นผิวที่ไม่ตั้งฉากหรือขนานกันสองพื้นผิวเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับมุมเฉียง มุมเอียงใช้เพื่อลบขอบคม แต่มุมเอียงและขอบเขตของมุมเอียงนั้นแตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว มุมเอียงจะครอบคลุมพื้นที่การตัดที่ใหญ่กว่า และอาจครอบคลุมถึงบางส่วนหรือทั้งหมดของความหนาของวัสดุ

ลักษณะทางเรขาคณิตของมุมเอียง:

• มุมยืดหยุ่น: มุมเอียงสามารถแตกต่างกันได้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านโครงสร้างหรือการใช้งาน มุมทั่วไปได้แก่ 15°, 30° และ 45°
• พื้นที่ตัดที่ใหญ่ขึ้น: การเอียงมักจะเกิดขึ้นตลอดความยาวขอบและช่วยขจัดวัสดุได้มากกว่าการลบมุม
• การเปลี่ยนแปลงแบบลาดเอียง: ต่างจากพื้นผิวเรียบที่ทำมุมเฉียงอย่างแม่นยำของมุมเอียง มุมเอียงจะทำให้เกิดความลาดเอียงที่ค่อยเป็นค่อยไปและใช้งานได้จริงมากกว่า

การใช้งานทั่วไปของการเอียงเอียง:

• การเชื่อมโครงสร้าง: การเตรียมขอบแผ่นหรือปลายท่อสำหรับรอยเชื่อม (เช่น ร่องเอียง)
• ชิ้นส่วนยานยนต์ : เฟืองเอียงและพื้นผิวปิดผนึกแบบเอียง
• เฟอร์นิเจอร์และวัสดุก่อสร้าง : ขอบเอียงตกแต่งบนกรอบรูป กระจก และขอบตู้
• สินค้าอิเล็กทรอนิกส์เพื่อผู้บริโภค: กรอบเอียงและขอบหน้าต่างออปติคอลแบบเอียง

3.0ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Chamfer และ Bevel

ความหมายและบริบท:

• เอียง: โดยทั่วไปแล้ว มุมเอียงหมายถึงขอบมุมที่เชื่อมต่อพื้นผิวขนานสองพื้นผิวเข้าด้วยกัน พื้นผิวมุมเอียงนี้ไม่ได้เกิดจากการตัดเสมอไป แต่สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างขั้นตอนการขึ้นรูปวัสดุเดิมก็ได้ มุมเอียงอาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติในระหว่างการผลิตหรือเกิดขึ้นโดยตั้งใจก็ได้
• มุมเฉียง: การตัดเฉียงหมายถึงขอบมุมที่สร้างขึ้นโดยการตัด โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวที่อยู่ติดกันสองพื้นผิวและเกี่ยวข้องกับการกำจัดวัสดุเสมอ

โดยสรุป:

• การเอียงไม่จำเป็นต้องตัด ในขณะที่การเอียงมุมต้องมีกระบวนการตัดเสมอ
• การลบมุมจะเกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวที่อยู่ติดกัน ในขณะที่การลบมุมเอียงจะเกิดขึ้นบ่อยกว่าเมื่อเป็นการเปลี่ยนผ่านระหว่างพื้นผิวขนาน

ความแตกต่างทางเรขาคณิต:

นอกจากนี้ มุมเอียงและมุมเอียงยังแตกต่างกันในลักษณะทางเรขาคณิต:

• มุมเฉียง: โดยทั่วไปจะตัดเป็นมุม 45° และใช้เพื่อเชื่อมพื้นผิวที่อยู่ติดกันสองพื้นผิว ตัวอย่างเช่น การตัดมุมเฉียงแต่ละมุมของชิ้นงานทรงสี่เหลี่ยมจะทำให้ได้รูปทรงภายในที่คล้ายกับรูปแปดเหลี่ยม
• เอียง: แม้ว่า 45° จะเป็นเรื่องปกติ แต่ก็สามารถปรับมุมได้อย่างอิสระขึ้นอยู่กับการออกแบบ มุมเอียงเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อพื้นผิวขนานหรือสร้างการเปลี่ยนแปลงแบบลาดเอียง ชิ้นส่วนปริซึมที่เอียงเต็มที่อาจมีหน้าตัดเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนหรือโปรไฟล์เอียงอื่นๆ

ความแตกต่างของการกลึง:

การตัดมุมเฉียงและเอียงมุมเอียงทำได้โดยใช้เครื่องมือและวิธีการที่แตกต่างกัน:

การตัดมุมเฉียง:

• ดำเนินการบนเครื่องกัดโดยใช้เครื่องกัดมุมเฉียง
• สำหรับชิ้นส่วนทรงกระบอก สามารถทำการลบมุมได้โดยใช้เครื่องกลึงโดยใช้วิธีการกลึงแบบหมุน
• ในการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC สามารถผลิตมุมเอียงได้หลายรอบ แต่การทำเช่นนี้จะเพิ่มเวลาในรอบการทำงาน

การเอียงมุม:

• ดำเนินการโดยใช้เครื่องเอียงหรือเครื่องมือพิเศษ
• เครื่องปาดขอบแผ่น: ใช้สำหรับวัสดุแผ่นแบนหรือแผ่น
• เครื่องเอียงท่อ: นิยมนำมาใช้เตรียมปลายท่อเพื่อการเชื่อม
• ในบางกรณี อาจใช้เครื่องมือตัดมุมเฉียงเพื่อสร้างมุมเอียง ซึ่งต้องตัดหลายรอบเพื่อให้ได้มุมที่ต้องการ

4.0การวัดมุมเฉียงและมุมเอียง

ในงานโลหะและการประดิษฐ์ทางกล การวัดอย่างแม่นยำ มุมเฉียง และ มุมเอียง ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรับรองความแม่นยำในการประกอบ ความปลอดภัย และความสมบูรณ์ของโครงสร้าง เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน จึงต้องใช้อุปกรณ์และเทคนิคการวัดเฉพาะ

4.1เครื่องมือวัดทั่วไป

(1) ตัวเปรียบเทียบแบบออปติคัล:

ติดตั้งเลนส์กำลังขยายสูงและระบบฉายภาพเพื่อขยายโปรไฟล์ขอบสำหรับการวิเคราะห์

รองรับการวัดด้วยตนเองและการอ่านค่าแบบดิจิทัล เหมาะสำหรับการตรวจสอบความแม่นยำสูง

นิยมใช้ในการควบคุมคุณภาพสำหรับการผลิตจำนวนมาก

(2) เกจวัดมุมเฉียง:

ใช้ลูกสูบแบบสปริงที่สัมผัสพื้นผิวทำมุมเพื่อวัดความยาวขาหรือความลึกของมุมเฉียง

มีให้เลือกทั้งรุ่นอะนาล็อก ดิจิตอล และรุ่นที่รองรับ CNC

เหมาะสำหรับการตรวจสอบอย่างรวดเร็วทั้งมุมเฉียงและมุมเอียง

4.2เครื่องมือวัดเฉพาะทาง

(1) ไม้บรรทัดวัดมุมเอียง:

ประกอบด้วยชุดใบมีดหมุนที่มีมาตราส่วนมุมวงกลม

วิธีการวัด:

ใบมีดอันหนึ่งจะจัดตำแหน่งให้ตรงกับพื้นผิวเอียง อีกอันหนึ่งจะจัดตำแหน่งให้ตรงกับระนาบอ้างอิง

มุมที่รวมอยู่แสดงถึงมุมเอียง

ข้อได้เปรียบ: มีความสามารถในการวัดความเบี่ยงเบนเชิงมุมที่ละเอียด เหมาะสำหรับร่องเชื่อมและพื้นผิวเฟืองเอียง

(2) ไม้บรรทัดมุมเฉียง:

อุปกรณ์รูปตัวแอลที่ทำจากสแตนเลสสตีล 2 มาตราส่วนที่มีการแบ่งระดับ วางไว้ตามพื้นผิวแนวตั้งและแนวนอนของชิ้นส่วน

วัดความยาวขา 2 ข้างเพื่อคำนวณความยาวและมุมของหน้าเอียง

เหมาะสำหรับการตรวจสอบด้วยตนเองและการยืนยันแบบ

4.3ตัวอย่างการแปลงมุมและมิติ

หากไม้บรรทัดวัดมุมเฉียง:

ขาแนวนอน = 3 มม.

ขาตั้ง = 3 มม.

แล้วมุมเฉียงคือ 45°และความยาวมุมเฉียง (hypotenuse) อยู่ที่ประมาณ 4.24 มม. (ตามทฤษฎีบทพีทาโกรัส)

ตารางสรุป:

5.0การเอียงท่อเทียบกับการเอียงมุมท่อ: มีความแตกต่างกันอย่างไร?

6.0เหตุใดการตัดมุมอย่างแม่นยำสูงจึงมีความสำคัญมาก?

ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ ยานยนต์ และการผลิตยา การตัดมุมปลายท่อต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับมุมและความลึก การเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อย (ในระดับพันส่วนของนิ้ว) อาจนำไปสู่ผลดังต่อไปนี้:

• ช่องว่างระหว่างการประกอบมีขนาดใหญ่เกินไปหรือพอดีไม่เหมาะสม
• ซีลเสียหายและรั่วซึม
• เพิ่มความเข้มข้นของความเครียด ทำให้เกิดอาการเหนื่อยล้า
• ไม่ปฏิบัติตามมาตรฐานการตรวจสอบ (เช่น FDA, ISO, AS9100)

เป็นผลให้ลูกค้ามักต้องการเครื่องจักรที่มี ความสามารถ CpK (ดัชนีความสามารถของกระบวนการ) เพื่อให้แน่ใจว่าการผลิตจะมีความสม่ำเสมอและอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานในทุกชิ้นส่วน

การตัดมุมอัตโนมัติที่มีความแม่นยำสูง: เครื่องปาดขอบท่อด้วยระบบเซอร์โว

เพื่อตอบสนองความต้องการในการตัดมุมที่สม่ำเสมอและแม่นยำในภาคส่วนระดับไฮเอนด์ อัตโนมัติเต็มรูปแบบ เครื่องปาดขอบท่อควบคุมด้วยเซอร์โว ได้รับการพัฒนาแล้ว โดยมีข้อดีหลักๆ ดังนี้:

• ระบบควบคุมเซอร์โว: ช่วยให้สามารถควบคุมมุมป้อนและความลึกของการตัดได้อย่างแม่นยำ ช่วยให้ทำซ้ำได้สูง
• โครงเครื่องแข็ง: ให้ความเสถียรและลดการสั่นสะเทือนระหว่างการใช้งาน
• การป้อนและการหนีบอัตโนมัติ: รองรับการประมวลผลต่อเนื่องหลายชุดโดยมีการแทรกแซงด้วยตนเองน้อยที่สุด
• การตั้งค่ากระบวนการอัจฉริยะ: ช่วยให้เปลี่ยนแปลงขนาดและมุมของท่อได้อย่างรวดเร็ว ช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นในการผลิต

เครื่องจักรเหล่านี้เหมาะสำหรับการกลึงมุมเอียงโลหะได้หลากหลายชนิด รวมถึงสแตนเลส เหล็กกล้าคาร์บอน และท่อโลหะผสม และสามารถทำงานได้ การตัดมุมหลายมุมและหลายขั้นตอนซึ่งทำให้มีความจำเป็นสำหรับการบรรลุผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความสอดคล้องสูง

7.0ประโยชน์ของชิ้นส่วนแบบตัดเฉียงมีอะไรบ้าง?

• เพิ่มความปลอดภัย: การตัดมุมเฉียงจะช่วยขจัดขอบคมออกจากชิ้นส่วนต่างๆ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดรอยบาด รอยถลอก หรือรอยติดเสื้อผ้าระหว่างการใช้งาน มักใช้กับขอบเฟอร์นิเจอร์และชิ้นส่วนที่ถือด้วยมือเพื่อเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้
• ประกอบและถอดชิ้นส่วนได้ง่ายขึ้น: มุมเอียงช่วยให้การใส่ตัวยึด เช่น สลักเกลียวและน็อตทำได้สะดวกขึ้น ป้องกันการกระเทาะที่ขอบ และเพิ่มความแม่นยำในการประกอบและความแข็งแรงในการเชื่อมต่อ
• ปรับปรุงความสวยงามและคุณภาพที่รับรู้: การลบมุมช่วยทำให้มุมที่แข็งดูนุ่มนวลลง และทำให้ส่วนประกอบต่างๆ มีโครงร่างที่ดูประณีตและขัดเงาขึ้น ช่วยเสริมการออกแบบผลิตภัณฑ์โดยรวมให้สวยงามมากยิ่งขึ้น โดยใช้กันอย่างแพร่หลายในงานไม้ เครื่องประดับ และอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์
• การจัดตำแหน่งที่ดีขึ้นระหว่างการประกอบ: มุมเอียงช่วยนำชิ้นส่วนเข้าไปในรูที่ประกบกัน ลดการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องและข้อผิดพลาดในการประกอบ และปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการติดตั้ง
• ลดแรงเสียดทานและเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ: ขอบตัดเฉียงช่วยให้เกิดการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวที่เลื่อนได้ ตัวอย่างเช่น แผ่นเบรกที่ตัดเฉียงจะช่วยลดเสียงและการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน
• ปรับปรุงการผลิตและลดต้นทุนการผลิต: การนำมุมเฉียงมาใช้ในขั้นตอนการออกแบบสามารถขจัดความจำเป็นในการดำเนินการตกแต่งขั้นที่สองได้ เมื่อใช้ร่วมกับเครื่องมือขึ้นรูปหรือเครื่องตัดแบบ มุมเฉียงจะช่วยลดขั้นตอนการประมวลผลและลดค่าใช้จ่ายในการผลิต

8.0ประโยชน์ของการเอียงชิ้นส่วนมีอะไรบ้าง?

• เพิ่มความปลอดภัย: มุมเอียงจะทำให้มุม 90° นุ่มนวลขึ้น ช่วยลดการบาดเจ็บอันเนื่องมาจากแรงกระแทก ซึ่งมักเกิดขึ้นกับขอบโครงสร้าง แม้ว่ามุมเอียงด้านหนึ่งอาจยังแหลมคมได้หากไม่ได้จัดการอย่างเหมาะสม
• ประกอบและถอดชิ้นส่วนได้ง่ายขึ้น: ขอบเอียงช่วยให้แผง กระดาน หรือโครงสร้างโลหะขนาดใหญ่ประกอบเข้าด้วยกันได้เรียบเนียนยิ่งขึ้น ช่วยให้ประกอบได้ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
• ปรับปรุงรูปลักษณ์และนิยามของผลิตภัณฑ์: การเอียงช่วยเพิ่มความคมชัดทางเรขาคณิตให้กับส่วนประกอบต่างๆ เพิ่มความลึกทางสายตาและความแม่นยำในการออกแบบ ซึ่งมักพบเห็นได้ในตัวเรือนอุปกรณ์ องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม และการตกแต่ง
• ปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดตำแหน่ง: การปรับมุมเอียงทำให้ชิ้นส่วนต่างๆ เรียงกันและเชื่อมต่อกันได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในระบบเฟรมและชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
• ลดแรงเสียดทานและเพิ่มประสิทธิภาพการสึกหรอ: การตัดเฉียงช่วยปรับปรุงรูปทรงของพื้นผิวสัมผัส ลดแรงเสียดทานและการสึกหรอของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ในกลไกการเข้าเกียร์หรือเลื่อน การตัดเฉียงจะช่วยให้เคลื่อนไหวได้ราบรื่นยิ่งขึ้น
• ปรับปรุงการผลิตและความสามารถในการปรับตัวของโครงสร้าง: การตัดเฉียงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมร่องและการเปลี่ยนผ่านโครงสร้าง ด้วยการใช้เครื่องตัดเฉียง ขอบเหล่านี้สามารถขึ้นรูปได้ในขั้นตอนเดียว ทำให้การผลิตเร็วขึ้นและประสิทธิภาพดีขึ้น

อ้างอิง

www.madearia.com/blog/การตัดแต่งแบบแชมเฟอร์-วีเอส-เบเวล/

www.colstanprofiles.co.uk/ความแตกต่างระหว่าง chamfer-vs-bevel-key-differences-applications-and-benefits/