Dimension with defined tolerance

ค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดในแบบงาน

ในวันนี้ เราจะมาคุยกันเรื่องการแปลความหมายของค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดลงในแบบงาน 

ว่าจะมีหลักการวิเคราะห์อย่างไร 

ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจการเขียนขนาดในแบบงานกันก่อนครับ

เราจะเห็นว่าขนาดความกว้างในแบบงานจะประกอบด้วย 2 ส่วน 

ส่วนแรก คือ ขนาดตั้งต้นที่ใช้ในการเขียนแบบ (Nominal dimension) 

เป็นขนาดที่ใช้เริ่มต้นเขียนแบบหรือออกแบบชิ้นงาน อาจจะเป็นจำนวนเต็มหรือไม่เป็นจำนวนเต็มก็ได้

ส่วที่สอง คือ ค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance value) 

โดยค่าความคลาดเคลื่อนของขนาดจะประกอบด้วยตัวเลข 2 ตัว โดยที่ตัวเลขด้านบนจะมีค่า "มากกว่า" ตัวเลขด้านล่างเสมอ 

ตัวเลขด้านบน เป็น ค่าความคลาดเคลื่อนด้านบน (Upper tolerance)

เราสามารถวิเคราะห์หาขีดจำกัดด้านบนของขนาด (Upper Limit) โดยคำนวณได้จาก ขนาดตั้งต้น (Nominal dimension) บวกับค่าความคลาดเคลื่อนด้านบน (Upper tolerance) 

จากตัวอย่าง พบว่าขีดจำกัดด้านบนของขนาด มีค่าเท่ากับ 26 + (-0.1) มิลลิเมตร 

ดังนั้น ขีดจำกัดด้านบนของขนาด จึงมีค่าเท่ากับ 25.9 มิลลิเมตร 

ตัวเลขด้านล่าง เป็น ค่าความคลาดเคลื่อนด้านล่าง (Lower tolerance)

เราสามารถวิเคราะห์หาขีดจำกัดด้านล่างของขนาด (Lower Limit) โดยคำนวณได้จาก ขนาดตั้งต้น (Nominal dimension) บวกกับค่าความคลาดเคลื่อนด้านล่าง (Lower tolerance) 

จากตัวอย่าง พบว่าขีดจำกัดด้านล่างของขนาด มีค่าเท่ากับ 26 + (-0.3) มิลลิเมตร 

ดังนั้น ขีดจำกัดด้านล่างของขนาด จึงมีค่าเท่ากับ 25.7 มิลลิเมตร 

นอกจากนี้ เรายังสามารถหาขนาดของขอบเขตความคลาดเคลื่อน (Tolerance value) โดยคำนวณได้จาก ค่าความคลาดเคลื่อนด้านบนลบค่าความคลาดเคลื่อนด้านล่าง 

จากตัวอย่าง คือ ขนาด 25.9 - 25.7 ทำให้เกิดขนาดของขอบเขตความคลาดเคลื่อนมีค่าเท่ากับ 0.2 มิลลิเมตร 

นอกจากนี้ ขนาดของขอบเขตความคลาดเคลื่อนยังสามารถคำนวณได้จาก ค่าค่าความคลาดเคลื่อนด้านบน (Upper tolerance) ลบค่าความคลาดเคลื่อนด้านล่าง (Lower tolerance) 

จากตัวอย่าง คือ (-0.1) - (-0.3) ซึ่งในสมการคณิศาสตร์ ลบกับลบกลายเป็นบวกนะครับ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวนมีค่าเท่ากับ 0.2 มิลลิเมตร เช่นกัน

การเขียนค่าความความคลาดเคลื่อนของขนาด มีอยู่ 3 รูปแบบ 

รูปแบบแรก เรียกว่า Equal Bilateral Tolerance ซึ่งเป็นการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนด้าน Upper tolerance และด้าน Lower tolerance ให้เท่ากัน 

เราอาจจะเรียกรูปแบบการเขียนนี้ว่า Plus minus tolerance หรือที่เรามักเรียกกันว่าค่าบวกลบนั่นเอง 

รูปแบบที่ 2 เรียกว่า Unilateral tolerance ซึ่งเป็นการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนด้านใดด้านหนึ่งเป็นศูนย์ 

โดยค่าความคลาดเคลื่อนอีกด้านอาจจะมีค่าเป็นบวกหรือมีค่าเป็นลบก็ได้ 

รูปแบบที่ 3 เรียกว่า Unequal Bilateral Tolerance ซึ่งเป็นการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนที่แตกต่างกัน 

อาจจะมีค่าเป็นบวกทั้งคู่ มีค่าเป็นลบทั้งคู่ หรือมีด้านหนึ่งเป็นบวกและอีกด้านหนึ่งเป็นลบ 

ส่วนการควบคุมรูปร่างรูปทรงจะมีหลักการวิเคราะห์ที่แตกต่างจากขนาดด้านมิติ 

โดยค่าความคลาดเคลื่อนของรูปร่างรูปทรง จะประกอบด้วยการวิเคราะห์ 3 ส่วน 

หนึ่ง ลักษณะของการควบคุมรูปร่างรูปทรง ที่พิจารณาจากสัญลักษณ์ GD&

สอง รูปร่างของขอบเขตความคลาดเคลื่อน ที่พิจารณาจากสิ่งที่ถูกควบคุมและสัญลักษณ์โมดิไฟเออร์ 

และสาม ค่าความคลาดเคลื่อน ที่พิจารณาจากค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดในแบบและสัญลักษณ์โมดิไฟเออร์ 

จากตัวอย่าง เป็นการควบคุมความราบ (Flatness) ขอบเขตความคลาดเคลื่อนมีรูปร่างเป็นระนาบคู่ขนาน (2 Parallel planes) โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance value) เท่ากับ 20 ไมครอน 

ส่วนการวิเคราะห์ตัวอย่างนี้ พบว่าเป็นลักษณะของการควบคุมตำแหน่งแกนกลางของรู (Tolerance of Position) 

ขอบเขตความคลาดเคลื่อนมีรูปร่างเป็นทรงกระบอก (Cylinder shape) เพราะมีการกำหนดสัญลักษณ์ไดมิเตอร์ 

และมีค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance value) เท่ากับ 0.1 มิลลิเมตร บวกกับค่าความคลาดเคลื่อนพิเศษ (Bonus tolerance) เพราะมีการกำหนดสัญลักษณ์ Maximum Material Condition หรือ Modifier  

หรือพูดในอีกมุมหนึ่งก็คือ ค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจะแปรเปลี่ยนไปตามขนาดจริงของรู 

และนี่ก็คือพื้นฐานของการวิเคราะห์ค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดลงไปในแบบงานครับ 

คิดเหมือนกันกับผมไหมครับว่า การวิเคราะห์ค่าความคลาดเคลื่อน ไม่ใช่แค่เพียงการอ่านค่าตัวเลขความคลาดเคลื่อน แต่มันยังประกอบไปด้วยการวิเคราะห์สิ่งที่ถูกควบคุม การวิเคราะห์รูปร่างของขอบเขตความคลาดเคลื่อน การวิเคราะห์ผลกระทบที่เกิดขึ้นเมื่อมีการกำหนดสัญลักษณ์ Modifier