การควบคุมรูปโครงร่างใดๆ (Profile Control)

การควบคุมรูปโครงร่างใดๆ (Profile Control) เป็นการควบคุมแต่ละแนวของเส้นโครงร่าง (Each Line Element) หรือพื้นผิว (Feature) ได้แก่ รูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) และรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface) โดยสามารถควบคุมพื้นผิวได้มากกว่า 1 พื้นผิวและพื้นผิวที่ถูกควบคุมจะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ซึ่งการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ ของพื้นผิวจะต้องกำหนดตำแหน่งของพื้นผิวที่แน่นอนด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) ระหว่างพื้นผิวที่ถูกควบคุมหรือตำแหน่งของพื้นผิวที่ถูกควบคุมเทียบกับดาตั้มอ้างอิงในแบบงานก็ได้

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ สามารถควบคุมได้ทั้งความเป็นอิสระในการเปลี่ยนตำแหน่งของการหมุน (Rotational Freedom) และความเป็นอิสระในการเปลี่ยนตำแหน่งของการขยับ (Translation Freedom) ขึ้นอยู่กับการกำหนดดาตั้มอ้างอิงในแบบงาน

การควบคุมรูปโครงร่างใดๆ จัดเป็นการควบคุมร่วม (Composite Control) ซึ่งเป็นการร่วมคุมร่วมกับอย่างน้อย 2 เงื่อนไข ได้แก่ การควบคุมรูปทรง (Form Control) การควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation Control) การควบคุมการจัดวางตำแหน่ง (Location Control) การควบคุมขนาด (Size Control) ระหว่างรูปโครงร่างใดๆ (Profile) หรือกลุ่มของรูปโครงร่างใดๆ (Group of Profiles)

การกำหนดขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) สำหรับการกำหนดขนาดเพื่อควบคุมรูปโครงร่างใดๆ สามารถเป็นได้ทั้ง ขนาดในอุดมคติ (Basic Size Dimension) รัศมีในอุดมคติ (Basic Radius) มุมในอุดมคติ (Basic Angular Dimension) ตำแหน่งพิกัดเชิงเส้นในอุดมคติ (Basic Cartesian Coordinate Dimension) ตำแหน่งพิกัดเชิงมุมในอุดมคติ (Basic Polar Coordinate Dimension) ขนาดที่ไม่กำหนดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Undimensioned Drawing) สมการ (Formula) ข้อมูลคณิตศาสตร์ (Mathematical Data) รวมทั้งไฟล์ชิ้นงาน 3 มิติ (Design Model)

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ของการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ สามารถกำหนดได้หลายลักษณะ ได้แก่ ขอบเขตที่แน่นอนที่เกิดจากรูปโครงร่างในอุดมคติ (Uniform Tolerance Zone) ขอบเขตที่ไม่แน่นอนที่เกิดจากรูปโครงร่างในอุดมคติ (Non-Uniform Tolerance Zone) ขอบเขตด้านเดียว (Unilateral Tolerance Zone) ขอบเขต 2 ด้านที่เท่ากัน (Equal Bilateral Tolerance Zone) ขอบเขต 2 ด้านที่ไม่เท่ากัน (Unequal Bilateral Tolerance Zone) ดังนั้นการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ จึงสามารถควบคุมพื้นผิว (Feature) ได้ทุกประเภท รวมทั้งสามารถใช้การควบคุมรูปโครงร่างใดๆ แทนการควบคุมความตรง (Straightness) ความราบ (Flatness) ความกลม (Circularity) ความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity) ความตั้งฉาก (Perpendicularity) ความขนาน (Parallelism) และความเป็นมุม (Angularity) ได้

การควบคุมรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line)

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) มีลักษณะเป็นเส้นโครงร่าง 2 เส้น ที่มีระยะห่างเท่าๆ (2 Offset Profiles) กันเมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างในอุดมคติ (True Profile) ซึ่งระยะห่างของเส้นขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนในแต่ละด้านมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ที่กำหนดในแบบงาน โดยค่าความเบี่ยงเบนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line Deviation) คือ ค่าของระยะห่างของตำแหน่งใดๆ ของเส้นบนพื้นผิวชิ้นงานที่มีระยะห่างจากตำแหน่งของเส้นในอุดมคติมากที่สุด

ภาพที่ 5-1 แสดงถึงขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของการควบคุมรูปโครงร่างของเส้นใดๆ โดยการบอกขนาดของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ ต้องมีการระบุขนาดและตำแหน่งที่ต้องการควบคุมด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เท่านั้น

การควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface)

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ของรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface) มีลักษณะเป็นโครงร่างของพื้นผิว 2 ผิว ที่มีระยะห่างเท่าๆ (2 Offset Surfaces) กันเมื่อเทียบกับโครงร่างของพื้นผิวในอุดมคติ (True Profile) ซึ่งระยะห่างในทิศทางตั้งฉากของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนในแต่ละด้านมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ที่กำหนดในแบบงาน โดยค่าความเบี่ยงเบนของรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface Deviation) คือ ค่าของระยะห่างของตำแหน่งใดๆ บนพื้นผิวชิ้นงานที่มีระยะห่างที่ตั้งฉากจากตำแหน่งของพื้นผิวในอุดมคติมากที่สุด

ภาพที่ 5-2 แสดงถึงขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของการควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ โดยการบอกขนาดของรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ ต้องมีการระบุขนาดและตำแหน่งที่ต้องการควบคุมด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension)

การควบคุมร่วมของการควบคุมรูปโครงร่าง (Composite Control of Profile)

การควบคุมรูปโครงร่างใดๆ (Profile Control) มีลักษณะของการควบคุมเป็นการควบคุมร่วม (Composite Control) ระหว่าง GD&T พื้นฐาน ได้แก่ การควบคุมรูปทรง (Form Control) การควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation Control) การควบคุมการจัดวางตำแหน่ง (Location Control) รวมทั้งการควบคุมขนาด (Size Control) ของรูปโครงร่าง โดยจะเป็นการควบคุมร่วมกันแบบใดบ้างนั้นจะขึ้นอยู่กับลักษณะและการกำหนดดาตั้มอ้างอิง

ภาพที่ 5-3 เป็นภาพตัวอย่างของการควบคุมร่วมของรูปโครงร่าง โดยภาพที่ 5-3 (A) เป็นลักษณะของการควบคุมขนาด โดยขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ ส่งผลให้เสมือนว่ารูปโครงร่างของเส้นใดๆ มีการควบคุมขนาด ซึ่งพื้นผิวจะมีขนาดใหญ่หรือเล็กได้ แต่ต้องไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นโครงร่างออกนอกขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน

ภาพที่ 5-3 (B) เป็นลักษณะของการควบคุมตำแหน่ง โดยขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ ส่งผลให้เสมือนว่ารูปโครงร่างของเส้นใดๆ มีการควบคุมการจัดวางตำแหน่ง ซึ่งพื้นผิวจะสามารถขยับเปลี่ยนตำแหน่งได้โดยไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นโครงร่างออกนอกขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน

ภาพที่ 5-3 (C) เป็นลักษณะของการควบคุมทิศทาง โดยขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ ส่งผลให้เสมือนว่ารูปโครงร่างของเส้นใดๆ มีการควบคุมการจัดวางทิศทาง ซึ่งพื้นผิวจะสามารถหมุนเปลี่ยนตำแหน่งได้โดยไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นโครงร่างออกนอกขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน

ภาพที่ 5-3 (D) เป็นลักษณะของการควบคุมรูปทรง โดยขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ ส่งผลให้เสมือนว่ารูปโครงร่างของเส้นใดๆ มีการควบคุมรูปทรง ซึ่งพื้นผิวจะสามารถบิดเบี้ยวได้โดยไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นโครงร่างออกนอกขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน

สัญลักษณ์กำหนดช่วงของการควบคุมรูปโครงร่าง (Between Symbol)

สัญลักษณ์กำหนดช่วงของการควบคุมรูปโครงร่าง (Between Symbol) เป็นการกำหนดขอบเขตของการควบคุมให้แนวเส้นหรือพื้นผิวมีการควบคุมรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) มีการควบคุมตามช่วงที่กำหนด โดยการกำหนดสัญลักษณ์ ↔ ด้านล่างกรอบสัญลักษณ์ GD&T ซึ่งจะต้องมีการระบุตำแหน่งของช่วงที่ต้องการควบคุมด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวใหญ่ (Capital Latter) ดังแสดงในภาพที่ 5-4

สัญลักษณ์กำหนดการควบคุมรูปโครงร่างโดยรอบทั้งหมด (All Around Symbol)

สัญลักษณ์กำหนดกำหนดการควบคุมรูปโครงร่างโดยรอบทั้งหมด (All Around Symbol) เป็นการกำหนดให้แนวเส้นหรือพื้นผิวมีการควบคุมรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) โดยรอบทั้งหมดในมุมมองที่เห็นในแบบงาน โดยการกำหนดสัญลักษณ์ o ล้อมรอบรอยต่อของเส้นบอกสัญลักษณ์ GD&T ดังแสดงในภาพที่ 5-5

สัญลักษณ์กำหนดการควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวทั้งหมด (All Over Symbol)

สัญลักษณ์กำหนดกำหนดการควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวโดยรอบทั้งหมด (All Over Symbol) เป็นการกำหนดให้พื้นผิวของชิ้นงานทั้งหมดมีการควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface) โดยรอบทั้งหมดทุกพื้นผิว โดยการกำหนดสัญลักษณ์ Ⓞ ล้อมรอบรอยต่อของเส้นบอกสัญลักษณ์ GD&T ดังแสดงในภาพที่ 5-6

การกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน (Unequally Disposed Profile Tolerance)

เมื่อไม่มีการกำหนดสัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier Symbol) ใดๆ ลงในแบบงาน ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) จะเป็นขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุเพิ่มขึ้น (Adds Material Direction) และด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุลดลง (Removes Material Direction) มีระยะห่างเท่าๆ กันเมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างของชิ้นงานในอุดมคติ (True Profile) ตัวอย่างเช่น ถ้าแบบงานมีการกำหนดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ เท่ากับ 3 มม. หมายความค่าขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุเพิ่มขึ้นจะมีระยะห่าง 1.5 มม. เมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างของชิ้นงานในอุดมคติ และขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุลดลงจะมีระยะห่าง 1.5 มม. เมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างของชิ้นงานในอุดมคติเช่นกัน

ถ้าต้องการให้ระยะห่างของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุลดลงและด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุเพิ่มขึ้นมีค่าไม่เท่ากัน การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T จะมีการกำหนดสัญลักษณ์ปรับปรุง การกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน (Unequally Disposed Profile Tolerance) Ⓤ ในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value Compartment) พร้อมทั้งระบุระยะของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุเพิ่มขึ้นตามที่ต้องการ ภาพที่ 5-7 เป็นตัวอย่างการแปลความหมายของการกำหนดสัญลักษณ์การกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน โดยแบบงานมีการกำหนดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนของรูปโครงร่างของเส้นใดๆ เท่ากับ 3 มม. และกำหนดค่าขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เท่ากันเท่ากับ 2 มม. หมายความค่าขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุเพิ่มขึ้นจะมีระยะห่าง 2 มม. เมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างของชิ้นงานในอุดมคติ และขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้านที่ทำให้เนื้อวัสดุลดลงจะมีระยะห่าง 1 มม. เมื่อเทียบกับเส้นโครงร่างของชิ้นงานในอุดมคติ

การกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่มีลักษณะพิเศษ (Non-Uniform Tolerance Zone)

ผู้ออกแบบสามารถกำหนดขอบเขตและขนาดของพิกัดความคลาดเคลื่อนได้ตามต้องการเพื่อให้สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบการใช้งานของพื้นผิวบนชิ้นส่วนนั้นๆ โดยการเขียนแบบขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ต้องการโดยใช้เส้นลูกโซ่ (Phantom Line) และกำหนดขนาดของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เรียกว่าการกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่มีลักษณะพิเศษ (Non-Uniform Tolerance Zone) ดังแสดงในภาพที่ 5-8

นอกจากนี้การควบคุมรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ ยังสามารถใช้สัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier Symbol) การควบคุมรูปโครงร่างโดยรอบทั้งหมด (All Around Symbol) o การกำหนดช่วงของการควบคุมรูปโครงร่าง (Between Symbol) ↔ การกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน (Unequally Disposed Profile Tolerance) Ⓤ หรือการกำหนดขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนเพียงด้านเดียว (Unilateral Tolerance) ได้เช่นเดียวกับการควบคุมรูปโครงร่างของเส้นใดๆ