ดาตั้ม (Datum)

ดาตั้ม (Datum) คือ ระนาบ (Plane) แกน (Axis) หรือจุด (Point) ที่มีรูปทรงและตำแหน่งที่แน่นอนตามทฤษฎี เพื่อใช้ในการอ้างอิงการจัดวางทิศทาง (Orientation) และการจัดวางตำแหน่ง (Location) ของพื้นผิว (Feature) ระนาบ (Plane) แกน (Line) หรือจุด (Point) ของพื้นผิว ซึ่งการควบคุมรูปร่างรูปทรงด้วยสัญลักษณ์ GD&T ที่จำเป็นต้องกำหนดดาตั้มอ้างอิง ได้แก่ ความตั้งฉาก (Perpendicularity) ความขนาน (Parallelism) ความเป็นมุม (Angularity) ความสมมาตร (Symmetry) ความร่วมศูนย์ร่วมแกน (Concentricity) ความลาดเคลื่อนของตำแหน่ง (Tolerance of Position) ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนในแต่ละระนาบ (Circular Runout) ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout) รูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) และรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface)

กรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame)

กรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) ประกอบด้วยระนาบ (Datum Plane) 3 ระนาบ ได้แก่ ระนาบ XY ระนาบ YZ และระนาบ XZ ที่ถูกสร้างตั้งฉากซึ่งกันและกัน ประกอบด้วยแกน (Datum Axis) 3 แกน ได้แก่ แกน X แกน Y และแกน Z ซึ่งถูกสร้างตั้งฉากซึ่งกันและกัน และตำแหน่งจุดกำเนิด (Origin) หรือศูนย์ของชิ้นงาน 1 ตำแหน่งที่เกิดจากจุดตัดระหว่างระนาบทั้ง 3 หรือแกนทั้ง 3 ดังแสดงในภาพที่ 7-1

ดาตั้มอันดับที่ 1 (Primary Datum)

ดาตั้มอันดับที่ 1 (Primary Datum) ถูกพิจารณาจากลำดับในการประกอบของชิ้นส่วน โดยดาตั้มอันดับที่ 1 จะเกิดขึ้นอย่างอิสระโดยที่ไม่ต้องอ้างอิงกับระนาบ แกนหรือจุดใดๆ

ในกรณีที่ดาตั้มอันดับที่ 1 เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิง (Datum Plane) ที่เกิดจากพื้นผิว (Feature) ดาตั้มนั้นจะเกิดจากระนาบสัมผัสที่อยู่ด้านนอกสุด (Outer Tangent Plane) ที่เกิดจากจุดสัมผัสพื้นผิว 3 จุดของพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้ม ส่วนกรณีที่ดาตั้มอันดับที่ 1 เป็นระนาบดาตั้มที่เกิดจากระนาบกลาง (Center Plane) แกนดาตั้มอ้างอิง (Datum Axis) ที่เกิดจากแกนกลาง (Center Line) และจุดดาตั้มอ้างอิง (Datum Point) ที่เกิดจากจุดกึ่งกลาง (Center Point) จะเกิดจากระนาบกลาง แกนกลางหรือจุดกึ่งกลางของขอบเขตในสภาวะประกอบที่ไม่อ้างอิงดาตั้ม (Unrelated Actual Mating Envelope, U-AME) ของพื้นผิว (Feature of Size) ที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้มในแบบงาน ดังแสดงในภาพที่ 7-2

นอกจากนี้ดาตั้มอันดับที่ 1 ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากพื้นผิวที่มีลักษณะซับซ้อน (Irregular Feature of Size) โดยดาตั้มอันดับที่ 1 จะประกอบด้วยระนาบดาตั้ม (Datum Plane) แกนดาตั้ม (Datum Axis) หรือจุดดาตั้ม (Datum Point) มากกว่า 1 ดาตั้ม เช่น เมื่อใช้พื้นผิวรูปทรงกรวย (Conical Feature) เป็นดาตั้มอันดับที่ 1 ดาตั้มนั้นจะประกอบด้วยแกนดาตั้มและจุดดาตั้มร่วมอยู่ในดาตั้มอันดับที่ 1 ด้วย ดังแสดงในภาพที่ 7-3

ดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum)

ดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum) ถูกพิจารณาจากลำดับในการประกอบหรือเงื่อนไขในการใช้งาน โดยดาตั้มอันดับที่ 2 จะถูกสร้างขึ้นโดยมีการอ้างอิงการจัดวางทิศทาง (Orientation) หรือตำแหน่ง (Location) ที่แน่นอนเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1

ในกรณีที่ดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 เป็นระนาบดาตั้ม (Datum Plane) ที่เกิดจากพื้นผิว (Feature) ดาตั้มนั้นจะเกิดจากระนาบสัมผัสที่อยู่ด้านนอกสุด (Outer Tangent Plane) ที่เกิดจากจุดสัมผัสพื้นผิว 2 จุดของพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้ม โดยระนาบดาตั้มนั้นต้องตั้งฉากเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 ส่วนกรณีที่ผู้ออกแบบใช้แกนกลาง (Center Line) เป็นดาตั้มอันดับที่ 2 แนวแกนดาตั้มอ้างอิง (Datum Axis) จะเกิดจากแกนกลางของขอบเขตในสภาวะประกอบที่อ้างอิงดาตั้ม (Related Actual Mating Envelope, R-AME) ที่จัดวางตั้งฉากเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 ดังแสดงในภาพที่ 7-4

ดาตั้มอันดับที่ 3 (Tertiary Datum)

ดาตั้มอันดับที่ 3 (Tertiary Datum) ถูกพิจารณาจากลำดับในการประกอบหรือเงื่อนไขในการใช้งาน โดยดาตั้มอันดับที่ 3 จะถูกสร้างขึ้นโดยมีการอ้างอิงการจัดวางทิศทาง (Orientation) หรือตำแหน่ง (Location) ที่แน่นอนเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 และดาตั้มอันดับที่ 2

ในกรณีที่ดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 3 เป็นระนาบดาตั้ม (Datum Plane) ที่เกิดจากพื้นผิว (Feature) ดาตั้มนั้นจะเกิดจากระนาบสัมผัสที่อยู่ด้านนอกสุด (Outer Tangent Plane) ที่เกิดจากจุดสัมผัสพื้นผิว 1 จุดของพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้ม โดยระนาบดาตั้มนั้นต้องตั้งฉากเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 และดาตั้มอันดับที่ 2 ส่วนกรณีที่ผู้ออกแบบใช้แกนกลาง (Center Line) เป็นดาตั้มอันดับที่ 3 แนวแกนดาตั้มอ้างอิง (Datum Axis) จะเกิดจากแกนกลางของขอบเขตในสภาวะประกอบที่อ้างอิงดาตั้ม (Related Actual Mating Envelope, R-AME) ที่จัดวางตั้งฉากเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 และดาตั้มอันดับที่ 2 ดังแสดงในภาพที่ 7-5 เมื่อชิ้นงานมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงครบทั้ง 3 อันดับ จะเกิดกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) หรือศูนย์ของชิ้นงานเสมอ

ดาตั้มในสภาวะเสมือน (Virtual Condition Datum)

เมื่อมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงเป็นระนาบดาตั้ม (Datum Plane) แกนดาตั้ม (Datum Axis) และจุดดาตั้ม (Datum Point) โดยมีการวิเคราะห์ในสภาวะขอบเขตวัสดุมากสุด (Maximum Material Boundary, MMB) ในส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Compartment) จะส่งผลให้เกิดขอบเขตของดาตั้มอ้างอิงที่อยู่ในสภาวะที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case Boundary) ซึ่งจะเรียกขอบเขตนี้ว่า ดาตั้มในสภาวะเสมือน (Virtual Condition Datum, VC) โดยพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้มอ้างอิงจะต้องไม่ล้ำออกไปด้านนอกหรือล้ำเข้าไปด้านในขอบเขตของสภาวะนี้

ดาตั้มในสภาวะขอบเขตวัสดุมากสุดจะส่งผลให้ระนาบกลางหรือแกนกลางในสภาวะขอบเขตการประกอบที่ไม่อ้างอิงดาตั้ม (Unrelated Actual Mating Envelope, U-AME) หรือสภาวะขอบเขตในการประกอบที่อ้างอิงดาตั้ม (Related Actual Mating Envelope, R-AME) สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้ม (Datum Displacement) ได้ทั้งการขยับของดาตั้ม (Datum Translation / Datum Shift) และการหมุนของดาตั้ม (Datum Rotation) โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มอ้างอิงจะขึ้นอยู่กับลำดับของดาตั้มและระดับของการควบคุมความเป็นอิสระ (Degree of Freedom) ของดาตั้มอ้างอิงนั้นๆ โดยการขยับหรือการหมุนของดาตั้มที่ถูกวิเคราะห์ในสภาวะขอบเขตวัสดุมากสุดจะต้องไม่ขัดแย้งกับการควบคุมระดับความเป็นอิสระของดาตั้มในลำดับที่สูงกว่า และจะมีค่าการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มเปลี่ยนไปตามขนาดในการประกอบจริง (AME) ของดาตั้มอ้างอิง ดังแสดงในภาพที่ 7-6

การเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มจะต้องไม่ทำให้พื้นผิวทั้งหมดของชิ้นงานล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case Boundary) นั้นคือ พื้นผิวของตำแหน่งที่ถูกควบคุมด้วยสัญลักษณ์ GD&T จะต้องไม่ล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตสภาวะเสมือนการประกอบ (Virtual Condition Boundary, VC) และพื้นผิวถูกกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิงจะต้องไม่ล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตสภาวะเนื้อวัสดุมากที่สุดที่มีความสมบูรณ์แบบทางด้านรูปร่างรูปทรง (Perfect Form at MMC) หรือขอบเขตสภาวะเสมือนการประกอบของดาตั้ม (Virtual Condition Datum, VC)

เมื่อมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงเป็นระนาบดาตั้ม (Datum Plane) แกนดาตั้ม (Datum Axis) และจุดดาตั้ม (Datum Point) โดยมีการวิเคราะห์ในสภาวะขอบเขตวัสดุน้อยสุด (Least Material Boundary, LMB) ในส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Compartment) จะส่งผลให้เกิดขอบเขตของดาตั้มอ้างอิงที่อยู่ในสภาวะที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case Boundary) ซึ่งจะเรียกขอบเขตนี้ว่า ดาตั้มในสภาวะเสมือน (Virtual Condition Datum, VC) โดยพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้มอ้างอิงจะต้องไม่ล้ำออกไปด้านนอกหรือล้ำเข้าไปด้านในขอบเขตของสภาวะนี้

ดาตั้มในสภาวะขอบเขตวัสดุน้อยสุดจะส่งผลให้ระนาบกลางหรือแกนกลางในสภาวะขอบเขตด้านในเนื้อวัสดุที่ไม่อ้างอิงดาตั้ม (Unrelated Actual Minimum Material Envelope, U-AMME) หรือสภาวะขอบเขตด้านในเนื้อวัสดุที่อ้างอิงดาตั้ม (Related Actual Minimum Material Envelope, R-AMME) สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้ม (Datum Displacement) ได้ทั้งการขยับของดาตั้ม (Datum Translation / Datum Shift) และการหมุนของดาตั้ม (Datum Rotation) โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มอ้างอิงจะขึ้นอยู่กับลำดับของดาตั้มและระดับของการควบคุมความเป็นอิสระ (Degree of Freedom) ของดาตั้มอ้างอิงนั้นๆ โดยการขยับหรือการหมุนของดาตั้มที่ถูกวิเคราะห์ในสภาวะขอบเขตวัสดุน้อยสุดจะต้องไม่ขัดแย้งกับการควบคุมระดับความเป็นอิสระของดาตั้มในลำดับที่สูงกว่า และจะมีค่าการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มเปลี่ยนไปตามขนาดของสภาวะขอบเขตด้านในเนื้อวัสดุ (AMME) ของดาตั้มอ้างอิง ดังแสดงในภาพที่ 7-7

การเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้มจะต้องไม่ทำให้พื้นผิวทั้งหมดของชิ้นงานล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตที่เลวร้ายที่สุด (Worst Case Boundary) นั้นคือ พื้นผิวของตำแหน่งที่ถูกควบคุมด้วยสัญลักษณ์ GD&T จะต้องไม่ล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตสภาวะเสมือน (Virtual Condition Boundary, VC) และพื้นผิวถูกกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิงจะต้องไม่ล้ำเข้าไปหรือล้ำออกนอกขอบเขตสภาวะเนื้อวัสดุมากที่สุดที่มีความสมบูรณ์แบบทางด้านรูปร่างรูปทรงในสภาวะเนื้อวัสดุน้อยสุด (Perfect Form at LMC) หรือขอบเขตสภาวะเสมือนของดาตั้ม (Virtual Condition Datum, VC)

กลุ่มของดาตั้ม (Group of Feature of Size Datum)

กลุ่มของดาตั้ม (Group of Feature of Size Datum) เป็นการกำหนดระนาบกลาง (Center Plane) แกนกลาง (Center Line) หรือจุดกึ่งกลาง (Center Point) ที่อยู่ในระดับเดียวกันตั้งแต่ 2 ตำแหน่งขึ้นไป เพื่อสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยกลุ่มของดาตั้มอ้างอิงสามารถเป็นได้ทั้งดาตั้มอันดับที่ 1 (Primary Datum) ดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum) และดาตั้มอันดับที่ 3 (Tertiary Datum) ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการประกอบใช้งาน

กลุ่มของดาตั้มจะทำให้เกิดดาตั้มอ้างที่เป็นระนาบดาตั้ม (Datum Plane) แกนดาตั้ม (Datum Axis) หรือจุดดาตั้ม (Datum Point) ซึ่งดาตั้มอ้างอิงที่เกิดขึ้นนั้นจะเกิดค่าน้อยที่สุดของผลรวมของค่ายกกำลังสอง (Least of the Sum of the Square) ของค่าเบี่ยงเบนของตำแหน่งที่เกิดขึ้นในกลุ่มของดาตั้ม ซึ่งดาตั้มอ้างอิงที่เกิดขึ้นนั้นจะใช้ในการควบคุม (Constrain) ระดับความเป็นอิสระ (Degree of Freedom) ของการเคลื่อนที่เสมือนว่าเป็นดาตั้มอ้างอิงที่เกิดจากระนาบกลาง แกนกลางหรือจุดกึ่งกลาง ดังแสดงในภาพที่ 7-8

ภาพที่ 7-9 เป็นตัวอย่างแบบงาน เมื่อกลุ่มของดาตั้ม (Group of Feature of Size Datum) มีการวิเคราะห์ในสภาวะขอบเขตวัสดุมากสุด (Maximum Material Boundary, MMB) จะส่งผลให้เกิดขอบเขตของดาตั้มอ้างอิงที่อยู่ในสภาวะเสมือน (Virtual Condition Datum, VC) ของกลุ่มของดาตั้มที่มีจำนวนเท่ากับกลุ่มของดาตั้ม ซึ่งขอบเขตสภาวะเสมือนทั้งหมดจะถูกจัดวางทิศทาง (Orientation) และจัดวางตำแหน่ง (Location) อยู่ที่ตำแหน่งในอุดมคติ (True Position) โดยพื้นผิวที่ถูกกำหนดให้เป็นดาตั้มอ้างอิงสามารถเกิดการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้ม (Datum Displacement) ได้โดยไม่ล้ำออกไปด้านนอกหรือล้ำเข้าไปด้านในขอบเขตของสภาวะนี้

ดาตั้มที่สามารถขยับตำแหน่งได้ (Translation Datum)

ดาตั้มอ้างอิงในแต่ละอันดับที่กำหนดลงในแบบงานจะก่อให้เกิดกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum) จะต้องจัดวางทำมุมที่แน่นอน (True Angle) หรืออยู่ในตำแหน่งที่แน่นอน (True Position) เมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 (Primary Datum) ส่วนดาตั้มอันดับที่ 3 (Tertiary Datum) จะต้องจัดวางทำมุมที่แน่นอนหรืออยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนเมื่อเทียบกับดาตั้มอันดับที่ 1 และดาดาตั้มอันดับที่ 2

ดังนั้นการวิเคราะห์ดาตั้มอันดับที่ 2 และอันดับที่ 3 จึงเป็นการกำหนดดาตั้มอ้างอิงจากระนาบกลาง (Center Plane) หรือแกนกลาง (Center Line) ในสภาวะขอบเขตการประกอบที่อ้างอิงดาตั้ม (Related Actual Mating Envelope, R-AME) ถ้าดาตั้มอันดับที่ 2 หรือดาตั้มอันดับที่ 3 มีการควบคุมค่าความเคลื่อนของตำแหน่ง (Tolerance of Position) จะทำให้สภาวะขอบเขตการประกอบที่อ้างอิงดาตั้มมีทั้งการควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation) และการควบคุมตำแหน่ง (Location) ถ้าผู้ออกแบบต้องการกำหนดให้ดาตั้มอ้างอิงในอันดับที่ 2 และอันดับที่ 3 เกิดจากสภาวะที่ไม่มีการควบคุมตำแหน่ง ผู้ออกแบบจะต้องระบุสัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier) การขยับตำแหน่งของดาตั้ม (Translation) ด้วยการกำหนดสัญลักษณ์ ⊳  ลงในกรอบสัญลักษณ์ GD&T (Feature Control Frame) ในส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Compartment) ลำดับที่ต้องการให้สามารถเกิดการขยับตำแหน่งของดาตั้ม

ภาพที่ 7-10 เป็นตัวอย่างแบบงานเปรียบเทียบระหว่างแบบงานที่แกนดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum Axis) ไม่สามารถขยับตำแหน่งได้กับแบบงานที่แกนดาตั้มอันดับที่ 2 สามารถขยับตำแหน่งได้ โดยชิ้นงานที่แกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 ไม่สามารถขยับได้จะมีตำแหน่ง (Location) ของดาตั้มอ้างอิงที่แน่นอนเท่ากับ 30 มม. เมื่อเทียบกับแกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum Axis) ส่วนชิ้นงานที่แกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 สามารถขยับได้จะไม่มีการควบคุมตำแหน่งของดาตั้มอ้างอิงเมื่อเทียบกับแกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 แต่ยังคงมีการควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation) ของดาตั้มอ้างอิงในบางระดับ

ภาพที่ 7-11 เป็นตัวอย่างแบบงานเปรียบเทียบระหว่างแบบงานที่ระนาบดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum Plane) ไม่สามารถขยับตำแหน่งได้กับแบบงานที่ระนาบดาตั้มอันดับที่ 2 สามารถขยับตำแหน่งได้ โดยชิ้นงานที่ระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 ไม่สามารถขยับได้จะมีตำแหน่ง (Location) ของดาตั้มอ้างอิงที่แน่นอนเท่ากับ 5 มม. เมื่อเทียบกับแกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum Axis) ส่วนชิ้นงานที่แกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 สามารถขยับได้จะไม่มีการควบคุมตำแหน่งของดาตั้มอ้างอิงเมื่อเทียบกับแกนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 แต่ยังคงมีการควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation) ของดาตั้มอ้างอิงในบางระดับ

ดาตั้มลาดเอียง (Inclined Datum)

กรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) ประกอบด้วยระนาบ (Datum Plane) 3 ระนาบ ได้แก่ ระนาบ XY ระนาบ YZ และระนาบ XZ หรือแกน (Datum Axis) 3 แกน ได้แก่ แกน X แกน Y และแกน Z ซึ่งถูกสร้างตั้งฉากซึ่งกันและกัน แต่ในบางครั้งระนาบดาตั้มอ้างอิงหรือแกนดาตั้มอ้างอิงที่ใช้สร้างกรอบดาตั้มอ้างอิงก็ไม่ได้ตั้งฉากกัน แต่ระนาบดาตั้มนั้นจะมีการระบุมุมของดาตั้มด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เพื่อใช้ในการสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิง เราจะเรียกดาตั้มอ้างอิงที่ไม่ตั้งฉากนี้ว่า ดาตั้มลาดเอียง (Inclined Datum)

ภาพที่ 7-12 เป็นการกำหนดระนาบดาตั้ม A (Datum Plane A) ให้เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum Plane) และกำหนดระนาบดาตั้ม B (Datum Plane B) ให้เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 (Secondary Datum Plane) โดยทั้ง 2 ระนาบดาตั้มจะมีการจัดวางที่ตั้งฉากกัน ส่วนระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 3 (Tertiary Datum Plane) ที่ถูกกำหนดจากระนาบดาตั้ม C (Datum Plane C) จะมีการจัดวางที่ตั้งฉากกับระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 แต่จัดวางทำมุม 45° กับระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 ซึ่งดาตั้มอ้างอิงที่ลาดเอียงอันดับที่ 3 จะก่อให้เกิดตำแหน่งศูนย์ของชิ้นงาน (Origin) จากจุดตัดของระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 3 ที่ไปตัดกับระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2

ดาตั้มลำดับชั้น (Stepped Datum)

ดาตั้มลำดับชั้น (Stepped Datum) เป็นการกำหนดดาตั้มอ้างอิงที่อยู่ในอันดับเดียวกันตั้งแต่ 2 ดาตั้มอ้างอิงขึ้นไป ในการสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยดาตั้มอ้างอิงนั้นไม่ได้จัดวางอยู่บนระนาบเดียวกัน (Same Plane) หรือจัดวางอยู่บนแกนเดียวกัน (Same Line)

แบบงานในภาพที่ 7-13 เป็นแบบงานตัวอย่างที่มีการกำหนดดาตั้มลำดับชั้นที่เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิง ซึ่งจะต้องมีการกำหนดระยะห่างของระนาบดาตั้มอ้างอิงทั้งสองด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เท่ากับ 10 มม. และมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงในกรอบสัญลักษณ์ GD&T ที่อยู่ในช่องเดียวกัน (Co-Datum)

การสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิงของชิ้นงานตัวอย่างนี้จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์มากกว่า 1 ครั้ง เนื่องจากการวิเคราะห์หากรอบดาตั้มอ้างอิงจะไม่สามารถกำหนดค่าระยะห่างระหว่างระนาบดาตั้มอ้างอิงทั้งสองได้ เนื่องจากชิ้นงานจะเกิดความเบี่ยงเบนของขนาด (Size Deviation) ความเบี่ยงเบนของการจัดวางทิศทาง (Orientation Deviation) และความเบี่ยงเบนของการจัดวางตำแหน่ง (Location Deviation) ทำให้ไม่สามารถกำหนดกรอบดาตั้มอ้างอิงได้ในครั้งแรกที่ทำการวิเคราะห์ และการกำหนดดาตั้มแบบลำดับชั้นจะต้องเป็นการกำหนดที่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งานเท่านั้น นั้นคือชิ้นงานที่ออกแบบไม่ได้ถูกประกอบบนระนาบ (Plane) หรือแกน (Axis) เพียงระนาบเดียวหรือแกนเดียว

กรอบดาตั้มอ้างอิงที่สัมพันธ์กัน (Interrelated Datum Reference Frame)

กรอบดาตั้มอ้างอิงที่สัมพันธ์กัน (Interrelated Datum Reference Frame) เป็นการกำหนดกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) ที่มีมากกว่า 1 กรอบดาตั้มอ้างอิง เพื่อใช้ในการควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation Control) หรือการจัดวางตำแหน่ง (Location Control) ของพื้นผิว (Feature) ระนาบกลาง (Center Plane) แกนกลาง (Center Line) และจุดกึ่งกลาง (Center Point)

การกำหนดกรอบดาตั้มอ้างอิงที่สัมพันธ์กันในแต่ละกรอบดาตั้มจะต้องมีดาตั้มอ้างอิงอันดับเดียวกันและตัวเดียวกันอย่างน้อย 1 ดาตั้ม ดังแบบงานตัวอย่างที่แสดงในภาพที่ 7-14 โดยแบบงานดังกล่าวจะมีกรอบดาตั้มอ้างอิง 2 กรอบดาตั้ม โดยที่กรอบดาตั้มอ้างอิงแรกจะเกิดจากระนาบดาตั้ม A (Datum Plane A) ซึ่งถูกกำหนดเป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum Plane) และกำหนดให้กลุ่มของดาตั้ม B (Group of Feature of Size) เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 (Secondary Datum Plane)

กรอบดาตั้มอ้างอิงอีกกรอบหนึ่งจะเกิดจากระนาบดาตั้ม A (Datum Plane A) ซึ่งถูกกำหนดเป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum Plane) เช่นเดียวกับกรอบดาตั้มอ้างอิงที่ผ่านมา และกำหนดให้ระนาบดาตั้ม D (Datum Plane D) เป็นระนาบดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 (Secondary Datum Plane) ซึ่งการความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง (Tolerance of Position) ของรูทั้ง 2 จะถูกควบคุมจากกรอบดาตั้มอ้างอิง 2 กรอบที่มีเพียงระนาบดาตั้มอันดับที่ 1 เท่านั้นที่ใช้เป็นดาตั้มเดียวกัน

ดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target)

ดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target) เป็นการกำหนดบางส่วนของพื้นผิว (Feature) ของชิ้นงานให้เป็นดาตั้ม ซึ่งอาจจะเป็นพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง (Area) แนวเส้นใดเส้นหนึ่ง (Line) หรือจุดใดจุดหนึ่ง (Point) เพื่อใช้ในการสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame)

ภาพที่ 7-15 เป็นตัวอย่างของชิ้นงานที่มีการกำหนดดาตั้มเป้าหมาย โดยดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum) จะเป็นระนาบดาตั้ม A (Datum Plane A) และดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 (Secondary Datum) จะเป็นดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target) ซึ่งมีทั้งหมด 4 ตำแหน่ง ได้แก่ ดาตั้มเป้าหมาย B1 B2 B3 และ B4 โดยดาตั้มแต่ละตำแหน่งจะมีการกำหนดระนาบที่ใช้เป็นดาตั้มให้มีการจัดวางทิศทางและอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอน โดยที่มุมและตำแหน่งของดาตั้มเป้าหมาย B ทั้ง 4 ตำแหน่ง จะต้องกำหนดด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เท่านั้น ดาตั้มอ้างอิง B จะใช้ในการสร้างระนาบดาตั้ม (Datum Plane) ของกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยจะเกิดระนาบดาตั้มที่ตั้งฉากกัน 2 ระนาบ ที่อยู่ตรงกลางระหว่างดาตั้มเป้าหมายทั้ง 4 ซึ่งจะทำให้ศูนย์ของชิ้นงาน (Origin) มีตำแหน่งอยู่ที่กลางชิ้นงาน

ดาตั้มเป้าหมายเลื่อน (Movable Datum Target)

ดาตั้มเป้าหมายเลื่อน (Movable Datum Target) เป็นการกำหนดบางส่วนของพื้นผิว (Feature) ของชิ้นงานให้เป็นดาตั้ม ซึ่งอาจจะเป็นพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง (Area) แนวเส้นใดเส้นหนึ่ง (Line) หรือจุดใดจุดหนึ่ง (Point) เพื่อใช้ในการสร้างกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยดาตั้มเป้าหมายเลื่อนจะมีความเป็นอิสระในการขยับ (Degree of Freedom) ในระดับที่ไม่ขัดแย้งกับดาตั้มอ้างอิงในอันดับที่สูงกว่า

ภาพที่ 7-16 เป็นตัวอย่างของชิ้นงานที่มีการกำหนดดาตั้มเป้าหมายเลื่อน โดยดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 (Primary Datum) จะเป็นระนาบดาตั้ม A (Datum Plane A) ดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 (Secondary Datum) จะเป็นดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target) ซึ่งมีทั้งหมด 2 ตำแหน่ง ได้แก่ ดาตั้มเป้าหมาย B1 และ B2 โดยดาตั้มแต่ละตำแหน่งจะมีการกำหนดระนาบที่ใช้เป็นดาตั้มให้มีการจัดวางทิศทางและอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอน โดยที่มุมและตำแหน่งของดาตั้มเป้าหมาย B ทั้ง 2 ตำแหน่ง จะต้องกำหนดด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) และดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 3 (Tertiary Datum) จะเป็นดาตั้มเป้าหมายเลื่อน (Movable Datum Target) ซึ่งมีทั้งหมด 2 ตำแหน่ง ได้แก่ ดาตั้มเป้าหมาย C1 และ C2 โดยดาตั้มอ้างอิง C จะสามารถขยับในแนวแกน Y ได้ ดาตั้มอ้างอิง B จะใช้ในการสร้างระนาบดาตั้ม (Datum Plane) ของกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) โดยจะเกิดระนาบดาตั้มที่ตั้งฉากกัน 2 ระนาบ ที่เกิดจากจุดตัดระหว่างดาตั้มเป้าหมายทั้ง 2 ซึ่งจะทำให้ศูนย์ของชิ้นงาน (Origin) มีตำแหน่งอยู่นอกชิ้นงาน

กรอบดาตั้มอ้างอิงแบบกำหนดเอง (Customize Datum Reference Frame)

การกำหนดกรอบดาตั้มอ้างอิงตามความต้องการ (Customize Datum Reference Frame) เป็นการกำหนดแนวแกนอ้างอิง X แนวแกนอ้างอิง Y และแนวแกนอ้างอิง Z ลงในแบบงาน พร้อมทั้งระบุว่าดาตั้มอ้างอิงที่กำหนดลงในแบบงานสามารถควบคุม (Constrain) ระดับความเป็นอิสระ (Degree of Freedom) ของการเคลื่อนที่ได้ในระดับไหนบ้างด้วยการกำหนดระดับความเป็นอิสระที่ถูกควบคุมลงในส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Compartment) โดยจะกำหนดระดับความเป็นอิสระที่ต้องการควบคุมจากดาตั้มอ้างอิงนั้นๆ ด้วยการกำหนดด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์เล็กที่อยู่ในวงเล็บ [  ] หลังดาตั้มอ้างอิงนั้นๆ ซึ่งตัวอักษร x จะแทนการควบคุมการขยับในแนวแกน X, ตัวอักษร y จะแทนการควบคุมการขยับในแนวแกน Y, ตัวอักษร z จะแทนการควบคุมการขยับในแนวแกน Z, ตัวอักษร u จะแทนการควบคุมการหมุนรอบแกน X, ตัวอักษร v จะแทนการควบคุมการหมุนรอบแกน Y และตัวอักษร w จะแทนการควบคุมการหมุนรอบแกน Z ตัวอย่างการกำหนดกรอบดาตั้มอ้างอิงตามความต้องการแบบกำหนดเอง แสดงในภาพที่ 7-17