วันนี้เราจะมาดูกันว่า การควบคุมตำแหน่งด้วยการกำหนดขนาดกำหนดตำแหน่ง (Location dimension) กับการควบคุมตำแหน่งด้วยสัญลักษณ์ GD&T Tolerance of Position มีความแตกต่างกันอย่างไร
จากแบบงานที่เราเห็น ชิ้นงานด้านบนมีการควบคุมตำแหน่งด้วยขนาดแบบ Location dimension ในขณะที่ชิ้นงานด้านล่างใช้การควบคุมตำแหน่งด้วยการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T
ก่อนอื่น เรามาพิจารณาดูกันก่อนครับว่า มีสิ่งไหนในแบบงานทั้ง 2 ที่เราสามารถแปลความหมายได้เหมือนกันหรือแปลความหมายได้ใกล้เคียงกัน
สิ่งที่เหมือนกันประการแรก คือ การกำหนดขนาดทั้ง 2 แบบ จะเป็นการควบคุมตำแหน่งแกนกลางของรู
สิ่งถัดไปที่จะพิจารณา คือ ตำแหน่งศูนย์ของชิ้นงานครับ
เมื่อพิจารณาการกำหนดขนาดของชิ้นงานด้านบน
ขนาดในแนวแกน X ได้แก่ ขนาด 20 80 และ 100 จะมีการอ้างอิงจากผิวทางด้านซ้ายของชิ้นงาน
ส่วนขนาดในแนวแกน Y ได้แก่ ขนาด 25 และ 50 จะมีการอ้างอิงจากผิวด้านล่างของชิ้นงาน
ดังนั้น ศูนย์ของชิ้นงานที่เกิดจากการกำหนดขนาด จะอยู่ที่ "มุมล่าง-ซ้าย" ครับ
สำหรับชิ้นงานด้านล่าง ในกรอบสัญลักษณ์ GD&T
จะมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิง A B C ซึ่งทั้ง A B และ C ที่เป็นระนาบดาตั้ม จะสร้างตำแหน่ง Origin ที่เกิดจากการตัดกันของระนาบอ้างอิงทั้ง 3
ดังนั้น ศูนย์ของชิ้นงานที่เกิดจากการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T จะอยู่ที่ "มุมล่าง-ซ้าย" เช่นกัน
แต่จะมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในเรื่องของการจัดลำดับของดาตั้มอ้างอิง
ต่อจากนี้ เรามาพิจารณาสิ่งที่แตกต่างกันครับ
เริ่มจากชิ้นงานที่มีการกำหนดขนาดด้วย Location dimension และมีการอ้างอิงตำแหน่งอยู่ที่มุมล่างซ้าย
เรามาพิจารณาการควบคุมแกนกลางของรูกันครับ
ตำแหน่งที่เราต้องการจากแบบงาน จะอยู่ที่พิกัด X 20 Y 25 จากศูนย์งาน
ผมขอเขียนตำแหน่งอ้างอิงที่เราต้องการขึ้นมาใหม่ให้ฬหญ่ขึ้น เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจนะครับ
เมื่อพิจารณาการกำหนดขนาด Location dimension ในแนวแกน X ที่มีค่าเท่ากับ 20 ±0.1
พบว่า ขนาดที่เรากำหนดมาในแบบ จะก่อให้เกิดขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่มีระยะจากศูนย์งานน้อยสุดเท่ากับ 19.9 และมีระยะมากสุดเท่ากับ 20.1
ดังนั้นความกว้างของขอบเขตความคลาดเคลื่อนนี้ จึงมีค่าเท่ากับ 0.2
การพิจารณาขนาดในแนวแกน Y ก็เช่นเดียวกันครับ โดยขนาด Location dimension มีค่าเท่ากับ 25 ±0.1
ซึ่งทำให้เกิดขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่มีระยะจากศูนย์งานน้อยสุดเท่ากับ 24.9 และมีระยะมากสุดเท่ากับ 25.1
โดยความกว้างของขอบเขตความคลาดเคลื่อนจะมีค่าเท่ากับ 0.2 เช่นกัน
ดังนั้น แกนกลางรูจะมีการควบคุมโดยขอบเขตที่มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก
แล้วถ้าชิ้นงานที่มีการควบคุมตำแหน่งด้วย GD&T ล่ะครับ
แบบงานมีการอ้างอิงตำแหน่งจากการกำหนดดาตั้มอยู่ที่มุมล่างซ้าย
เมื่อพิจารณาการควบคุมแกนกลางของรู พบว่าตำแหน่งที่เราต้องการจากแบบงาน จะอยู่ที่พิกัด X 20 Y 25 จากศูนย์งาน
โดยตำแหน่งอ้างอิงที่ถูกกำหนดขึ้นมา จะได้จากขนาดที่อยู่ในกรอบสี่เหลี่ยม หรือ Basic dimension หรือ Theoretical Exactly Dimension ที่เป็นขนาดในอุดมคติ
สัญลักษณ์ GD&T นี้แปลความหมายได้ว่า เป็นการควบคุมแกนกลางของรู โดยกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนเท่ากับ ∅0.28 โดยมีขอบเขตความคลาดเคลื่อนอ้างอิงตำแหน่งกับดาตั้ม A B และ C
ดังนั้น ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของ Tolerance of Position จึงมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.28 ที่จัดวางอยู่ที่พิกัด X 20 Y 25
ถ้าเราเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างการกำหนดขนาดทั้ง 2 แบบ
เราจะพบว่า รูปร่างของขอบเขตความคลาดเคลื่อนจะไม่เหมือนกัน
โดยการกำหนดขนาดด้วย Location Dimension จะก่อให้เกิดขอบเขตความคลาดเคลื่อนรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก
ในขณะที่การกำหนดการควบคุมตำแหน่งด้วย GD&T จะมีขอบเขตความคลาดเคลื่อนเป็นรูปทรงกระบอก
ดังนั้น ขอบเขตทั้งสองจึงมีความแตกต่างทั้งทางด้านขนาดและทั้งพื้นที่ของขอบเขตความคลาดเคลื่อนด้วย
จากตัวอย่างในรูป เราจะพบว่า ขอบเขตความคลาดเคลื่อนรูปทรงกระบอกของ GD&T จะมีพื้นที่มากกว่าขอบเขตความคลาดเคลื่อนรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากของ Location Dimension มากกว่า 50% เลยทีเดียวครับ
และนี่คือความแตกต่างระหว่างการกำหนดขนาดแบบ Location Dimension และการใช้สัญลักษณ์ GD&T Tolerance of Position ในการควบคุมตำแหน่ง
นอกจากนี้ ข้อดีของ GD&T คือ การสร้างขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบและสามารถทำให้ค่าความคลาดเคลื่อนเพิ่มขึ้น (Bonus tolerance) ได้อีกด้วยครับ