ในการทำงาน เราอาจจะเคยได้ยินกันมาบ้างใช่ไหมครับว่า การหาค่าความเบี่ยงเบนของตำแหน่ง (Deviation) จะต้องเอาค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ของ GD&T Tolerance of Position ที่กำหนดในแบบงานไปหาร 2
หรือเอาค่าความเบี่ยงเบนของตำแหน่งที่ตรวจวัดได้ ไปคูณ 2 ก่อนเปรียบเทียบกับค่าความคลาดเคลื่อนของ GD&T
จริงๆ แล้วมันมีที่มาที่ไปเป็นอย่างไร วันนี้มารับชมกันครับ
เรามาเริ่มต้นจากการพิจารณาชิ้นส่วนนี้กันครับ ซึ่งชิ้นงานที่เราสนใจคือชิ้นงานสีดำที่กำลังจะนำมาประกอบกับชิ้นส่วนที่เป็นฐานชิ้นนี้ครับ
ผมขอกำหนดขนาดและตำแหน่งที่สำคัญ โดยที่หลังจากการประกอบชิ้นงานทั้งสอง
กำหนดให้ขนาดของสลัก มีขนาด ∅15.6 มม. รูมีขนาด ∅16 มม. ศูนย์ของการประกอบอยู่ที่ตำแหน่งมุมล่างซ้าย โดยกำหนดให้ตำแหน่งแกนกลางของรูที่ต้องการ อยู่ที่ระยะห่าง 65 มม. ในแนวแกน X และอยู่ที่ระยะ 35 มม. ในแนวแกน Y
ผมขอเขียนรูปเฉพาะสิ่งที่เราสนใจนะครับ
เราจะพบว่าตำแหน่งรูที่เราต้องการ อยู่ที่พิกัด X 65 Y 35
รูมีขนาด ∅16 มม. ประกอบกับสลัก ∅15.6 มม.
ลักษณะการประกอบแบบนี้ จึงเป็นการประกอบแบบสวมคลอน (Clearance Fit)
เราคิดว่าแกนกลางรูสามารถผิดตำแหน่งได้เท่าไหร่ครับ
คำตอบคือ ตำแหน่งของรูสามารถผิดตำแหน่งได้ไม่เกินขอบเขตการประกอบกับสลักครับ
และตอนนี้ ระยะช่องว่างของการประกอบแบบสวมคลอน คือ 0.2 มม. ทำให้รูสามารถผิดตำแหน่งได้เท่ากับ 0.2 มม. ครับ
โดยรูอาจจะผิดตำแหน่งได้ทุกทิศทาง ไม่ว่าจะเป็นด้านบน ด้านล่าง ด้านขวา ด้านซ้าย รวมถึงการผิดตำแหน่งในแนวทแยงมุม
ส่งผลให้ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของแกนกลางรูมีรูปร่างเป็นทรงกระบอก (Cylinder shape) และเราจะพบว่า ขอบเขตทรงกระบอกนี้ มีขนาด ∅0.4 มม.
ตอนนี้ เรามาพิจารณาเฉพาะขอบเขตความคลาดเคลื่อนกันครับ
เราสามารถที่จะกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง ให้มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกได้โดยใช้สัญลักษณ์ GD&T
ซึ่งสัญลักษณ์ GD&T ที่ใช้ จะเป็นการควบคุม Tolerance of Position ที่มีขนาดของขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่ ∅0.4 มม. และอ้างอิงกับดาตั้ม A B และ C
ขอเน้นตรงนี้เป็นส่วนแรกนะครับว่า เราจะเรียกค่า ∅0.4 มม. นี้ว่าค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ของตำแหน่ง
ตอนนี้ขอบเขตสีแดงยังคงมีค่าเท่ากับ ∅0.4 นะครับ แต่ผมขอปรับขนาดของภาพของขอบเขตความคลาดเคลื่อนให้ใหญ่ขึ้นนิดหนึ่ง จะได้เห็นภาพกันชัดเจนครับ
สมมุติว่า ถ้าเราผลิตชิ้นงานแล้วได้ตำแหน่งของแกนกลางรูอยู่ที่จุดสีส้ม ซึ่งแน่นอนว่าไม่ได้อยู่ที่พิกัดตำแหน่งที่เราต้องการคือ X 65 Y 35 แน่ๆ
จากรูป เราจะเห็นระยะห่างของแกนกลางของรูที่เกิดขึ้นจริง กับตำแหน่งที่เราต้องการในแบบงาน
ระยะห่างจากตำแหน่งอ้างอิงที่เกิดขึ้นนี้ จะเรียกว่าค่าความเบี่ยงเบน (Deviation) ของตำแหน่ง ครับ
และค่าความเบี่ยงเบนของแกนกลางรูมากที่สุด คือ ตำแหน่งที่เกิดขึ้นบนขอบของขอบเขตความคลาดเคลื่อนรูปทรงกระบอกนี้
ถ้าค่าความเบี่ยงเบน คือ ระยะห่างระหว่างตำแหน่งที่เกิดขึ้นจริงกับตำแหน่งอ้างอิง
ดังนั้นเราก็จะพบว่าค่าความเบี่ยงเบนมากที่สุด (Maximum Deviation) ของตำแหน่งที่เกิดขึ้นจริง จะมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ในกรอบสัญลักษณ์ GD&T ครับ
หวังว่าบทความนี้คงเป็นประโยชน์นะครับ สำหรับคนที่ยังสับสนว่า ทำไมถึงต้องเอาค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งในแบบงานไปหาร 2 ก่อนวิเคราะห์ค่าวัด
หรือเอาค่าความเบี่ยงเบนของตำแหน่งที่เราตรวจสอบได้ ไปคูณ 2 ก่อนนำไปเปรียบเทียบกับค่าความคลาดเคลื่อนของ GD&T