แบบงานทางด้านวิศวกรรม (Engineering Drawing)

แบบงานทางด้านวิศวกรรม (Engineering Drawing) จัดเป็นรูปแบบของการสื่อสารในงานวิศวกรรมรูปแบบหนึ่ง ซึ่งแบบงานทางด้านวิศวกรรมจะแสดงถึงความต้องการทางด้านขนาด (Dimension) รูปร่างรูปทรง (Geometry) ค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance) และคุณสมบัติของชิ้นงาน (Material Properties) ของผู้ออกแบบ (Designer) โดยแบบงานจะสื่อสารออกมาในรูปของภาพ 3 มิติ (Pictorial View) ภาพ 2 มิติ (Orthographic View) สัญลักษณ์ (Symbol) ตัวเลข (Number) รหัส (Code) และข้อกำหนดพิเศษ (Special Note) ที่บ่งบอกถึงความต้องการต่างๆ ของผู้ออกแบบที่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบ (Assembly) หรือสอดคล้องกับการใช้งาน (Function) ของชิ้นงานนั้นๆ ภาพที่ 1-1 เป็นตัวอย่างแบบงานทางด้านวิศวกรรมที่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบ

โดยธรรมชาติของกรรมวิธีการผลิตจนได้เป็นชิ้นงานสำเร็จ (Finished Part) ชิ้นงานที่ผลิตได้ในแต่ละชิ้นจะมีขนาดแตกต่างกัน เนื่องจากกรรมวิธีการผลิต เครื่องมือ เครื่องจักร วิธีการจับยึด ธรรมชาติของวัสดุ ฯลฯ ทำให้ในแบบงานจำเป็นต้องมีการกำหนดค่าความเบี่ยงเบนมากที่สุด (Maximum Deviation) ของขนาดในชิ้นงานที่ผู้ออกแบบสามารถยอมรับได้ ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนมากที่สุดจะถูกกำหนดในรูปแบบของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ของขนาด โดยที่ค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนที่กำหนดในแบบงาน สามารถแบ่งออกเป็นค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนของขนาด (Size Tolerance) และค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนทางด้านรูปร่างรูปทรง (Geometric Tolerance) ซึ่งข้อกำหนดตามมาตรฐานการเขียนแบบทางด้านวิศวกรรม จะเรียกการกำหนดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนทั้งทางด้านขนาดและทางด้านรูปร่างรูปทรงว่า GD&T (Geometric Dimensioning & Tolerancing)

ผู้ทำงานที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับแบบงานทางด้านวิศวกรรม ไม่ว่าจะเป็นผู้ที่อยู่ทางด้านการออกแบบ (Design) ด้านการผลิต (Manufacture) ด้านการตรวจสอบ (Inspection) หรือการควบคุมคุณภาพ (Quality Control) ต้องมีความเข้าใจความหมายของรูปแบบเส้น ประเภทของขนาดและสัญลักษณ์ที่ปรากฏในแบบงาน ดังนั้นข้อกำหนด กฎเกณฑ์และมาตรฐานต่างๆ ในการเขียนแบบจึงได้ถูกกำหนดขึ้นมาเพื่อให้ผู้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมสามารถแปลความหมายของแบบงานได้อย่างถูกต้อง โดยมีจุดประสงค์หลักเพื่อลดความเข้าใจที่ไม่ตรงกันระหว่างการปฏิบัติงาน

ความเข้าใจในแบบงาน (Understanding of Assembly Function)

ความเข้าใจในเงื่อนไขการประกอบใช้งานของชิ้นงานในแบบงานทางด้านวิศวกรรมเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการทำงาน เนื่องจากความเข้าใจในการประกอบใช้งาน จะนำไปสู่การกำหนดกระบวนการผลิต การกำหนดเครื่องมือตรวจสอบ การออกแบบอุปกรณ์จับยึดและการกำหนดขั้นตอนการประกอบชิ้นงาน ดังนั้นการกำหนดขนาด (Dimensioning) และการกำหนดสัญลักษณ์เพื่อควบคุมรูปร่างรูปทรง (GD&T) จะต้องมีความถูกต้องเหมาะสม ถ้าผู้ออกแบบ ผู้ผลิตหรือผู้ปฏิบัติงานไม่มีความเข้าใจในมาตรฐานการเขียนแบบและสัญลักษณ์ที่ใช้ในการเขียนแบบ ในแบบงานจำเป็นต้องมีข้อความบรรยายความต้องการต่างๆ ของผู้ออกแบบ ดังแสดงในภาพที่ 1-2 ซึ่งการเขียนข้อความบรรยายแทนสัญลักษณ์ส่งผลให้ระยะเวลาในขั้นตอนการออกแบบมีเวลามากขึ้น

การแปลความหมายของแบบงาน (Drawing Interpretation)

เอกสารชุดนี้จะกล่าวถึงมาตรฐานในการเขียนแบบทางด้านวิศวกรรมเครื่องกล (Mechanical Engineering) โดยจะเน้นในส่วนของนิยาม (Definition) และการแปลความหมาย (Interpretation) ของสัญลักษณ์ที่ใช้ในการควบคุมรูปร่างรูปทรง (Geometry) และขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ตามมาตรฐาน ASME Y14.5-2009

แบบงานทางด้านวิศวกรรมจะต้องมีการแปลความหมายของสัญลักษณ์ที่ใช้ในการควบคุมขนาด รูปร่างรูปทรง ค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนในแบบงาน (Defined Tolerance) ค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนทั่วไป (General Tolerance) และค่าความเบี่ยงเบนแปรผัน (Variable Deviation) ที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติจากกฎเกณฑ์ในการควบคุมขนาด ดังแสดงในภาพที่ 1-3 นอกจากนี้ผู้อ่านแบบจะต้องมีการวิเคราะห์ด้วยว่าขนาดและข้อกำหนดต่างๆ ในแบบงานสอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งานหรือไม่ เหมาะสมกับกรรมวิธีการผลิตหรือไม่และมีกรรมวิธีการตรวจสอบที่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งานหรือไม่ จึงจะสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

GD&T คืออะไร

GD&T ย่อมาจาก Geometric Dimensioning & Tolerancing เป็นการกำหนดขนาด (Dimension) และเกณฑ์พิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ทางด้านรูปร่างรูปทรง (Geometry) ด้วยสัญลักษณ์ตามมาตรฐานลงในแบบงานทางด้านวิศวกรรมเพื่อระบุถึงเงื่อนไขการใช้งาน (Function) หรือลักษณะการประกอบ (Assembly) ของชิ้นงานนั้นๆ โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุหรือวิเคราะห์ได้ว่า ชิ้นงานนั้นถูกออกแบบเพื่อใช้งานอะไร มีลักษณะการประกอบอย่างไร ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถที่จะวางแผนการผลิต (Process Planning) และกำหนดวิธีการตรวจสอบ (Inspection) ได้ตรงตามเงื่อนไขการใช้งานของชิ้นงานนั้นๆ

แบบงานในภาพที่ 1-4 (ซ้าย) เป็นแบบงานที่ไม่มีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T โดยในแบบงานมีการระบุเพียงขนาดโครงร่าง (Instruction Dimension) และค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนของขนาด (Size Tolerance) เพียงเท่านั้น ทำให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ทราบได้ว่าชิ้นงานชิ้นนี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานอะไร มีเงื่อนไขในการประกอบอย่างไร ส่งผลให้การวางแผนการผลิตและการกำหนดกรรมวิธีการตรวจสอบ ถูกกำหนดจากประสบการณ์หรือความเคยชินของผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งอาจจะไม่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งานที่ผู้ออกแบบต้องการ แตกต่างจากแบบงานในภาพที่ 1-4 (ขวา) ซึ่งเป็นแบบงานที่มีการระบุสัญลักษณ์ GD&T ที่ใช้ในการควบคุมรูปร่างรูปทรง ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุได้ว่าตำแหน่งใดของชิ้นงานที่ต้องมีการควบคุมเป็นพิเศษ พื้นผิวใดของชิ้นงานที่มีการกำหนดเป็นพื้นผิวอ้างอิงในการประกอบ (Datum Reference) ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถกำหนดกรรมวิธีการผลิต เลือกใช้เครื่องมือ เครื่องจักร เลือกวิธีการจับยึดชิ้นงาน รวมทั้งสามารถกำหนดวิธีตรวจสอบ เพื่อผลิตชิ้นงานให้ได้ตรงตามเงื่อนไขการประกอบใช้งานของผู้ออกแบบ

ข้อดีของ GD&T (Advantage of GD&T)

ข้อดีของการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ลงในแบบงานทางด้านวิศวกรรม คือการปรับปรุงการสื่อสารในกระบวนการผลิตโดยการกำหนดสัญลักษณ์ที่เป็นสากลลงในแบบงาน โดยเฉพาะในส่วนของการกำหนดขนาด (Dimensioning) การกำหนดรูปร่างรูปทรง (Geometry) และการกำหนดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถแปลความหมายไปในทิศทางเดียวกัน ทั้งในส่วนของการออกแบบ (Design) การผลิต (Production) การตรวจสอบ (Inspection) และการประกอบ (Assembly) ส่งผลให้ผู้ปฏิบัติงานลดการคาดเดาและข้อโต้แย้งเกี่ยวกับแบบงานในการทำงาน ดังแสดงในภาพที่ 1-5

นอกจากนี้ ในบางกรณีที่มีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ลงในแบบงาน ผู้ออกแบบสามารถที่จะกำหนดสัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier) เพื่อเพิ่มค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Bonus Tolerance) หรือการเปลี่ยนตำแหน่งของดาตั้ม (Datum Displacement) ในกระบวนการผลิตและการตรวจสอบ ส่งผลให้ต้นทุนในการผลิตลดลงเนื่องจากชิ้นงานมีพิกัดความคลาดเคลื่อนที่มากขึ้นทำให้เกิดของที่ถูกปฏิเสธ (Reject) น้อยลง

ข้อเสียของ GD&T (Disadvantage of GD&T)

ปัญหาของ GD&T ที่เกิดขึ้นมากที่สุด คือ ผู้ที่กำหนดสัญลักษณ์ GD&T ลงในแบบงานและผู้อ่านแบบที่มีสัญลักษณ์ GD&T จะต้องมีความรู้ความเข้าใจในนิยามรวมทั้งสามารถแปลความหมายสัญลักษณ์ GD&T ได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ผู้เขียนแบบงานและผู้ตรวจสอบแบบงานจำเป็นต้องมีประสบการณ์ในการทำงานค่อนข้างสูง เนื่องจากการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ที่ผิดพลาด จะนำไปสู่การวางแผนการผลิตและวางแผนการตรวจสอบที่ผิดพลาด ทำให้ชิ้นงานที่ผลิตได้มีรูปร่างรูปทรงไม่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งาน ซึ่งอาจจะต้องมีการแก้ไขชิ้นงานหรือทำการผลิตชิ้นงานใหม่

ภาพที่ 1-6 แสดงถึงตำแหน่งต่างๆ ของสัญลักษณ์ GD&T ที่ผู้อ่านแบบต้องสามารถแปลความหมายได้อย่างถูกต้อง จึงจะสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและได้ชิ้นงานที่ตรงตามความต้องการของผู้ออกแบบ

สัญลักษณ์เพื่อควบคุมรูปร่างรูปทรง (GD&T Symbols)

สัญลักษณ์ที่ใช้ควบคุมรูปร่างรูปทรงแบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม รวมทั้งสิ้น 14 สัญลักษณ์ ดังแสดงไว้ในตารางที่ 1-1 

กลุ่มที่ 1 เป็นกลุ่มของการควบคุมรูปทรง (Form) ประกอบด้วย ความตรง (Straightness) ความราบ (Flatness) ความกลม (Circularity) และความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity) การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ในกลุ่มนี้ไม่จำเป็นต้องกำหนดดาตั้มอ้างอิงในแบบงาน โดยการควบคุมความตรงและความราบสามารถควบคุมได้ทั้งพื้นผิว ระนาบกลางหรือแกนกลาง ส่วนการควบคุมความกลมและความเป็นทรงกระบอกสามารถควบคุมได้เฉพาะพื้นผิวเท่านั้น  

กลุ่มที่ 2 เป็นกลุ่มของการควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation) ประกอบด้วย ความตั้งฉาก (Perpendicularity) ความขนาน (Parallelism) และความเป็นมุม (Angularity) การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ในกลุ่มนี้จำเป็นต้องมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงในแบบงาน โดยการควบคุมการจัดวางทิศทางสามารถควบคุมได้ทั้งพื้นผิว ระนาบกลางหรือแกนกลาง

กลุ่มที่ 3 เป็นกลุ่มของการควบคุมการจัดวางตำแหน่ง (Location) ประกอบด้วย การควบคุมความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง (Tolerance of Position) ความสมมาตร (Symmetry) และความร่วมศูนย์ร่วมแกน (Concentricity) การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ในกลุ่มนี้จะต้องกำหนดดาตั้มอ้างอิงในแบบงาน โดยการควบคุมการจัดวางตำแหน่งสามารถควบคุมได้เฉพาะระนาบกลาง แกนกลางหรือจุดกึ่งกลางได้เท่านั้น  

กลุ่มที่ 4 เป็นกลุ่มของการควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุน (Runout) ประกอบด้วย ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนในแต่ละระนาบ (Circular Runout) และความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout) การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ในกลุ่มนี้จำเป็นต้องกำหนดดาตั้มอ้างอิงในแบบงานและดาตั้มอ้างอิงต้องเป็นแกนเท่านั้น โดยการควบคุมความความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนสามารถควบคุมได้เฉพาะพื้นผิวเท่านั้น  

กลุ่มที่ 5  เป็นกลุ่มของการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ (Profile) ประกอบด้วย รูปโครงร่างของเส้นใดๆ (Profile of a Line) และรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ (Profile of a Surface) การกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ในกลุ่มนี้อาจมีการกำหนดหรือไม่กำหนดดาตั้มอ้างอิงก็ได้ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการประกอบใช้งาน โดยการควบคุมรูปโครงร่างใดๆ สามารถควบคุมได้เฉพาะพื้นผิวเท่านั้น  

สัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิง (Datum Symbols)

สัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิง ประกอบด้วยตัวอักษรที่กำหนดชื่อของดาตั้มนั้นๆ อยู่ในกรอบสี่เหลี่ยม (Box) ที่มีขาสมอ (Anchor) กำหนดไปยังตำแหน่งพื้นผิว ระนาบกลาง แกนกลางหรือจุดกึ่งกลางที่ต้องการกำหนดเป็นดาตั้ม ตัวอักษรที่ใช้เป็นชื่อของดาตั้มจะเป็นตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวใหญ่ (Capital Letter) ซึ่งสามารถใช้ได้ตั้งแต่ A-Z ยกเว้นอักษร I O และ Q ในกรณีที่มีการกำหนดดาตั้มเป็นจำนวนมากผู้ออกแบบสามารถใช้อักษร  AA AB AC  …  ในการกำหนดชื่อดาตั้มอ้างอิงได้ ดังแสดงในภาพที่ 1-7 การเขียนแบบส่วนเป็นขาสมอ ผู้เขียนแบบสามารถเขียนขาสมอเป็นรูปสามเหลี่ยมระบายทึบ (Fill) หรือเขียนขาสมอเป็นรูปสามเหลี่ยมโปร่ง (Not Fill) ก็ได้เช่นกัน 

สัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target Symbols)

สัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมาย เป็นการเขียนสัญลักษณ์ดาตั้มที่มีการระบุตำแหน่งหรือพื้นที่ของพื้นผิวที่ต้องการกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิง เช่น การกำหนดพื้นที่บางส่วนเป็นดาตั้มอ้างอิง การกำหนดแนวเส้นบนพื้นผิวเป็นดาตั้มอ้างอิงหรือกำหนดจุดบนพื้นผิวเป็นดาตั้มอ้างอิง โดยสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมายมีลักษณะเป็นกรอบวงกลมที่มีเส้นอ้างอิงชี้ไปยังพื้นที่ แนวเส้นหรือจุดที่ต้องการกำหนดให้เป็นดาตั้มอ้างอิง กรอบวงกลมจะแบ่งเป็น 2 ส่วน ส่วนบนเป็นการกำหนดรูปร่างของพื้นที่ดาตั้มเป้าหมาย เช่น การกำหนดพื้นที่รูปวงกลมด้วยสัญลักษณ์ Ø หรือสามารถเขียนพื้นที่ที่ต้องการกำหนดให้เป็นดาตั้มเป้าหมายได้ด้วยเส้นลูกโซ่ (Phantom Line) พร้อมทั้งแรเงา (Hatch) ในส่วนที่ต้องการกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิง ส่วนล่างเป็นการระบุตัวอักษรพร้อมกับหมายเลขในกรณีที่ดาตั้มเป้าหมายในลำดับเดียวกันมีมากกว่า 1 ตำแหน่ง เช่น A1 A2 A3 สัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมายแสดงในภาพที่ 1-8

กรอบสัญลักษณ์ GD&T (Feature Control Frame)

กรอบสัญลักษณ์ GD&T ประกอบด้วยส่วนต่างๆ 3 ส่วน (3 Compartments) ส่วนแรกเป็นส่วนของสัญลักษณ์เพื่อใช้กำหนดลักษณะของการควบคุมรูปร่างรูปทรงของชิ้นงาน (GD&T Symbol) ซึ่งมีสัญลักษณ์ทั้งหมด 14 สัญลักษณ์ ส่วนที่ 2 เป็นส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) และส่วนสุดท้ายเป็นส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference) ดังแสดงในภาพที่ 1-9 ซึ่งผู้ปฏิบัติงานจะต้องสามารถแปลความหมายของสัญลักษณ์ต่างๆ ในส่วนต่างๆ ทั้ง 3 ส่วนของกรอบสัญลักษณ์ GD&T ได้อย่างถูกต้อง

ส่วนแรก เป็นส่วนของสัญลักษณ์เพื่อกำหนดการควบคุมรูปร่างรูปทรงของชิ้นงาน โดยการวิเคราะห์จะแบ่งลักษณะของการควบคุมหลักออกเป็น  4  ประเภท   ได้แก่ การควบคุมรูปทรง (From Control) ซึ่งประกอบด้วยความตรง ความราบ ความกลมและความเป็นทรงกระบอก การควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation Control) ซึ่งประกอบด้วยความตั้งฉาก ความขนานและความเป็นมุม การควบคุมการจัดวางตำแหน่ง (Location Control) ซึ่งประกอบด้วยความอยู่ในตำแหน่ง ความสมมาตรและความร่วมศูนย์ร่วมแกน และการควบคุมแบบผสม (Composite Control) ซึ่งประกอบด้วยความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนในแต่ละระนาบ ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด รูปโครงร่างของเส้นใดๆ และรูปโครงร่างของพื้นผิวใดๆ

ส่วนที่ 2 เป็นส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน เป็นการวิเคราะห์ลักษณะและขนาดของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน โดยขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนอาจมีลักษณะเป็นเส้นคู่ขนาน (2 Parallel Lines) ระนาบคู่ขนาน (2 Parallel Planes) วงกลมร่วมศูนย์ 2 วง (2 Concentric Circles) ทรงกระบอกร่วมแกน 2 ท่อ (2 Concentric Cylinders) ทรงกระบอก (Cylinder) ทรงกลม (Spherical) หรือรูปทรงพิเศษ (Uniform)

ส่วนที่ 3 เป็นส่วนของดาตั้มอ้างอิง เป็นการวิเคราะห์การจัดวางทิศทางและการจัดวางตำแหน่งของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนที่อ้างอิงกับกรอบดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference Frame) ซึ่งผู้ออกแบบสามารถกำหนดส่วนของดาตั้มอ้างอิงได้ไม่เกิน 3 ดาตั้ม โดยพิจารณาจากลำดับของการประกอบใช้งานเป็นหลัก ได้แก่ ดาตั้มอันดับที่ 1 (Primary Datum) ดาตั้มอันดับที่ 2 (Secondary Datum) และดาตั้มอันดับที่ 3 (Tertiary Datum) ตามลำดับ

นอกจากนี้ ในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนหรือส่วนของดาตั้มอ้างอิง อาจจะมีการกำหนดสัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier Symbol) ตามเงื่อนไขของการใช้งานหรือการประกอบ โดยในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนสามารถกำหนดรูปร่างของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนได้ตามความต้องการของผู้ออกแบบ เช่น การกำหนดสัญลักษณ์ Ø เมื่อต้องการให้รูปร่างของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนมีลักษณะเป็นทรงกระบอก (Cylindrical Shape) หรือกำหนดสัญลักษณ์ SØ เมื่อต้องการให้รูปร่างของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนมีลักษณะเป็นทรงกลม (Spherical Shape)

สัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier Symbols)

สัญลักษณ์ปรับปรุง เป็นสัญลักษณ์ที่มีข้อกำหนดพิเศษในการวิเคราะห์ประเภทของการควบคุม พิกัดความคลาดเคลื่อนหรือดาตั้มอ้างอิง ซึ่งสัญลักษณ์ปรับปรุงจะถูกกำหนดเพิ่มขึ้นมาในกรอบสัญลักษณ์ GD&T (Feature Control Frame) ในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) หรือส่วนของดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference) เท่านั้น จุดประสงค์หลักของสัญลักษณ์ปรับปรุงคือการเปลี่ยนข้อกำหนดในการวิเคราะห์และแปลความหมายให้สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบใช้งาน เช่น สัญลักษณ์เส้นผ่านศูนย์กลาง (Ø) สัญลักษณ์เพื่อกำหนดการวิเคราะห์ในสภาวะเนื้อวัสดุมากสุด (MMC) เป็นต้น ตัวอย่างของสัญลักษณ์ปรับปรุงแสดงไว้ในตารางที่ 1-2

การกำหนดสัญลักษณ์ในตำแหน่งที่ต้องการควบคุม (Placement of Symbol)

การกำหนดกรอบสัญลักษณ์ GD&T (Feature Control Frame) สามารถกำหนดไปยังตำแหน่งที่ต้องการควบคุมได้ตามที่ผู้ออกแบบต้องการ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของกรอบสัญลักษณ์ GD&T หรือตำแหน่งของหัวลูกศรของกรอบสัญลักษณ์ GD&T ที่กำหนดไปยังพื้นผิว (Feature) ระนาบกลาง (Plane) แกนกลาง (Axis) หรือจุดกึ่งกลาง (Point) ที่ต้องการควบคุมรูปร่างรูปทรง ถ้าผู้เขียนแบบกำหนดสัญลักษณ์ GD&T  โดยมีการกำหนดหัวลูกศรไปยังพื้นผิวโดยตรงหรือกำหนดไปยังเส้นช่วยบอกขนาดซึ่งถูกกำหนดให้เป็นตัวแทนของพื้นผิว โดยที่ตำแหน่งของหัวลูกศรที่ชี้ไปยังเส้นช่วยให้ขนาดจะต้องไม่ตรงกับหัวลูกศรของเส้นบอกขนาด การแปลความหมายของการกำหนดสัญลักษณ์  GD&T  ในลักษณะดังกล่าว จะเป็นการควบคุมรูปร่างรูปทรงของพื้นผิว (Feature) ดังแสดงในภาพที่ 1-10

ถ้าผู้เขียนแบบต้องการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T เพื่อใช้ในการควบคุมระนาบกลาง (Plane) กรอบสัญลักษณ์ GD&T จะถูกกำหนดในตำแหน่งของขนาดความกว้างของฟีเจอร์ออฟไซซ์ เมื่อต้องการควบคุมแกนกลาง (Axis) กรอบสัญลักษณ์ GD&T จะถูกกำหนดในตำแหน่งของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของฟีเจอร์ออฟไซซ์ หรือเมื่อต้องการควบคุมจุดกึ่งกลาง (Point) กรอบสัญลักษณ์ GD&T จะถูกกำหนดในตำแหน่งของเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกลมของฟีเจอร์ออฟไซซ์ โดยอาจจะกำหนดตำแหน่งของกรอบสัญลักษณ์ GD&T อ้างอิงกับขนาดหรือกำหนดตำแหน่งของหัวลูกศรของกรอบสัญลักษณ์ GD&T ชี้ไปยังหัวลูกศรของเส้นบอกขนาด ดังแสดงในภาพที่ 1-11

การกำหนดสัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิง มีรูปแบบของการกำหนดเช่นเดียวกับการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ถ้าผู้ออกแบบต้องการกำหนดพื้นผิวเป็นดาตั้มอ้างอิง ผู้เขียนแบบจะกำหนดขาสมอไปยังพื้นผิว หรือเส้นช่วยบอกขนาดที่ถูกกำหนดให้เป็นตัวแทนของพื้นผิว ในตำแหน่งที่ไม่ตรงกับหัวลูกศรของเส้นบอกขนาด ดังแสดงในภาพที่ 1-12

ถ้าผู้เขียนแบบต้องการกำหนดดาตั้มอ้างอิงเป็นระนาบกลาง (Datum Plane) แกนกลาง (Datum Axis) หรือจุดกึ่งกลาง (Datum Point) สัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิงจะถูกกำหนดในตำแหน่งของขนาดความกว้างของฟีเจอร์ออฟไซซ์เมื่อต้องการกำหนดระนาบกลางเป็นดาตั้มอ้างอิง กำหนดในตำแหน่งของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของฟีเจอร์ออฟไซซ์เมื่อต้องการกำหนดแกนกลางเป็นดาตั้มอ้างอิง หรือกำหนดในตำแหน่งของเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกลมของฟีเจอร์ออฟไซซ์เมื่อต้องการกำหนดจุดกึ่งกลางเป็นดาตั้มอ้างอิง โดยการเขียนสัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิงใกล้กับตำแหน่งของขนาดดังกล่าวหรือกำหนดตำแหน่งของขาสมอของสัญลักษณ์ดาตั้มตรงกับตำแหน่งของหัวลูกศรของเส้นบอกขนาด ดังแสดงในภาพที่ 1-13

เมื่อมีการกำหนดตำแหน่งของดาตั้มเป้าหมาย (Datum Target) โดยการกำหนดพื้นที่ (Area) แนวระยะ (Line) หรือตำแหน่ง (Point) บางส่วนของพื้นผิวให้เป็นดาตั้มอ้างอิง สามารถกำหนดได้โดยการเขียนสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมายที่มีเส้นอ้างอิง ชี้ไปยังพื้นที่ แนวระยะหรือตำแหน่ง ที่ต้องการกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิง จากภาพที่ 1-14 แบบงานมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิง 3 ดาตั้ม โดยมีดาตั้ม A เป็นดาตั้มที่เกิดจากพื้นที่ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. จำนวนทั้งสิ้น 4 ตำแหน่ง การกำหนดสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมายจะระบุเป็น A1 A2 A3 และ A4 ตามลำดับ โดยระบุขนาดของพื้นที่ที่ต้องการใช้เป็นดาตั้มเท่ากับ Ø 3 มม. และตำแหน่งของพื้นที่ทั้ง 4 ต้องมีการกำหนดตำแหน่งของดาตั้มเป้าหมายทั้ง 4 ตำแหน่ง ด้วยขนาดในอุดมคติเพียงอย่างเดียวเท่านั้น ดาตั้ม B เป็นดาตั้มที่เกิดจากแนวเส้นบนพื้นผิว 2 แนว ที่มีระยะห่างในอุดมคติเท่ากับ 75 มม. ที่ตั้งฉากกับระนาบดาตั้ม A โดยการระบุ B1 และ B2 เพื่อกำหนดเป็นสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมาย โดยมีเส้นชี้ตำแหน่งจากสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมาย ชี้ไปยังแนวเส้นอ้างอิง ที่เขียนด้วยเส้นลูกโซ่เบา (Phantom Line) และเนื่องจากดาตั้มเป้าหมาย ไม่ได้ถูกกำหนดให้มีลักษณะเป็นพื้นที่   ดังนั้นส่วนบนของสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมาย จึงไม่มีการกำหนดค่าใดๆ ส่วนดาตั้ม C เป็นดาตั้มที่เกิดจากพื้นที่บางส่วนของพื้นผิว การกำหนดสัญลักษณ์ดาตั้มเป้าหมายจะระบุเป็น C1 เพียงตำแหน่งเดียว โดยผู้เขียนแบบต้องมีการกำหนดขอบเขตที่ถูกใช้เป็นดาตั้มอ้างอิงด้วยเส้นลูกโซ่เบาและแรเงา (Hatch) ในส่วนของขอบเขตที่ถูกกำหนดเป็นพื้นที่ดาตั้ม โดยการระบุขนาดของขอบเขตและตำแหน่งของดาตั้มจะระบุด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension)

การแปลความหมายสัญลักษณ์ GD&T (GD&T Symbol Interpretation)

เมื่อมีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ลงในแบบงาน ผู้ปฏิบัติงานมีความจำเป็นต้องวิเคราะห์และแปลความหมายสัญลักษณ์ดาตั้มและสัญลักษณ์ GD&T ให้ได้อย่างน้อย 6 ส่วน จึงจะสามารถปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้องตามความต้องการของผู้ออกแบบ โดยทั้ง 6 ส่วน มีการวิเคราะห์ดังนี้

ส่วนที่ 1 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ว่า สิ่งที่ถูกควบคุมด้วยสัญลักษณ์ GD&T นั้นเป็นการควบคุมสิ่งใด ได้แก่ การควบคุมพื้นผิว (Feature) แต่ละแนวบนพื้นผิว (Each Line Element) ระนาบกลางแบนราบ (Center Plane) ระนาบกลางไม่แบนราบ (Median Plane) แกนกลางตรง (Center Line) แกนกลางไม่ตรง (Median Line) จุดกึ่งกลางในตำแหน่ง (Center Point) จุดกึ่งกลางที่ไม่อยู่ในตำแหน่ง (Median Point) ระนาบสัมผัส (Tangent Plane) จากแบบงานในภาพที่ 1-15 สิ่งที่ถูกควบคุมด้วยสัญลักษณ์ GD&T คือแกนกลางที่ตรงของรู Ø 6 มม.

ส่วนที่ 2 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ว่าสัญลักษณ์ GD&T ที่ถูกกำหนดในแบบงานเป็นการควบคุมประเภทไหน ได้แก่ การควบคุมรูปทรง (Form Control) การควบคุมการจัดวางทิศทาง (Orientation Control) การควบคุมการจัดวางตำแหน่ง (Location Control) หรือการควบคุมแบบผสม (Composite Control) โดยการวิเคราะห์ประเภทของการควบคุมจะเป็นสิ่งที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถวิเคราะห์ต่อไปได้ว่าในแบบงานมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิงที่ถูกต้องเหมาะสมและเพียงพอต่อการทำงานหรือไม่ จากแบบงานในภาพที่ 1-15 สัญลักษณ์ GD&T มีลักษณะของการควบคุมตำแหน่งด้วยสัญลักษณ์ควบคุมความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง (Tolerance of Position) ที่มีความจำเป็นต้องมีการกำหนดดาตั้มอิง

ส่วนที่ 3 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ของสัญลักษณ์ GD&T ว่ามีลักษณะอย่างไรและมีขนาดเท่าไหร่ เนื่องจากการตัดสินใจยอมรับ (Accept) หรือปฏิเสธ (Reject) ชิ้นงานเกิดจากการเปรียบเทียบขนาดที่เกิดขึ้นจริง (Actual Size) กับค่าความเบี่ยงเบนมากที่สุด (Maximum Deviation) ที่สามารถยอมรับได้หรือค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) โดยที่ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนอาจจะมีลักษณะเป็นเส้นคู่ขนาน            (2 Parallel Lines) ระนาบคู่ขนาน (2 Parallel Planes) วงกลมร่วมศูนย์ 2 วง (2 Concentric Circles) ทรงกระบอกร่วมแกน 2 ท่อ (2 Concentric Cylinders) ทรงกระบอก (Cylinder) หรือรูปทรงพิเศษ (Uniform) ส่วนขนาดของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนจะพิจารณาจากค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ที่กำหนดในกรอบสัญลักษณ์ GD&T จากแบบงานในภาพที่ 1-15 ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนมีลักษณะเป็นทรงกระบอกที่มีขนาด Ø 0.1 มม.

ส่วนที่ 4 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ว่าขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนมีการจัดวางสัมพันธ์กับดาตั้มอ้างอิงอย่างไร โดยที่การวิเคราะห์การจัดวางของพิกัดความคลาดเคลื่อนจะพิจารณาจากการควบคุมระดับความเป็นอิสระ (Degree of Freedom) ของดาตั้มนั้นๆ จากแบบงานในภาพที่ 1-15 ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนขนานกับระนาบดาตั้ม A มีระยะห่างจากระนาบดาตั้ม 50 มม. และแกนกลางของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนตั้งฉากและตัดกับแกนกลางดาตั้ม B

ส่วนที่ 5 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ว่าในแต่ละส่วน (Compartment) ของสัญลักษณ์ GD&T มีสัญลักษณ์ปรับปรุง (Modifier) หรือไม่ ซึ่งสัญลักษณ์ปรับปรุงที่พบมากในแบบงานที่มีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T คือ สัญลักษณ์ปรับปรุง MMC ที่กำหนดในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนหรือสภาวะเนื้อวัสดุมากสุด (Maximum Material Condition) และสัญลักษณ์ปรับปรุง MMB ในส่วนของดาตั้มอ้างอิงหรือสภาวะขอบเขตวัสดุมากสุด (Maximum Material Boundary) จากแบบงานในภาพที่ 1-15 ในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนมีสัญลักษณ์ปรับปรุง MMC ในส่วนของดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 มีสัญลักษณ์ปรับปรุง MMB ส่วนดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 ไม่มีสัญลักษณ์ปรับปรุงใดๆ

ส่วนที่ 6 ผู้อ่านแบบต้องวิเคราะห์ว่าสัญลักษณ์ปรับปรุงที่กำหนดในแต่ละส่วนส่งผลต่อการแปลความหมายอย่างไร เนื่องจากการกำหนดสัญลักษณ์ปรับปรุงเป็นการเปลี่ยนแปลงลักษณะของการวิเคราะห์ เช่น ถ้าส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนมีสัญลักษณ์ปรับปรุง MMC จะทำให้ขนาดของพิกัดความคลาดเคลื่อนมีค่าเปลี่ยนไปตามขนาดที่แท้จริงของชิ้นงาน แค่ถ้าไม่มีสัญลักษณ์ปรับปรุง ขนาดของพิกัดความคลาดเคลื่อนจะมีค่าคงที่เท่ากับค่าที่ถูกกำหนดในแบบงาน จากแบบงานในภาพที่ 1-15 สามารถวิเคราะห์ได้ว่า สัญลักษณ์ปรับปรุง MMC ในส่วนของค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน ส่งผลให้เกิดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น (Bonus Tolerance) ทำให้ขนาดของพิกัดความคลาดเคลื่อนมีค่ามากขึ้นเมื่อรูมีขนาดโตขึ้น ส่วนสัญลักษณ์ปรับปรุง MMB ในส่วนของดาตั้มอ้างอิง ส่งผลให้สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของศูนย์งาน (Datum Displacement) ทำให้ค่าตำแหน่งของรูเปลี่ยนไปเมื่อดาตั้มมีขนาดเล็กลง