การควบคุมความกลม (Circularity Control)

ความกลม (Circularity) คือ สภาวะที่แต่ละตำแหน่งของพื้นผิว (Feature) มีระยะห่างจากตำแหน่งอ้างอิงจุดใดจุดหนึ่งเป็นระยะทางเท่าๆ กันบนระนาบระนาบหนึ่ง การควบคุมความกลมจัดอยู่ในกลุ่มของการควบคุมรูปทรง (Form Control) จึงไม่จำเป็นต้องมีการกำหนดดาตั้มอ้างอิง ตัวอย่างการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ความกลม แสดงในภาพที่ 6-1

ความกลมของพื้นผิว (Circularity of Feature)

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) ของความกลมที่ควบคุมพื้นผิว มีลักษณะเป็นวงกลม 2 วงที่ร่วมศูนย์กัน (2 Concentric Circles) ซึ่งมีระยะห่างเท่าค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ที่กำหนดในแบบงาน ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนของความกลม (Circularity Deviation) คือ ค่าผลต่างของรัศมีที่มีค่าน้อยที่สุดของวงกลม 2 วงที่ร่วมศูนย์กัน (Minimum Radial Separation, MRS) ที่แต่ละจุดบนพื้นผิวสามารถอยู่ในขอบเขตนี้ได้

ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนของความกลมที่ควบคุมพื้นผิว แสดงในภาพที่ 6-2 เป็นขอบเขตที่สามารถจัดวางได้อย่างอิสระทุกระดับของการเคลื่อนที่ (Degree of Freedom) ทำให้ขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนสามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้ทั้งการขยับ (Translation) และการหมุน (Rotation) ซึ่งการเปลี่ยนตำแหน่งของขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนในลักษณะนี้เป็นการใช้พื้นผิวที่ต้องการควบคุมในการอ้างอิงการจัดวางขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อนเพื่อใช้ในการตรวจสอบพื้นผิวนั้นๆ

ความกลมสามารถควบคุมได้เฉพาะแนวขอบของพื้นผิววงกลม (Circular Feature) แต่ละแนวภาคตัด (Cross Section) ของพื้นผิวทรงกระบอก (Cylindrical Feature) แต่ละแนวภาคตัดของพื้นผิวทรงกรวย (Conical Feature) และแต่ละแนวภาคตัดของพื้นผิวทรงกลม (Spherical Feature) ดังแสดงในภาพที่ 6-3

การควบคุมความกลมด้วยกฎข้อที่ 1 (Circularity Control by Rule #1)

เมื่อไม่มีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ความกลม (Circularity) ที่พื้นผิว (Feature) พื้นผิวนั้นจะมีการควบคุมด้วยกฎข้อที่ 1 โดยจะควบคุมให้แต่ละจุดบนพื้นผิวไม่เหลื่อมล้ำออกนอกหรือเหลื่อมล้ำเข้าไปในขอบเขตสภาวะเนื้อวัสดุมากสุดที่มีความสมบูรณ์ทางด้านรูปทรง (Perfect Form at MMC) ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนของความกลม (Circularity Deviation) จะมีค่าไม่เกินครึ่งหนึ่งของค่าความเบี่ยงเบนของขนาด (Size Deviation) ที่เกิดขึ้นบนชิ้นงาน ดังแสดงในภาพที่ 6-4 

การควบคุมความกลมของพื้นผิว (Circularity Control of Feature)

เมื่อพื้นผิว (Feature) มีการควบคุมด้วยสัญลักษณ์ GD&T ความกลม (Circularity) พื้นผิวนั้นยังคงมีการควบคุมด้วยกฎข้อที่ 1 เช่นเดิม ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนของความกลม (Circularity Deviation) จะมีค่าไม่มากกว่าค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ของ GD&T ความกลม จากตัวอย่างในภาพที่ 6-5 พบว่าพื้นผิวของชิ้นงานมีการควบคุมความกลม ทำให้ค่าความกลมของชิ้นงานมีค่าไม่เกิน 0.05 ไม่ว่าขนาดของชิ้นงานจะมีค่าเป็นเท่าไหร่ก็ตาม

ตัวอย่างการตรวจสอบความกลม (Example of Circularity Inspection)

ภาพที่ 6-6 เป็นตัวอย่างของการตรวจสอบความกลมด้วยเครื่องมือวัดพื้นฐาน ได้แก่ โต๊ะระดับ (Surface Plate) วีบล๊อก (V-Block) และไดอัลเกจ (Dial Gauge)

ปรับตั้งค่าของชิ้นงาน โดยการวางชิ้นงานบนวีบล๊อก ให้ชิ้นงานวางบนวีบล๊อกอย่างมั่นคง แล้วนำชุดไดอัลเกจเลื่อนแตะหาตำแหน่งสูงสุดบนพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ

ตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนของความกลม โดยค่อยๆ หมุนชิ้นงานบนวีบล๊อกอย่างช้าๆ จนครบรอบ เก็บค่ามากที่สุดและน้อยที่สุดที่สามารถอ่านค่าได้จากไดอัลเกจในขณะทำการตรวจสอบ เช่น อ่านค่าวัดมากที่สุดจากไดอัลเกจได้เท่ากับ 0.17 และอ่านค่าวัดน้อยสุดได้เท่ากับ 0.09

วิเคราะห์ผลการตรวจสอบ โดยที่ค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของตำแหน่งที่ทำการตรวจสอบ คือ ผลต่างระหว่างค่าที่มากที่สุดและค่าที่น้อยที่สุดที่อ่านได้จากไดอัลเกจ เช่น ค่าของไดอัลเกจในขณะทำการวัดอ่านค่าได้มากที่สุดเท่ากับ 0.17 อ่านค่าได้น้อยที่สุดเท่ากับ 0.09 ดังนั้น ค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของตำแหน่งที่ทำการตรวจสอบตำแหน่งนี้จะมีค่าเท่ากับ 0.08

การสรุปผลค่าความเบี่ยงเบนของความกลม จะสามารถทำได้ก็ต่อเมื่อมีการตรวจสอบตำแหน่งของพื้นผิวตำแหน่งถัดไป โดยเริ่มทำซ้ำตั้งแต่ ขั้นตอนการปรับตั้งค่า ขั้นตอนการวัดและขั้นตอนการวิเคราะห์ผล แล้วจึงสรุปผลการตรวจสอบ โดยค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของพื้นผิวมีค่าเท่ากับค่าที่มากที่สุดของค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของตำแหน่งต่างๆ ที่ทำการตรวจสอบ เช่น ค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของตำแหน่งที่ทำการตรวจสอบในแต่ละตำแหน่งมีค่าเท่ากับ 0.08, 0.04, 0.05, 0.09 และ 0.07 ดังนั้น ค่าความเบี่ยงเบนของความกลมของพื้นผิวนี้จะมีค่าเท่ากับ 0.09