ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout)

ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout) คือ สภาวะที่แต่ละจุดบนพื้นผิวของแต่ละแนวหน้าตัด มีระยะห่างเมื่อเทียบกับดาตั้มอ้างอิงเป็นระยะเท่าๆ กันทุกแนวหน้าตัด ซึ่งดาตั้มอ้างอิงของความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด เป็นได้เฉพาะแกนดาตั้ม (Datum Axis) เท่านั้น ตัวอย่างการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด แสดงในภาพที่ 15-1

การตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดจะต้องทำการหมุนชิ้นงานรอบแกนดาตั้มอ้างอิง โดยตรวจสอบความเบี่ยงเบนของพื้นผิวขณะทำการหมุนโดยใช้ไดอัลเกจ (Dial Gauge) และจะทำการตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนทั้งหมด โดยค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดจะมีเพียงค่าเดียว

การควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout of Feature)

สำหรับการควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด จะไม่พิจารณาขอบเขตพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Zone) แต่จะพิจารณาค่าที่เกิดจากการตรวจสอบ โดยค่าที่ได้จะต้องมีค่าน้อยกว่าค่าพิกัดความคลาดเคลื่อน (Tolerance Value) ที่กำหนดในแบบงาน ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout Value) คือ ผลต่างระหว่างค่ามากสุดและค่าน้อยสุดของไดอัลเกจที่ใช้ตรวจสอบ เมื่อชิ้นงานหมุนเต็มรอบ (Full Indicator Movement, FIM) ในขณะทำการตรวจสอบ ดังแสดงในภาพที่ 15-2

การควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout) เป็นลักษณะการควบคุมแบบการควบคุมร่วม (Composite Control) ระหว่างการควบคุมรูปร่างรูปทรงด้วย GD&T พื้นฐาน 2 กลุ่ม ดังนั้นการควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด จึงมีสามารถควบคุมรูปร่างรูปทรง 2 ประเภทด้วยสัญลักษณ์ GD&T การเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนในแต่ละระนาบเพียงสัญลักษณ์เดียว

ความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมีและในแนวแกน (Radial Total Runout & Axial Total Runout)

การควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมี (Radial Total Runout) เป็นการพิจารณาค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดของผลต่างระหว่างค่ามากสุดและค่าน้อยสุดเมื่อชิ้นงานหมุนเต็มรอบ (Full Indicator Movement, FIM) ของไดอัลเกจ (Dial Gauge) ที่ตรวจสอบพื้นผิวในทิศทางใดๆ ที่ตั้งฉากกับแกนดาตั้มอ้างอิงและในขณะทำการตรวจสอบจะต้องเลื่อนไดอัลเกจในทิศทางขนานกับแกนดาตั้มไปด้วย ดังแสดงในภาพที่ 15-3

ส่วนการควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกน (Axial Total Runout) เป็นการพิจารณาค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดของผลต่างระหว่างค่ามากสุดและค่าน้อยสุดเมื่อชิ้นงานหมุนเต็มรอบ (FIM) ของไดอัลเกจที่ตรวจสอบพื้นผิวในทิศทางที่ขนานกับแกนดาตั้มอ้างอิงและในขณะทำการตรวจสอบจะต้องเลื่อนไดอัลเกจในทิศทางตั้งฉากกับแกนดาตั้มไปด้วย ดังแสดงในภาพที่ 15-4

การควบคุมร่วมของความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Composite Control)

การควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout) เป็นการควบคุมร่วมกัน (Composite Control) ระหว่าง GD&T พื้นฐาน 2 กลุ่ม โดยความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมี (Radial Total Runout Deviation) จะเกิดขึ้นเมื่อเกิดความเบี่ยงเบนของความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity Deviation) หรือเกิดความเบี่ยงเบนของความร่วมศูนย์ร่วมแกน (Concentricity Deviation) ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนของความเป็นทรงกระบอกและค่าความเบี่ยงเบนของความร่วมศูนย์ร่วมแกนที่เกิดขึ้นจริงจะมีค่าไม่มากไปกว่าค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมี

ภาพที่ 15-5 เป็นภาพอธิบายการควบคุมร่วมของความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมี ซึ่งความไม่เป็นทรงกระบอกและความไม่ร่วมศูนย์ร่วมแกนของชิ้นงานจะส่งผลให้เกิดค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด

การควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกน (Axial Total Runout Deviation) เป็นการควบคุมร่วมระหว่าง GD&T พื้นฐาน 2 กลุ่มเช่นเดียวกันกับการควบคุมความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวรัศมี โดยเป็นการควบคุมความราบ (Flatness Control) และการควบคุมความตั้งฉาก (Perpendicularity Control) ของแต่ละแนวบนพื้นผิว ซึ่งค่าความเบี่ยงเบนของความราบและค่าความเบี่ยงเบนของความตั้งฉากที่เกิดขึ้นจริงจะมีค่าไม่มากไปกว่าค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกน

ภาพที่ 15-6 เป็นภาพอธิบายการควบคุมร่วมของความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกน 

• • ชิ้นงาน (A) เป็นชิ้นงานที่มีพื้นผิวไม่ราบ ซึ่งส่งผลให้เกิดค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกน 

  • ชิ้นงาน (B) เป็นชิ้นงานที่มีพื้นผิวไม่ตั้งฉากกับดาตั้ม จะส่งผลให้เกิดค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในแนวแกนเช่นกัน 

  • ชิ้นงาน (C) เป็นชิ้นงานที่มีลักษณะของพื้นผิวมีลักษณะเป็นรูปกรวย (Conical Shape) ซึ่งเป็นพื้นผิวที่เกิดค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดในขณะที่การตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนในแต่ละระนาบไม่สามารถตรวจสอบได้

แกนดาตั้มอ้างอิงระหว่างศูนย์กลาง (Between Center Datum Axis)

หนึ่งในการกำหนดแกนดาตั้มเพื่อใช้ในการตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด คือ การกำหนดแกนดาตั้มอ้างอิงระหว่างศูนย์กลาง (Between Center Datum Axis) ซึ่งเป็นการสร้างแกนดาตั้มอ้างอิงจากจุดกึ่งกลาง 2 ตำแหน่ง โดยปกติจุดกึ่งกลางที่ใช้ในการสร้างแกนดาตั้มอ้างอิงระหว่างศูนย์กลางเป็นตำแหน่งของรูเจาะแบบมีการลบคมที่ปากรู (Countersink) ของรูเจาะ 2 รูที่อยู่ตรงข้ามกัน ดังแสดงในภาพที่ 15-7 

หรือเป็นการสร้างแกนดาตั้มอ้างอิงจากจุดกึ่งกลาง 2 ตำแหน่งที่เกิดจากขอบเขตทรงกลม (Spherical Boundary) ดังแสดงในภาพที่ 15-8 ซึ่งกรณีที่มีการกำหนดแกนดาตั้มอ้างอิงแบบนี้ ผู้เขียนแบบจะต้องกำหนดขนาดของขอบเขตทรงกลมในแบบงานด้วยขนาดในอุดมคติ (Basic Dimension) เท่านั้น

การกำหนดแกนดาตั้มอ้างอิงระหว่างศูนย์กลาง โดยทั่วไปจะเป็นการสร้างแนวแกนดาตั้มที่ใช้อ้างอิงในการทำงานตลอดทั้งกระบวนการผลิตไปจนถึงกระบวนการตรวจสอบเท่านั้น ซึ่งส่งผลให้สามารถลดค่าพิกัดความคลาดเคลื่อนสะสม (Tolerance Stack-Up) ที่เกิดจากเปลี่ยนตำแหน่งของศูนย์งานในระหว่างการเปลี่ยนกระบวนการผลิต

การตรวจสอบความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด (Total Runout Inspection)

ภาพที่ 15-9 เป็นตัวอย่างของการตรวจสอบความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดด้วยเครื่องมือวัดพื้นฐาน ได้แก่ ได้แก่ ชุดจับยึดงานทรงกระบอก (Chuck) และไดอัลเกจ (Dial Gauge)

ปรับตั้งค่าชิ้นงาน โดยจับยึดชิ้นงานด้วยชุดจับยึดงานทรงกระบอก ให้ชิ้นงานถูกจับยึดอย่างมั่นคง โดยพื้นผิวที่ถูกกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 1 จะต้องประกบแนบสนิทกับพื้นผิวของอุปกรณ์จับยึด ก่อนที่จะจับยึดที่พื้นผิวทรงกระบอกที่ถูกกำหนดเป็นดาตั้มอ้างอิงอันดับที่ 2 แล้วนำชุดไดอัลเกจแตะไปยังตำแหน่งบนสุดบนพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ

ตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด โดยค่อยๆ หมุนชิ้นงานอย่างช้าๆ พร้อมทั้งเลื่อนชุดไดอัลเกจในทิศทางเดียวกับแกนการหมุนไปมาจนครอบคลุมทั่วทั้งพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมด เก็บค่ามากที่สุดและน้อยที่สุดที่สามารถอ่านค่าได้จากไดอัลเกจในขณะทำการตรวจสอบ เช่น อ่านค่าวัดมากที่สุดจากไดอัลเกจได้เท่ากับ 0.19 และอ่านค่าวัดน้อยสุดได้เท่ากับ 0.03

วิเคราะห์ผลการตรวจสอบ โดยค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดที่ทำการตรวจสอบ คือ ผลต่างระหว่างค่าที่มากที่สุดและค่าที่น้อยที่สุดที่อ่านได้จากไดอัลเกจ เช่น ค่าของไดอัลเกจในขณะทำการวัดอ่านค่าได้มากที่สุดเท่ากับ 0.19 อ่านค่าได้น้อยที่สุดเท่ากับ 0.03 ดังนั้น ค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดที่ทำการตรวจสอบจะมีค่าเท่ากับ 0.16

สรุปผลการตรวจสอบ โดยที่ค่าความเบี่ยงเบนเนื่องจากการหมุนทั้งหมดของพื้นผิวนี้จะมีค่าเท่ากับ 0.16