GD&T คืออะไร
ISO ให้ความหมายของ GD&T ไว้ว่าเป็น “ข้อมูลจำเพาะด้านรูปทรงเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์ (Geometrical Product Specifications (GPS)) เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปร่าง ทิศทาง ตำแหน่ง และความไม่ได้ระนาบ” กล่าวโดยสรุปคือ “ข้อมูลจำเพาะด้านรูปทรงเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์” หมายถึงรูปร่าง ขนาด และความสัมพันธ์เชิงตำแหน่งของผลิตภัณฑ์ ขณะที่ “เกณฑ์ความคลาดเคลื่อน” จะหมายถึงข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ คุณลักษณะของ “เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต” ตามนิยามแล้วจะได้แก่ ข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้สำหรับรูปร่าง และตำแหน่ง เพิ่มขึ้นมาจากขนาด
- ความแตกต่างระหว่างเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด (เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของมิติ) และเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
- ข้อดีของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
- หลักการของความเป็นอิสระ
- นิยามของ ISO
ความแตกต่างระหว่างเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด (เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของมิติ) และเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
เมื่อแบ่งออกเป็นประเภทกว้างๆ แล้ว จะได้วิธีในการออกแบบ 2 วิธีได้แก่:
- เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด
- เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดจะควบคุมขนาดของแต่ละมิติ
เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิตจะควบคุมรูปร่าง ความขนาน ความเอียง ตำแหน่ง การหนีจากจุดอ้างอิง และปัจจัยอื่นๆ
ข้อดีของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
เพราะเหตุใดจึงต้องใช้เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
ตัวอย่างเช่น เมื่อผู้ออกแบบสั่งทำชิ้นส่วนที่เป็นแผ่น คำสั่งจากเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดจะเป็นดังนี้:
-
- a
- ขอบเขตความคลาดเคลื่อน
แบบร่างนี้อาจทำให้ได้ชิ้นส่วนตามที่แสดงไว้ด้านล่าง:
- a
- ขอบเขตความคลาดเคลื่อน
- a
- ขอบเขตความคลาดเคลื่อน
ชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่ตรงตามมาตรฐานหรือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีตำหนิ
ชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกผลิตขึ้นเนื่องจากไม่มีการอ้างถึงความขนานในแบบร่าง
ความผิดพลาดอยู่ที่คำสั่งในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของผู้ออกแบบ ไม่ได้มาจากผู้ผลิต
เมื่อใช้เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต แบบร่างของชิ้นส่วนเดียวกันจะเป็นดังนี้ ดังภาพ จะเห็นได้ว่ามีการใช้คุณลักษณะของรูปทรงเรขาคณิต “ความขนาน” และ “ความเรียบ” เพิ่มเติมจากขนาด ซึ่งจะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดที่เราพบจากเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดได้
- a
- เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของความขนาน
- b
- เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของความเรียบ
- c
- ระนาบอ้างอิง
เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิตมีข้อดีอยู่ที่ความแม่นยำและประสิทธิภาพในการสื่อสารถึงความตั้งใจของผู้ออกแบบ ซึ่งไม่สามารถแสดงออกได้ด้วยการใช้เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดเพียงอย่างเดียว
หลักการของความเป็นอิสระ
เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดและเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิตจะกำหนดเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของข้อมูลจำเพาะในแง่ที่แตกต่างกัน เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดจะกำหนดขนาดของมิติ ในขณะที่เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิตจะกำหนดรูปร่างและความสัมพันธ์ของตำแหน่ง
ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ต้องเลือกว่าแบบใดจะดีกว่า แต่ต้องใช้ควบคู่กันไปเพื่อให้ได้คำสั่งด้านเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพ
สำหรับเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดและเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต จะต้องใช้เครื่องมือวัดและวิธีตรวจสอบสำหรับการวัดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เนื่องจากมีการใช้คาลิปเปอร์หรือไมโครมิเตอร์ในการวัดระหว่างจุด 2 จุดสำหรับข้อมูลจำเพาะด้านเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด มิติต่อไปนี้จึงผ่านเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดทั้งหมด
-
ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของขนาด รูปร่างของมิติอ้างอิง -
แกนที่มีเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด (อ้างอิง) วงกลมสมบูรณ์แบบที่มีเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน วงกลมที่บิดเบี้ยวแต่อยู่ภายในขอบเขตของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน วงกลมที่มีแกนกลางผิดเพี้ยน
สำหรับเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต จะตรวจสอบความกลมและตำแหน่งของแกนกลางโดยใช้ เครื่องมือวัดความกลม หรือ เครื่องมือวัดพิกัด ซึ่งอาจส่งผลให้มิติด้านบนไม่ตรงตามข้อมูลจำเพาะของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน โดยจะขึ้นอยู่กับเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้ ซึ่งหมายความว่าบางมิติอาจผ่านข้อกำหนดของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาด แต่จะไม่ตรงตามข้อมูลจำเพาะของเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิต
จากด้านบนจึงสามารถสรุปได้ว่า การควบคุมด้วยเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดและการควบคุมด้วยเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของรูปทรงเรขาคณิตนั้นแทบจะไม่มีความสัมพันธ์กันเลย แนวคิดนี้เรียกว่าหลักการของความเป็นอิสระ
นิยามของ ISO
ISO จะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างคุณลักษณะด้านขนาดและรูปทรงเรขาคณิตดังนี้:
- ISO 8015-1985
- โดยปกติแล้วข้อมูลจำเพาะ GPS สำหรับ Feature หรือความสัมพันธ์ระหว่าง Feature จะไม่ต้องอาศัยข้อมูลจำเพาะอื่นๆ ยกเว้นแต่ว่าจะมีระบุไว้ในมาตรฐานหรือมีการระบุไว้เป็นพิเศษ
หลักการของความเป็นอิสระที่แสดงไว้ด้านบนคือหลักการสากลของ ISO อย่างไรก็ตาม บางองค์กรก็ได้นำกฎของ ASME (สมาคมวิศวกรเครื่องกลอเมริกา : American Society of Mechanical Engineers) มาใช้ โดยไม่ได้ใช้หลักการของความเป็นอิสระ ด้วยเหตุนี้ จึงขอแนะนำให้คุณกำหนดมาตรฐานให้ชัดเจนด้วยการปรึกษากันก่อนที่จะทำข้อตกลง โดยเฉพาะกับบริษัทต่างชาติ