ASME Y14.5 ฉบับ 1982 1994 2009 และ 2018 ต่างกันอย่างไร — สิ่งที่ผู้อ่านแบบงานต้องรู้

แบบงานที่ใช้ GD&T ตามมาตรฐานอเมริกันจะมีหมายเหตุบอกว่าใช้ ASME Y14.5 ฉบับปีใด เช่น ฉบับ 1994 2009 หรือ 2018 ปีนี้สำคัญ เพราะกฎและสัญลักษณ์บางตัวเปลี่ยนไประหว่างฉบับ แบบงานของชิ้นส่วนที่ผลิตต่อเนื่องมานานยังอ้างฉบับเก่าอยู่ และลูกค้าแต่ละรายปรับไปใช้ฉบับใหม่ไม่พร้อมกัน ผู้อ่านแบบงานจึงพบได้ทุกฉบับ บทความนี้เปรียบเทียบสี่ฉบับที่ยังพบบนแบบงาน และชี้จุดที่อ่านผิดได้ง่าย พื้นฐานของสัญลักษณ์ดูได้ที่พื้นฐาน GD&T

แบบงานอ้างฉบับใด

ให้ดูที่หมายเหตุทั่วไปหรือกรอบรายละเอียดของแบบงาน ซึ่งมักเขียนในรูปแบบนี้

DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ASME Y14.5M-1994
INTERPRET DRAWING IN ACCORDANCE WITH ASME Y14.5-2009

• อ่านแบบงานตามฉบับที่แบบงานอ้าง ไม่ใช่ฉบับล่าสุด แบบงานที่อ้างฉบับ 1994 ต้องอ่านตามกฎของฉบับ 1994 แม้จะผลิตในปีนี้
• ถ้าแบบงานไม่ระบุปี อย่าเดาว่าเป็นฉบับล่าสุด ให้ถามลูกค้าหรือผู้ออกแบบ และบันทึกคำตอบไว้กับเอกสารของงาน
• ตัวอักษร M ท้ายเลขมาตรฐาน ในฉบับ 1982 และ 1994 หมายถึงฉบับที่ใช้หน่วยเมตริกเป็นหลัก ตั้งแต่ฉบับ 2009 ตัดตัว M ออกจากชื่อ
• ชื่อนำหน้า ANSI หรือ ASME ฉบับ 1982 ใช้ชื่อ ANSI Y14.5M ส่วนฉบับ 1994 เป็นต้นมาใช้ชื่อ ASME Y14.5

ลำดับของมาตรฐาน

ปี	ชื่อฉบับ	หมายเหตุ
1957	ASA Y14.5-1957	ฉบับแรกที่ใช้เลข Y14.5
1966	USASI Y14.5-1966
1973	ANSI Y14.5-1973
1982	ANSI Y14.5M-1982	ฉบับเก่าที่สุดที่ยังพบบนแบบงานที่ผลิตอยู่
1994	ASME Y14.5M-1994	ใช้กันแพร่หลายนานที่สุด
2009	ASME Y14.5-2009	เปลี่ยนคำศัพท์เรื่อง datum มากที่สุด
2018	ASME Y14.5-2018	ฉบับปัจจุบัน

เปรียบเทียบสี่ฉบับ

หัวข้อ	1982	1994	2009	2018
ค่าเริ่มต้นเมื่อไม่เขียนสัญลักษณ์เงื่อนไขวัสดุ (Material condition modifier)	ตำแหน่งต้องเขียน M L หรือ S เสมอ ลักษณะอื่นเป็น RFS	RFS ทุกลักษณะ	RFS ทุกลักษณะ	RFS ทุกลักษณะ
สัญลักษณ์ S	ใช้	ไม่จำเป็น แต่ยังเขียนได้	ไม่ใช้	ไม่ใช้
สัญลักษณ์ของผิว datum	ตัวอักษรในกรอบ มีขีดสองข้าง เช่น -A-	สามเหลี่ยมต่อกับกรอบตัวอักษร	เหมือน 1994	เหมือน 1994
สมมาตร (Symmetry)	ไม่มี ให้ใช้ตำแหน่ง	มี	มี	ตัดออก
ร่วมศูนย์ (Concentricity)	มี	มี	มี	ตัดออก
สัญลักษณ์เงื่อนไขวัสดุที่ datum	เรียก MMC LMC RFS	เรียก MMC LMC RFS	เรียก MMB LMB RMB	เรียก MMB LMB RMB
ชื่อของตัวจำลอง datum ตามทฤษฎี		True geometric counterpart	Datum feature simulator	True geometric counterpart
รัศมี	R ต้องเป็นส่วนโค้งเรียบ	R ยอมให้มีส่วนแบนและส่วนเว้ากลับ ส่วน CR ต้องเรียบ	เหมือน 1994	เหมือน 1994
โพรไฟล์ที่โซนไม่สมมาตร	เส้นลูกโซ่บนแบบ	เส้นลูกโซ่บนแบบ	เพิ่มสัญลักษณ์ U	ใช้สัญลักษณ์ U เท่านั้น
คุมระนาบกลางของชิ้นส่วนแบน	ความตรง	ความตรง	ความเรียบ	ความเรียบ

จาก 1982 เป็น 1994

ฉบับ 1994 ปรับให้ใกล้กับมาตรฐาน ISO มากขึ้น การเปลี่ยนที่มีผลต่อการอ่านแบบงานมากที่สุดมีสี่ข้อ

• RFS เป็นค่าเริ่มต้นของทุกลักษณะ ในฉบับ 1982 กรอบคุมตำแหน่งต้องเขียน M L หรือ S เสมอ ทั้งที่ค่าพิกัดความเผื่อและที่ datum ที่เป็นขนาด ฉบับ 1994 กำหนดว่าถ้าไม่เขียนอะไร หมายถึง ไม่ขึ้นกับขนาด (RFS) สัญลักษณ์ S จึงไม่จำเป็นอีก
• สัญลักษณ์ของผิว datum เปลี่ยน จากตัวอักษรในกรอบที่มีขีดสองข้าง เป็นสามเหลี่ยมต่อกับกรอบตัวอักษรแบบเดียวกับ ISO ตำแหน่งที่วางสามเหลี่ยมบอกว่า datum เป็นผิวหรือเป็นแกน
• สมมาตรกลับมา ฉบับ 1982 ตัดสัญลักษณ์สมมาตรออกและให้ใช้ตำแหน่งแทน ฉบับ 1994 นำกลับมา
• รัศมีแยกเป็น R กับ CR ในฉบับ 1982 รัศมี R ต้องเป็นส่วนโค้งเรียบ ไม่มีส่วนแบนหรือส่วนเว้ากลับ ฉบับ 1994 ย้ายความหมายนี้ไปที่ รัศมีควบคุม (Controlled radius, CR) ส่วน R ยอมให้ผิวอยู่ที่ใดก็ได้ในโซนระหว่างรัศมีเล็กสุดกับใหญ่สุด

ฉบับ 1994 ยังเพิ่มสัญลักษณ์อีกหลายตัว เช่น สภาวะอิสระ F ระนาบสัมผัส T และพิกัดความเผื่อทางสถิติ

จาก 1994 เป็น 2009

ฉบับ 2009 ใช้เวลาจัดทำเกือบ 15 ปี และเปลี่ยนคำศัพท์มากที่สุด โดยเฉพาะเรื่อง datum

• MMB LMB และ RMB สัญลักษณ์เงื่อนไขวัสดุที่เขียนหลังตัวอักษร datum ยังเป็น M และ L ตัวเดิม แต่เปลี่ยนชื่อเรียกจากเงื่อนไขวัสดุ (MMC LMC RFS) เป็น ขอบเขตวัสดุ (Maximum material boundary, Least material boundary, Regardless of material boundary) เพราะสิ่งที่กำหนดคือขอบเขตที่ตัวจำลอง datum ต้องมีขนาดเท่านั้น ซึ่งอาจเป็นขนาดวัสดุมากสุดหรือขนาดที่รวมพิกัดความเผื่อเรขาคณิตแล้ว
• ตัวจำลอง datum (Datum feature simulator) เป็นคำใหม่ที่ใช้แทน True geometric counterpart ของฉบับ 1994 และแยกเป็นตัวจำลองตามทฤษฎีกับตัวจำลองจริง เช่น ปากกา หัวจับ หรือแท่นระดับ
• กรอบอ้างอิง datum ที่กำหนดองศาอิสระเอง แบบงานระบุได้ว่า datum แต่ละตัวจำกัดองศาอิสระใดบ้าง และกำหนดแกน X Y Z ของกรอบอ้างอิงได้
• สัญลักษณ์ใหม่ ได้แก่ รอบทั้งชิ้น (All over) สำหรับโพรไฟล์ ผิวต่อเนื่อง CF หลักความเป็นอิสระ I โซนโพรไฟล์ไม่สมมาตร U เป้า datum ที่เคลื่อนได้ และการเลื่อนของตัวจำลอง datum
• ลักษณะที่มีขนาดแบบไม่ปกติ (Irregular feature of size) เป็นแนวคิดใหม่ ทำให้ใช้รูปร่างที่ไม่ใช่ทรงกระบอกหรือระนาบขนานเป็น datum ได้
• โพรไฟล์ ใช้โซนที่กว้างไม่เท่ากันตลอดผิวได้ และขยายการใช้โพรไฟล์แบบผสม
• ระนาบกลาง ใช้ความเรียบคุมระนาบกลางของชิ้นส่วนแบน แทนความตรงที่ใช้ในฉบับก่อน
• แบบจำลองสามมิติ ใช้ร่วมกับ ASME Y14.41 ซึ่งกำหนดวิธีเขียนข้อกำหนดบนแบบจำลอง CAD

จาก 2009 เป็น 2018

ฉบับ 2018 เปลี่ยนแนวคิดน้อยกว่าฉบับ 2009 แต่มีการตัดสัญลักษณ์ที่ผู้อ่านแบบงานต้องรู้

• ตัดร่วมศูนย์และสมมาตรออก สัญลักษณ์ลักษณะเรขาคณิตจึงเหลือ 12 ตัวจาก 14 ตัว เหตุผลคือสองลักษณะนี้คุมจุดกึ่งกลางของผิว ซึ่งวัดยากและมีราคาแพง และผู้ออกแบบใช้ผิดบ่อย ฉบับ 2018 ให้ใช้ตำแหน่ง การแกว่ง หรือโพรไฟล์แทน
• สัญลักษณ์ปรับแต่งโพรไฟล์แบบไดนามิก (Dynamic profile) เป็นสัญลักษณ์สามเหลี่ยมในกรอบควบคุมลักษณะ ใช้เมื่อต้องการคุมรูปร่างของผิวโดยไม่คุมขนาด โซนพิกัดความเผื่อขยายหรือหดตามขนาดจริงของชิ้นงานได้
• สัญลักษณ์จาก–ถึง (From–to) บอกทิศของข้อกำหนดที่เปลี่ยนไปตามผิว
• คำศัพท์เปลี่ยนกลับ Datum feature simulator ของฉบับ 2009 กลับไปเรียก True geometric counterpart และ datum ที่ใช้ผิวสองผิวร่วมกันเรียกว่า Common datum features
• ผิว datum ที่โยกได้ ฉบับ 2018 กำหนดให้วางชิ้นงานในตำแหน่งเดียว คือตำแหน่งที่ระยะห่างระหว่างผิวกับตัวจำลองน้อยที่สุด ฉบับก่อนยอมให้มีได้หลายตำแหน่ง ข้อนี้เข้ากับวิธีคำนวณของเครื่อง CMM
• โพรไฟล์ที่โซนไม่สมมาตร ต้องใช้สัญลักษณ์ U เท่านั้น ไม่ใช้เส้นลูกโซ่แบบเดิม
• โครงสร้างของเอกสาร หมวดถูกจัดและเรียงเลขใหม่ รูปร่าง การวางตัว และโพรไฟล์แยกเป็นหมวดของตัวเอง รูปประกอบย้ายไปท้ายหมวด และมีรูปแบบจำลองสามมิติมากขึ้น เลขหัวข้อของฉบับ 2009 กับ 2018 จึงไม่ตรงกัน

สิ่งที่ต้องระวังเมื่ออ่านแบบงาน

สิ่งที่เห็นบนแบบงาน	ความหมายตามฉบับ	สิ่งที่ควรทำ
กรอบคุมตำแหน่งไม่มี M L หรือ S	ฉบับ 1994 เป็นต้นมาคือ RFS ไม่มีค่าเผื่อโบนัส ฉบับ 1982 ถือว่าเขียนไม่ครบ	ถ้าแบบงานอ้างฉบับ 1982 ให้ถามผู้ออกแบบ อย่าเลือกเอง
สัญลักษณ์ S	RFS เหมือนกับไม่เขียนในฉบับ 1994 เป็นต้นมา	อ่านเป็น RFS
สัญลักษณ์ datum แบบ -A-	แบบงานเขียนตามฉบับ 1982 หรือเก่ากว่า	อ่านกฎข้ออื่นตามฉบับ 1982 ด้วย โดยเฉพาะเรื่อง RFS และรัศมี
รัศมี R ไม่มีคำว่า CR	ฉบับ 1982 ต้องเป็นส่วนโค้งเรียบ ฉบับ 1994 เป็นต้นมายอมให้มีส่วนแบน	ตรวจฉบับก่อนตัดสินว่ารัศมีที่มีรอยต่อผ่านหรือไม่
ร่วมศูนย์หรือสมมาตร บนแบบงานที่อ้างฉบับ 2018	ฉบับ 2018 ไม่ได้นิยามไว้	ถามผู้ออกแบบว่าต้องการตำแหน่ง การแกว่ง หรือโพรไฟล์
ร่วมศูนย์หรือสมมาตร บนแบบงานที่อ้างฉบับ 1994 หรือ 2009	คุมจุดกึ่งกลางของผิว ไม่ใช่แกนของชิ้นงาน	วัดตามนิยามของฉบับนั้น อย่าแทนด้วยการวัดการแกว่งโดยไม่ตกลงกับลูกค้า
M หลังตัวอักษร datum	แนวคิดเดียวกันทุกฉบับ ฉบับ 2009 เป็นต้นมาเรียก MMB	คำนวณขนาดของตัวจำลอง datum ตามฉบับที่อ้าง

ข้อควรระวังอีกสามข้อ

• แบบงานที่แก้ไขหลายครั้ง ยังใช้ฉบับที่หมายเหตุระบุไว้ การแก้ไขแบบงานในปีหลังไม่ได้เปลี่ยนฉบับของมาตรฐานโดยอัตโนมัติ
• ชิ้นส่วนในชุดประกอบเดียวกันอาจอ้างคนละฉบับ ให้ตรวจหมายเหตุของแบบงานแต่ละแผ่น
• ISO เป็นอีกระบบหนึ่ง แบบงานที่อ้าง ISO 1101 หรือ ISO 8015 ไม่ได้ใช้กฎของ ASME ฉบับใดเลย เช่น ISO ใช้หลักความเป็นอิสระเป็นค่าเริ่มต้น และยังมีสัญลักษณ์ร่วมศูนย์กับสมมาตร ดูหัวข้อมาตรฐานในพื้นฐาน GD&T

สรุป

• อ่านแบบงานตามฉบับของ ASME Y14.5 ที่หมายเหตุของแบบงานอ้าง ถ้าไม่ระบุปี ให้ถาม
• 1982 กรอบคุมตำแหน่งต้องเขียนสัญลักษณ์เงื่อนไขวัสดุเสมอ สัญลักษณ์ datum เป็นแบบ -A- ไม่มีสมมาตร และ R ต้องเป็นส่วนโค้งเรียบ
• 1994 RFS เป็นค่าเริ่มต้น สัญลักษณ์ datum เป็นสามเหลี่ยม สมมาตรกลับมา และแยก CR ออกจาก R
• 2009 เปลี่ยนคำศัพท์เรื่อง datum เป็น MMB LMB RMB และตัวจำลอง datum เพิ่มสัญลักษณ์หลายตัว และใช้ร่วมกับแบบจำลองสามมิติ
• 2018 ตัดร่วมศูนย์และสมมาตร เพิ่มโพรไฟล์แบบไดนามิกและสัญลักษณ์จาก–ถึง และเรียงหมวดใหม่
• เมื่อพบสัญลักษณ์ที่ฉบับที่อ้างไม่ได้นิยามไว้ ให้ถามผู้ออกแบบ อย่าตีความเอง

มาตรฐานอ้างอิง

เอกสารมาตรฐานเป็นเอกสารที่ต้องซื้อ ลิงก์ด้านล่างไปยังหน้ารายละเอียดบนเว็บไซต์ของ ASME

มาตรฐาน	ชื่อเรื่อง
ASME Y14.5-2018	Dimensioning and Tolerancing
ASME Y14.5 ทุกฉบับ	Dimensioning and Tolerancing