ขนาดดอกสว่านนิ้ว — ดอกเศษส่วน ดอกเบอร์ และดอกตัวอักษร

แบบงานจากอเมริกาและเครื่องจักรที่ออกแบบด้วยระบบนิ้วมักเขียนขนาดรูเป็นชื่อดอกสว่าน เช่น #7 DRILL หรือ F DRILL THRU หรือ 27/64 DRILL แทนที่จะเขียนเส้นผ่านศูนย์กลาง ช่างที่คุ้นกับดอกสว่านเมตริกซึ่งเรียกตามขนาดตรงๆ เช่น Ø6.8 จะไม่รู้ทันทีว่า F ใหญ่เท่าไร หรือ #7 กับ #70 ต่างกันแค่ไหน บทความนี้อธิบายดอกสว่านนิ้วทั้งสามชุด วิธีอ่านในแบบงาน วิธีเลือกดอกเมตริกแทนเมื่อไม่มีดอกนิ้ว และการเขียนขนาดในโปรแกรม CNC

ดอกสว่านนิ้วมีสามชุด

ดอกสว่านเมตริกมีชุดเดียว เรียกตามเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมิลลิเมตร ส่วนดอกสว่านนิ้วมีสามชุดที่เรียกต่างกัน

ชุด	ช่วงขนาด	การเรียก	ลำดับ
ดอกเศษส่วน (Fractional)	1/64 นิ้วขึ้นไป	เศษส่วนของนิ้ว เช่น 1/4 หรือ 27/64	ไล่ทีละ 1/64 นิ้ว (0.397 มม.)
ดอกเบอร์ (Number หรือ Wire gauge)	#80 (0.0135 นิ้ว) ถึง #1 (0.228 นิ้ว)	เบอร์ เช่น #7 หรือ #29	ยิ่งเบอร์มากยิ่งเล็ก
ดอกตัวอักษร (Letter)	A (0.234 นิ้ว) ถึง Z (0.413 นิ้ว)	ตัวอักษร เช่น F หรือ U	ยิ่งใกล้ Z ยิ่งโต

ดอกเศษส่วนไล่ทีละ 1/64 นิ้ว ซึ่งห่างเกินไปสำหรับรูเจาะนำก่อนต๊าปและรูที่ต้องการขนาดใกล้เคียง ดอกเบอร์และดอกตัวอักษรจึงเติมขนาดที่อยู่ระหว่างกลาง ดอกตัวอักษรต่อจากดอกเบอร์พอดี คือ #1 (0.228 นิ้ว) แล้วต่อด้วย A (0.234 นิ้ว) และดอกตัวอักษรตัวสุดท้าย Z (0.413 นิ้ว) ก็ต่อด้วยดอกเศษส่วน 27/64 นิ้ว (0.4219 นิ้ว) เมื่อรวมทั้งสามชุด ตั้งแต่ #80 ถึง Z ขนาดที่อยู่ติดกันจึงห่างกันไม่เกินราว 0.01 นิ้ว (0.25 มม.)

ดอกเบอร์มีที่มาจากเกจลวดเหล็กของอังกฤษ (Stubs steel wire gauge) ซึ่งเรียกลวดเส้นเล็กด้วยเบอร์ใหญ่ เพราะลวดยิ่งถูกดึงผ่านแม่พิมพ์หลายครั้งยิ่งเล็ก ลำดับที่กลับด้านนี้จึงติดมาถึงดอกสว่าน ขนาดของทั้งสามชุดกำหนดไว้ในมาตรฐาน ASME B94.11M นอกจากนี้ยังมีดอกเบอร์ขนาดจิ๋ว #81 ถึง #97 สำหรับงานรูเล็กมาก ซึ่งไม่ค่อยพบในงานทั่วไป

ชุดดอกสว่านนิ้วที่ขายทั่วไปมักแยกตามสามชุดนี้ เช่น ดอกเศษส่วน 1/16 ถึง 1/2 นิ้วทีละ 1/64 รวม 29 ดอก ดอกเบอร์ #1 ถึง #60 รวม 60 ดอก และดอกตัวอักษร 26 ดอก รวมกันเป็นชุดใหญ่ 115 ดอก

อ่านขนาดในแบบงาน

แบบงานระบบนิ้วเขียนขนาดรูได้หลายแบบ ทั้งเป็นชื่อดอกสว่าน เป็นทศนิยม หรือทั้งสองอย่าง

ในแบบงาน	ความหมาย
#7 DRILL	เจาะด้วยดอกเบอร์ 7 คือ 0.201 นิ้ว (5.105 มม.)
F DRILL THRU	เจาะทะลุด้วยดอกตัวอักษร F คือ 0.257 นิ้ว (6.528 มม.)
27/64 DRILL .75 DEEP	ดอกเศษส่วน 27/64 นิ้ว (10.716 มม.) ลึก 0.75 นิ้ว
Ø.201 THRU	รูทะลุ 0.201 นิ้ว ซึ่งตรงกับดอกเบอร์ 7
1/4-20 UNC-2B #7 DRILL	รูเกลียว 1/4 นิ้ว 20 เกลียวต่อนิ้ว เจาะนำด้วยดอกเบอร์ 7

ข้อควรระวังในการอ่าน

• # คือเบอร์ดอกสว่าน ไม่ใช่ขนาดสกรู ในแบบงานเดียวกันอาจมีทั้ง #10-24 UNC ซึ่งเป็นสกรูเบอร์ 10 (0.190 นิ้ว) และ #25 DRILL ซึ่งเป็นดอกสว่านเบอร์ 25 (0.1495 นิ้ว) เบอร์สกรูยิ่งมากยิ่งโต แต่เบอร์ดอกสว่านยิ่งมากยิ่งเล็ก ดูคำว่า DRILL หรือ UNC หรือ UNF ที่ตามมาเสมอ
• ทศนิยมนิ้วไม่มีเลข 0 ข้างหน้า แบบงานอเมริกันเขียน .201 ไม่ใช่ 0.201 และไม่มีหน่วยกำกับ ถ้าแบบงานเขียนว่า Ø.257 ให้อ่านเป็น 0.257 นิ้ว ไม่ใช่ 0.257 มม.
• ดอกต่างชุดที่ขนาดใกล้กันไม่ใช่ดอกเดียวกัน เช่น #7 (0.201 นิ้ว) กับ 13/64 นิ้ว (0.2031 นิ้ว) ต่างกันเพียง 0.002 นิ้ว (0.05 มม.) แต่ถ้าแบบงานกำหนดเป็นรูเจาะนำก่อนต๊าป ให้ใช้ดอกที่แบบงานระบุ มีเพียง E ที่เท่ากับ 1/4 นิ้วพอดี
• ดอกตัวอักษรมีทั้ง I และ O ซึ่งอาจอ่านสับสนกับเลข 1 และ 0 ในแบบงานที่เขียนด้วยมือหรือพิมพ์ไม่ชัด ถ้าขนาดที่อ่านได้ไม่สมเหตุสมผลกับงาน ให้ตรวจกับขนาดทศนิยมหรือถามผู้ออกแบบ

ขนาดของแต่ละชุด

ขนาดของดอกเบอร์และดอกตัวอักษรไม่ได้ห่างกันเท่ากัน ช่วงเบอร์ใหญ่ (ดอกเล็ก) ห่างกันเพียง 0.001 นิ้ว ช่วงเบอร์เล็ก (ดอกใหญ่) ห่างกันราว 0.003 ถึง 0.008 นิ้ว จึงคำนวณจากเบอร์หรือตัวอักษรไม่ได้ ต้องเปิดตาราง ขนาดของทุกดอกในสามชุดเป็นนิ้วและมิลลิเมตรตาม ASME B94.11M อยู่ในตารางขนาดดอกสว่าน ทั้งแบบเรียงรวมตามขนาดและแบบแยกชุด

ดอกเศษส่วนไม่ต้องเปิดตาราง ขนาดเป็นมิลลิเมตรคำนวณตรงจากเศษส่วน คือ เศษ ÷ ส่วน × 25.4 เช่น 27/64 นิ้ว = 0.4219 × 25.4 = 10.716 มม.

ตัวอย่างขนาดที่พบบ่อยในแบบงาน

• #29 = .1360 นิ้ว (3.454 มม.) รูเจาะนำของ 8-32 UNC
• #7 = .2010 นิ้ว (5.105 มม.) รูเจาะนำของ 1/4-20 UNC
• F = .257 นิ้ว (6.528 มม.) รูเจาะนำของ 5/16-18 UNC

เลือกดอกเมตริกแทนดอกนิ้ว

โรงงานในไทยส่วนใหญ่มีดอกสว่านเมตริกครบกว่าดอกนิ้ว ชุดดอกสว่านเมตริกทั่วไปมีขนาดทุก 0.1 มม. ดอกเมตริกที่ใกล้ที่สุดจึงต่างจากดอกนิ้วไม่เกิน 0.05 มม. วิธีเลือกคือแปลงขนาดดอกนิ้วเป็นมิลลิเมตร แล้วเลือกดอกเมตริกที่ใกล้ที่สุด จากนั้นตรวจว่าความต่างนั้นยอมรับได้สำหรับหน้าที่ของรู

หน้าที่ของรู	ใช้ดอกเมตริกแทนได้หรือไม่
รูหลบสกรู	ได้ เลือกขนาดที่ใกล้ที่สุดหรือใหญ่กว่าเล็กน้อย รูหลบมีระยะเผื่อมากอยู่แล้ว
รูเจาะนำก่อนต๊าป	ได้เกือบทุกขนาด ตรวจเปอร์เซ็นต์เกลียวที่ได้ ดูตัวอย่างด้านล่าง
รูเจาะนำก่อนรีมเมอร์	ระวัง ระยะเผื่อสำหรับรีมเมอร์มีเพียงเพียงไม่กี่จุดทศนิยมของมิลลิเมตร ดูตารางของผู้ผลิตรีมเมอร์และเลือกให้เนื้อเหลือพอ
รูที่มีพิกัดความเผื่อในแบบงาน	ใช้ได้เมื่อขนาดของดอกเมตริกบวกการขยายตัวของรูยังอยู่ในพิกัด ถ้าไม่แน่ใจให้เจาะเล็กแล้วคว้านหรือรีม

ตัวอย่างรูเจาะนำของเกลียวนิ้วที่พบบ่อย

เกลียว	ดอกนิ้วตามตาราง	ดอกเมตริกแทน	เปอร์เซ็นต์เกลียว ดอกนิ้ว → ดอกเมตริก
1/4-20 UNC	#7 (5.105 มม.)	5.1 มม.	75% → 76%
5/16-18 UNC	F (6.528 มม.)	6.5 มม.	77% → 78%
3/8-16 UNC	5/16 นิ้ว (7.938 มม.)	7.9 มม.	77% → 79%
#10-24 UNC	#25 (3.797 มม.)	3.8 มม.	75% → 75%

เปอร์เซ็นต์เกลียวที่ต่างกันเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ไม่มีผลต่อความแข็งแรงของเกลียวในการใช้งานทั่วไป รูที่เล็กลงทำให้ต๊าปหนักขึ้น รูที่ใหญ่ขึ้นทำให้ต๊าปง่ายขึ้นแต่เกลียวตื้นลง ขนาดรูเจาะนำของเกลียวนิ้วทุกขนาดพร้อมดอกเมตริกที่ใกล้ที่สุดอยู่ในตารางเกลียวนิ้ว UNC และ UNF และคำนวณเปอร์เซ็นต์เกลียวของดอกที่มีอยู่ได้ด้วยเครื่องคำนวณขนาดรูเจาะนำก่อนต๊าป

วัดขนาดดอกสว่าน

ดอกสว่านนิ้วที่ใช้มานานมักไม่มีตัวเลขบนก้านแล้ว หรือตัวเลขสึกจนอ่านไม่ออก วิธีตรวจขนาดมีสองวิธี

• แผ่นเกจดอกสว่าน (Drill gauge) เป็นแผ่นโลหะที่เจาะรูไว้ทุกขนาดของชุดนั้น พร้อมชื่อและขนาดทศนิยม เสียบก้านดอกสว่านลงในรูที่พอดีที่สุด แผ่นเกจแยกเป็นชุดดอกเบอร์ ดอกตัวอักษร และดอกเศษส่วน
• ไมโครมิเตอร์ วัดที่ขอบนำ (Margin) ของดอกสว่านใกล้ปลาย ไม่วัดที่ก้าน เพราะดอกสว่านบางแบบมีก้านเล็กกว่าส่วนตัด แล้วเทียบกับตารางขนาดดอกสว่าน ขนาดที่วัดได้อาจเล็กกว่าขนาดในตารางเล็กน้อยตามพิกัดความเผื่อของดอกสว่าน

เขียนในโปรแกรม CNC

ชุดควบคุมไม่รู้จักชื่อดอกสว่าน ในโปรแกรมมีเพียงพิกัดและความลึก ชื่อและขนาดของดอกสว่านจึงอยู่ในหมายเหตุของเครื่องมือ ซึ่งช่วยให้ผู้ตั้งเครื่องหยิบดอกถูก

(T05 #7 DRILL .201 = 5.105MM)

• เขียนทั้งชื่อและขนาด ผู้ตั้งเครื่องที่มีแต่ดอกเมตริกจะเห็นขนาดเป็นมิลลิเมตรทันที และรู้ว่าต้องหาดอก 5.1 มม. แทน
• ความลึกของรูคิดจากขนาดดอกจริง โปรแกรมที่เขียนด้วยหน่วยมิลลิเมตร (G21) แต่ใช้ดอกนิ้ว ให้แปลงเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมิลลิเมตรก่อนคำนวณความยาวปลายแหลม ดอกสว่านมุม 118° มีปลายแหลมยาวราว 0.3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง เช่น ดอก F (6.528 มม.) ปลายแหลมยาว 0.3 × 6.528 ≈ 1.96 มม. ตามวิธีในบทที่ 15 ของบทเรียนการเขียนโปรแกรม CNC
• ความเร็วรอบคิดจากขนาดเป็นมิลลิเมตร สูตร $S = 1000 \times V \div (\pi \times D)$ ใช้ D เป็นมิลลิเมตร ถ้าความเร็วตัดเป็นฟุตต่อนาที (SFM) ใช้สูตร $S = 12 \times \text{SFM} \div (\pi \times D)$ โดย D เป็นนิ้ว ทั้งสองแบบได้ผลเท่ากัน หรือใช้เครื่องคำนวณความเร็วรอบและอัตราป้อน

สรุป

• ดอกสว่านนิ้วมีสามชุด ดอกเศษส่วนไล่ทีละ 1/64 นิ้ว ดอกเบอร์ #80 ถึง #1 ยิ่งเบอร์มากยิ่งเล็ก และดอกตัวอักษร A ถึง Z ยิ่งใกล้ Z ยิ่งโต ดอกเบอร์และดอกตัวอักษรเติมขนาดระหว่างดอกเศษส่วน
• ขนาดของดอกเบอร์และดอกตัวอักษรต้องเปิดตาราง เพราะไม่ได้ห่างกันเท่ากัน
• อ่านแบบงานให้แยกเบอร์สกรูกับเบอร์ดอกสว่าน และอ่านทศนิยมที่ไม่มีหน่วยเป็นนิ้ว
• ดอกเมตริกทุก 0.1 มม. แทนดอกนิ้วได้เกือบทุกงาน ต่างกันไม่เกิน 0.05 มม. ยกเว้นรูก่อนรีมเมอร์และรูที่มีพิกัดแคบ
• ในโปรแกรม CNC เขียนชื่อและขนาดเป็นมิลลิเมตรในหมายเหตุของเครื่องมือ และคำนวณความลึกและความเร็วรอบจากขนาดจริง