พื้นฐาน GD&T: อ่านสัญลักษณ์บนแบบงานให้เป็นภายใน 10 นาที

GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) คือภาษาสัญลักษณ์บนแบบงานที่ใช้บอกว่า รูปร่าง การวางตัว และตำแหน่งของผิวหรือรูบนชิ้นงานคลาดเคลื่อนได้เท่าไร และให้วัดเทียบกับอะไร มาตรฐานที่ใช้กันแพร่หลายมีสองชุด คือ ASME Y14.5 ของสหรัฐอเมริกา และ ISO 1101 กับมาตรฐานในกลุ่ม ISO GPS สัญลักษณ์ของทั้งสองชุดเกือบเหมือนกัน บทนี้จะพาอ่านสัญลักษณ์ที่พบบ่อยที่สุดบนแบบงาน ได้แก่ กรอบควบคุมลักษณะ datum ค่าพิกัดความเผื่อรูปร่าง และค่าพิกัดความเผื่อตำแหน่ง แล้วปิดท้ายด้วยการอ่านแบบงานตัวอย่างทีละจุด

1.1 ทำไมพิกัดความเผื่อ ± อย่างเดียวไม่พอ

แบบงานที่ใช้เพียงขนาดกับพิกัดความเผื่อ ± เช่น รูอยู่ห่างจากขอบ 15 ±0.1 มม. มีช่องโหว่สามข้อ

1. ไม่บอกว่าวัดจากไหน ขอบชิ้นงานจริงไม่ได้ตรงหรือตั้งฉากสมบูรณ์ การวัดจากปลายขอบด้านหนึ่งกับอีกด้านหนึ่งจึงได้ค่าต่างกัน ผู้ผลิตกับผู้ตรวจสอบอาจวัดได้ผลต่างกันทั้งที่ใช้ชิ้นงานเดียวกัน
2. ไม่ควบคุมรูปร่าง พิกัดความเผื่อ ± ของความหนาไม่ได้บอกว่าผิวต้องเรียบแค่ไหน ผิวที่โก่งแต่ความหนาทุกจุดยังอยู่ในพิกัดความเผื่ออาจผ่านการตรวจ แต่ประกอบใช้งานไม่ได้
3. โซนพิกัดความเผื่อของตำแหน่งเป็นสี่เหลี่ยม รูที่เยื้องในแนวทแยงห่างจากตำแหน่งที่ถูกต้องได้มากกว่ารูที่เยื้องในแนวแกน ทั้งที่ในการประกอบ ระยะเยื้องทุกทิศมีผลเท่ากัน (ดูหัวข้อตำแหน่ง)

GD&T แก้ทั้งสามข้อด้วยการกำหนด จุดอ้างอิงการวัด (Datum) ให้ชัดเจน กำหนด โซนพิกัดความเผื่อ (Tolerance zone) ให้ตรงกับหน้าที่ของชิ้นงาน และเขียนทั้งหมดในรูปสัญลักษณ์ที่อ่านได้ความหมายเดียว

1.2 สัญลักษณ์ลักษณะเรขาคณิต

ลักษณะเรขาคณิต (Geometric characteristic) ที่ควบคุมได้แบ่งเป็นห้ากลุ่มตามสิ่งที่ควบคุม

กลุ่ม	ควบคุมอะไร	อ้างอิง datum
รูปร่าง (Form)	รูปทรงของผิวหรือแกนเพียงลำพัง เช่น ผิวเรียบแค่ไหน รูกลมแค่ไหน	ไม่มี
การวางตัว (Orientation)	มุมของผิวหรือแกนเทียบกับ datum เช่น ตั้งฉาก ขนาน	ต้องมี
ตำแหน่ง (Location)	ตำแหน่งของแกนหรือระนาบกลางเทียบกับ datum หรือเทียบกันเองภายในกลุ่มรู	ปกติมี ยกเว้นคุมเฉพาะกลุ่มรู (ดูหัวข้อตำแหน่ง)
โพรไฟล์ (Profile)	รูปร่างผิวโค้งอิสระ ใช้ได้ทั้งแบบควบคุมรูปร่างอย่างเดียวและแบบควบคุมตำแหน่งด้วย	มีหรือไม่มีก็ได้
การแกว่ง (Runout)	การแกว่งของผิวเมื่อหมุนชิ้นงานรอบแกน datum	ต้องมี

การแบ่งห้ากลุ่มนี้เป็นแบบของ ASME Y14.5 ส่วนตารางสัญลักษณ์ใน ISO 1101 มีสี่กลุ่ม คือ รูปร่าง การวางตัว ตำแหน่ง และการแกว่ง และนับโพรไฟล์ของเส้นและของผิวอยู่ในสามกลุ่มแรก ตามว่าอ้างอิง datum หรือไม่ ชื่อบางตัวก็ต่างกัน เช่น ความกลมที่ ASME เรียก Circularity ใน ISO เรียก Roundness

มาตรฐาน ASME Y14.5-2018 ตัดสัญลักษณ์ ร่วมศูนย์ (Concentricity) และ สมมาตร (Symmetry) ออก ชิ้นส่วนที่ร่วมแกนหรือสมมาตรกันให้คุมด้วยตำแหน่ง การแกว่ง หรือโพรไฟล์แทน ส่วน ISO 1101 ยังคงใช้ทั้งสองสัญลักษณ์ และแยกสัญลักษณ์วงกลมซ้อนเป็นสองชื่อ คือ ร่วมศูนย์ (Concentricity) เมื่อคุมจุดศูนย์กลางบนหน้าตัด และ ร่วมแกน (Coaxiality) เมื่อคุมแกน หากพบบนแบบงาน ให้ตรวจดูว่าแบบงานอ้างอิงมาตรฐานใด

1.3 อ่านกรอบควบคุมลักษณะ (Feature control frame)

ข้อกำหนด GD&T ทุกข้อเขียนอยู่ใน กรอบควบคุมลักษณะ (Feature control frame) ซึ่งเป็นกรอบสี่เหลี่ยมแบ่งเป็นช่อง และลากเส้นชี้ไปยังผิวหรือรูที่ถูกควบคุม อ่านจากซ้ายไปขวาได้เป็นประโยคเดียว ISO 1101 ฉบับปี 2017 เรียกกรอบนี้ว่า Tolerance indicator (ชื่อเดิมคือ Tolerance frame)

1. ช่องแรก: สัญลักษณ์ลักษณะเรขาคณิต บอกว่าควบคุมอะไร
2. ช่องที่สอง: ขนาดโซนพิกัดความเผื่อ เป็นความกว้างรวมของโซน ไม่ใช่ค่า ± ถ้ามี Ø นำหน้า โซนจะเป็นทรงกระบอก (ใช้กับแกนของรู) ถ้าไม่มี โซนของผิวเรียบหรือแกนจะเป็นช่องระหว่างระนาบขนานสองระนาบ อาจตามด้วยสัญลักษณ์ปรับแต่ง (Modifier) เช่น M เงื่อนไขวัสดุมากสุด หรือ L เงื่อนไขวัสดุน้อยสุด
3. ช่องที่สามเป็นต้นไป: datum เรียงตาม ลำดับความสำคัญ ไม่ใช่ตามตัวอักษร datum ในช่องแรกคือ datum หลัก ช่องถัดไปคือ datum รอง และ datum ที่สาม

กรอบในภาพจึงอ่านว่า “แกนของรูต้องอยู่ในทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 มม. ที่ตำแหน่งถูกต้องตามแบบ เมื่อวัดเทียบกับ datum A B C ตามลำดับ และได้ค่าเผื่อเพิ่มเมื่อรูใหญ่ขึ้นจากขนาดเล็กสุด”

กรอบแบบอื่นลองสร้างและอ่านได้ที่เครื่องมือสร้างและอ่านกรอบควบคุมลักษณะ ซึ่งวาดกรอบจากค่าที่เลือก แสดงคำอ่านเป็นประโยค และตรวจว่ากรอบเขียนถูกหลักหรือไม่ เช่น การคุมรูปร่างที่ใส่ datum หรือ Ø ที่ใช้กับผิวเรียบ

1.4 Datum: ชิ้นงานต้องถูกวัดจากที่เดียวกันเสมอ

Datum คือระนาบ แกน หรือจุดในอุดมคติที่ใช้เป็นจุดเริ่มต้นของการวัด ส่วนผิวจริงบนชิ้นงานที่ใช้สร้าง datum เรียกว่า datum feature บนแบบงานจะระบุด้วย สัญลักษณ์ datum feature เป็นกรอบสี่เหลี่ยมใส่ตัวอักษร ต่อเส้นกับสามเหลี่ยมที่แตะผิวนั้น สามเหลี่ยมเป็นแบบทึบหรือโปร่งก็ได้ ทั้ง ASME Y14.5 และ ISO 5459 ถือว่ามีความหมายเหมือนกัน

ผิวจริงไม่ได้เรียบสมบูรณ์ ในการตรวจสอบจึงสร้าง datum จากอุปกรณ์ที่เรียบกว่าชิ้นงานมาก เช่น โต๊ะระดับ (Surface plate) แท่นฉากหรือพินของจิ๊กตรวจสอบ ชิ้นงานจะสัมผัสอุปกรณ์เหล่านี้ที่จุดสูงสุดของผิว ซึ่งเป็นสภาพเดียวกับตอนประกอบใช้งานจริง

1.4.1 กรอบอ้างอิง datum และหลัก 3-2-1

ชิ้นงานที่ลอยอยู่ในอากาศเคลื่อนที่ได้ 6 แบบ เรียกว่า องศาอิสระ (Degrees of freedom) คือ เลื่อนตามแกน X Y Z และหมุนรอบแกน X Y Z ก่อนวัดหรือตัดเฉือนชิ้นงาน ต้องล็อกองศาอิสระทั้งหกให้ครบ มิฉะนั้นผลการวัดแต่ละครั้งจะไม่ตรงกัน

datum สามตัวที่ตั้งฉากกันประกอบเป็น กรอบอ้างอิง datum (Datum reference frame) ทำหน้าที่ล็อกองศาอิสระเหล่านี้ทีละส่วนตามลำดับ datum หลัก รอง และที่สาม จำนวนจุดสัมผัสขั้นต่ำที่ datum แต่ละตัวต้องใช้เมื่อเป็นระนาบคือ 3 2 และ 1 จุด จึงเรียกว่า หลัก 3-2-1

ภาพเคลื่อนไหวด้านบนแสดงทั้งสามขั้นต่อเนื่องกัน ลูกศรคือองศาอิสระที่ยังเหลือ เมื่อชิ้นงานสัมผัส datum ใด ลูกศรที่ถูกล็อกจะเปลี่ยนเป็นสีจางของ datum นั้น ด้านล่างแยกอธิบายทีละขั้น

เริ่มต้น: ชิ้นงานลอยอยู่ได้ 6 องศาอิสระ

ในภาพ ระนาบ A คือพื้น ระนาบ B คือผนังด้านขวาหลัง และระนาบ C คือผนังด้านซ้ายหลัง ในการตรวจสอบจริง ระนาบเหล่านี้คือ ตัวจำลอง datum (Datum feature simulator) เช่น โต๊ะระดับ แท่นฉาก(Angle plate) และพินหยุดชิ้นงานซึ่งเรียบและตั้งฉากกันมากกว่าชิ้นงานหลายเท่า จุดสีจางบนระนาบคือตำแหน่งที่ชิ้นงานจะสัมผัส

ขั้นที่ 1: วางลงบน datum A สัมผัส 3 จุด

จุดสามจุดที่ไม่อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันกำหนดระนาบได้หนึ่งระนาบพอดี ชิ้นงานจึงวางได้มั่นคงเหมือนเก้าอี้สามขา ผิว A ล็อกองศาอิสระได้ 3 ตัว

• เลื่อนตาม Z ชิ้นงานกดลงไปต่ำกว่าระนาบ A ไม่ได้
• หมุนรอบ X และหมุนรอบ Y ชิ้นงานเอียงหน้า–หลังหรือซ้าย–ขวาไม่ได้ เพราะผิวล่างแนบกับระนาบ A

สิ่งที่เหลือคือชิ้นงานยัง ไถลไปมาบนระนาบ A และหมุนรอบแกนตั้งได้ เหมือนแก้วน้ำบนโต๊ะ ผิว A จึงเพียงพอสำหรับวัดความสูงและความขนานของผิวบน แต่ยังไม่พอสำหรับวัดตำแหน่งรู

ถ้าผิว A ไม่เรียบ ชิ้นงานจะโยกไปมาระหว่างจุดสูงต่างๆ และวางได้หลายแบบ ผู้ออกแบบจึงมักกำหนด ความเรียบให้กับ datum หลัก เสมอ

ขั้นที่ 2: ดันชิด datum B สัมผัส 2 จุด

โดยยังแนบผิว A ไว้ ดันชิ้นงานเข้าชิดระนาบ B จุดสองจุดกำหนด เส้นตรง หนึ่งเส้น ขอบของชิ้นงานจึงถูกจัดให้ขนานกับระนาบ B ล็อกเพิ่มได้ 2 ตัว

• เลื่อนตาม Y ชิ้นงานเลื่อนเข้าไปในระนาบ B ไม่ได้
• หมุนรอบ Z ชิ้นงานหมุนบนระนาบ A ไม่ได้อีก เพราะขอบถูกจัดแนวด้วยสองจุด

จุดสัมผัสทั้งสองควร อยู่ห่างกันมากที่สุด เพราะยิ่งห่าง มุมของชิ้นงานยิ่งแม่นยำ และ ต้องไม่ใช้ 3 จุดบน B เพราะผิว B ของชิ้นงานจริงไม่ได้ตั้งฉากกับผิว A สมบูรณ์ ถ้าบังคับให้แนบทั้งสองระนาบเต็มที่ ชิ้นงานจะยกตัวขึ้นจาก A หรือโยก ซึ่งขัดกับขั้นที่ 1 นี่คือเหตุผลที่แบบงานมักกำหนด ความตั้งฉากของ B เทียบกับ A

ขั้นที่ 3: เลื่อนชน datum C สัมผัส 1 จุด

โดยยังแนบ A และชิด B ไว้ เลื่อนชิ้นงานไปตามแนวระนาบ B จนชนระนาบ C องศาอิสระสุดท้ายคือ เลื่อนตาม X ถูกล็อก จุดเดียวก็เพียงพอ เพราะองศาอิสระอื่นถูกล็อกหมดแล้ว หากเพิ่มจุดที่สองบน C จะไปขัดกับแนวที่ B กำหนดไว้แล้ว

เมื่อครบสามขั้น ชิ้นงานมีตำแหน่งเดียวในกรอบอ้างอิง เส้นตัดของระนาบทั้งสามคือแกน X Y Z และจุดตัดของระนาบทั้งสามคือจุดกำเนิดที่ใช้วัดขนาดพื้นฐานทั้งหมดบนแบบงาน

ขั้น	datum	สัมผัสขั้นต่ำ	ล็อก	เหลือ
เริ่มต้น	ไม่มี	ไม่มี	ไม่มี	6
1	A หลัก (Primary)	3 จุด	เลื่อนตาม Z หมุนรอบ X หมุนรอบ Y	3
2	B รอง (Secondary)	2 จุด	เลื่อนตาม Y หมุนรอบ Z	1
3	C ที่สาม (Tertiary)	1 จุด	เลื่อนตาม X	0

1.4.2 Datum ที่เป็นแกนของรูหรือเพลา

หลัก 3-2-1 ใช้กับ datum ที่เป็นระนาบ เมื่อ datum เป็นรูหรือเพลา ตัวจำลอง datum จะเปลี่ยนเป็น แกนขยาย (Expanding mandrel) ที่ขยายตัวจนแนบผิวในของรูรอบทิศ หรือ หัวจับและคอลเล็ต (Collet) ที่หุบจนแนบผิวนอกของเพลา ตัวจำลองแบบนี้จับ แกน ของรูหรือเพลา ไม่ใช่ผิวด้านใดด้านหนึ่ง จำนวนองศาอิสระที่ล็อกจึงไม่เป็นไปตาม 3-2-1 แต่ขึ้นกับว่าแกนนั้นเป็น datum ลำดับใด และรูยาวเพียงใดเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง

รูยาวเป็น datum หลัก (ภาพซ้าย) แกนขยายแนบผิวรูตลอดความยาว ชิ้นงานจึงเลื่อนออกด้านข้างไม่ได้ และเอียงไม่ได้ เพราะผิวรูที่ยาวต้านการเอียงไว้ แกนของรูล็อกได้ 4 องศาอิสระในครั้งเดียว คือ เลื่อนตาม X และ Y ซึ่งตั้งฉากกับแกน และหมุนรอบ X และ Y สิ่งที่เหลือคือ เลื่อนตามแกน และ หมุนรอบแกน ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบเดียวกับเพลาที่สวมอยู่ในแบริ่ง

องศาอิสระสองตัวที่เหลือล็อกด้วย datum รองและที่สามอย่างละตัว

• datum รอง: ผิวหน้าที่ตั้งฉากกับแกน เช่น บ่าของรูหรือผิวหน้าของดุม ล็อกได้เพียง เลื่อนตามแกน 1 ตัว เพราะการเอียงถูกแกนล็อกไปแล้ว ผิวหน้าจึงแตะตัวจำลองที่จุดสูงสุดเพียงจุดเดียว ไม่ใช่ 3 จุดแบบ datum หลัก
• datum ที่สาม: ร่องลิ่ม รูที่สอง หรือผิวแบน ที่อยู่นอกแกน ล็อก หมุนรอบแกน ซึ่งเป็นตัวสุดท้าย

ชิ้นงานกลึงเป็นตัวอย่างที่เห็นได้ชัด เพลาที่จับในคอลเล็ตของเครื่องกลึงถูกล็อก 4 องศาอิสระด้วยแกนของผิวที่จับ และผิวหน้าที่ชนตัวหยุดในคอลเล็ตล็อกการเลื่อนตามแกน ส่วนการหมุนรอบแกนคือการหมุนของหัวสปินเดิลเอง สำหรับผิวที่กลมรอบแกนทั้งหมด การหมุนรอบแกนไม่ทำให้ผลการวัดเปลี่ยน แบบงานจึงมักอ้างอิงเพียง datum A หรือ A|B โดยไม่มี datum ที่สาม กรอบอ้างอิง datum ไม่จำเป็นต้องล็อกครบ 6 องศาอิสระเสมอ ล็อกเฉพาะที่มีผลต่อข้อกำหนดนั้น เช่น ค่าการแกว่ง (Runout) เทียบกับแกน A ไม่ต้องสนใจมุมหมุนของชิ้นงานเลย

รูในแผ่นบางไม่เหมาะเป็น datum หลัก (ภาพขวา) เมื่อรูสั้นกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางมาก พินสัมผัสผิวรูเพียงช่วงสั้น ชิ้นงานจะโยกบนพินได้ การเอียงจึงล็อกได้ไม่แน่นอน ผู้ออกแบบจึงให้ ผิวหน้าเป็น datum หลัก แทน และให้รูเป็นรอง

• A ผิวหน้า ล็อก 3 ตัวตามปกติ คือ เลื่อนตาม Z และหมุนรอบ X และ Y
• B แกนของรู ล็อกเพียง 2 ตัว คือ เลื่อนตาม X และ Y เพราะการเอียงถูก A ล็อกไปแล้ว พินที่ตั้งฉากกับ A จึงทำหน้าที่เพียงกำหนดตำแหน่งศูนย์กลาง
• C รูที่สอง ล็อกการหมุนรอบ Z ตัวสุดท้าย

การจัดแบบนี้คือ พินกลมกับพินข้าวหลามตัด (Round pin and diamond pin) ที่ใช้กันทั่วไปในจิ๊กและฟิกซ์เจอร์ พินที่รูที่สองถูกเจียข้างออกเป็นรูปข้าวหลามตัด ให้สัมผัสผิวรูเฉพาะในทิศที่ต้านการหมุนเท่านั้น หากใช้พินกลมทั้งสองรู ระยะระหว่างรูที่คลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยจะทำให้สวมชิ้นงานไม่ลง ซึ่งเป็นการล็อกองศาอิสระซ้ำซ้อนแบบเดียวกับการใช้ 3 จุดบน datum B

datum	ลำดับ	ล็อก	องศาอิสระที่ล็อก
แกนของรูยาวหรือเพลา	หลัก	4	เลื่อนตั้งฉากกับแกน 2 ทิศ และเอียง 2 ทิศ
ผิวหน้าที่ตั้งฉากกับแกน	รอง ต่อจากแกน	1	เลื่อนตามแกน
แกนของรู	รอง ต่อจากผิวหน้า	2	เลื่อนตั้งฉากกับแกน 2 ทิศ
รูที่สอง ร่องลิ่ม หรือผิวแบน	ที่สาม	1	หมุนรอบแกน

1.4.3 ลำดับ datum คือลำดับการจับชิ้นงาน

ลำดับของ datum ในกรอบควบคุมลักษณะคือลำดับที่ใช้ในขั้นตอนข้างต้น ถ้าสลับจาก A|B|C เป็น B|A|C ชิ้นงานจะถูกวางบนผิว B ด้วย 3 จุดก่อน แล้วผิว A จะสัมผัสเพียง 2 จุด เมื่อผิวทั้งสองไม่ได้ตั้งฉากกันสมบูรณ์ ชิ้นงานจะเอียงต่างไปจากเดิม และผลการวัดตำแหน่งรูจะเปลี่ยนไป ผู้ออกแบบจึงเลือก datum หลักเป็นผิวที่ใหญ่และมั่นคงที่สุด หรือผิวที่ชิ้นงานใช้วางประกอบจริง

ลำดับนี้ใช้กับการจับงานบนเครื่องจักรด้วย เมื่อจับชิ้นงานในปากกาจับงาน ให้กดชิ้นงานลงแนบแผ่นรองขนานก่อน (A) แล้วจึงให้ชิดปากกาตายตัว (B) และชนตัวหยุด (C) ถ้าดันชิดปากกาก่อนแล้วค่อยกดลง ชิ้นงานอาจค้างอยู่บนผิว B และไม่แนบแผ่นรอง

1.4.4 ตำแหน่งของสัญลักษณ์ datum บอกว่า datum เป็นผิวหรือแกน

สัญลักษณ์ datum feature ที่หน้าตาเหมือนกันทุกประการอาจหมายถึงผิวหรือแกนก็ได้ ขึ้นกับว่าสามเหลี่ยมวางอยู่ตรงไหนเทียบกับเส้นบอกขนาด

• สามเหลี่ยมแตะเส้นขอบของผิวโดยตรง datum คือระนาบของผิวนั้น สำหรับผิวทรงกระบอกสองมาตรฐานต่างกัน ASME Y14.5 ถือว่าสามเหลี่ยมบนเส้นขอบของทรงกระบอก ที่แยกห่างจากขนาด หมายถึง แกน ของทรงกระบอก ส่วน ISO 5459 ใช้การวางบนเส้นขอบกับผิวที่ไม่ถือเป็นส่วนที่มีขนาด และให้วางสามเหลี่ยมในแนวเส้นบอกขนาดเมื่อต้องการแกน แบบงาน ISO ที่ต้องการแกนของรูหรือเพลาจึงวางสามเหลี่ยมตามข้อถัดไป
• สามเหลี่ยมอยู่บนเส้นต่อ (Extension line) และเยื้องห่างจากเส้นบอกขนาดชัดเจน datum ยังคือระนาบของผิวนั้น การวางบนเส้นต่อใช้เมื่อผิวในภาพสั้นหรือมีเส้นอื่นเบียดอยู่
• สามเหลี่ยมอยู่ในแนวเดียวกับเส้นบอกขนาด (Dimension line) ของรู เพลา ร่อง หรือความหนา โดยมักวางแทนหัวลูกศรข้างหนึ่ง datum คือ แกน ของรูหรือเพลา หรือ ระนาบกลาง (Center plane) ของร่องหรือความหนานั้น
• สามเหลี่ยมต่อกับเส้นชี้ของขนาด Ø หรือกับกรอบควบคุมลักษณะของรูหรือเพลา datum คือ แกน ของรูหรือเพลานั้นเช่นกัน ดูภาพด้านล่าง

ทั้งสองวิธีมีความหมายเหมือนกัน คือ datum B เป็น แกนของรู Ø20 ไม่ใช่ผิวในรู วิธีทางขวาพบบ่อยกว่า เพราะรูที่ใช้เป็น datum มักต้องมีข้อกำหนดของตัวเองอยู่แล้ว เช่น ความตั้งฉากกับ datum หลัก ในการตรวจสอบ แกนนี้จำลองด้วยพินหรือแกนขยาย (Expanding mandrel) ที่ใส่เข้าไปในรูจนแน่น

ถ้าสัญลักษณ์ datum ติดกับขนาดของกลุ่มรู เช่น ใต้ข้อความ 4X Ø8 datum จะเป็น กลุ่มรูทั้งสี่รูรวมกัน (Pattern datum) ซึ่งจำลองด้วยพินสี่ตัวที่อยู่ตรงตำแหน่งที่ถูกต้องพร้อมกัน ไม่ใช่แกนของรูใดรูหนึ่ง

จุดที่ต้องระวังที่สุดคือช่องกลางของภาพสามช่องด้านบน ถ้าเลื่อนสามเหลี่ยมไปตรงกับหัวลูกศรของขนาด 20 ความหมายจะเปลี่ยนจากผิวบนเป็น ระนาบกลางของความหนา 20 มม. ทันที ซึ่งเป็น datum คนละตัวกัน วัดด้วยวิธีต่างกัน และให้ผลการวัดต่างกัน ระยะห่างเพียงไม่กี่มิลลิเมตรบนแบบงานจึงเปลี่ยนวิธีจับชิ้นงานทั้งหมด

1.5 ขนาดพื้นฐาน (Basic dimension) และ TED

ขนาดที่เขียน ในกรอบสี่เหลี่ยม เช่น 30 ใน ASME Y14.5 เรียกว่า ขนาดพื้นฐาน (Basic dimension) ส่วนใน ISO 1101 เรียกว่า ขนาดที่ถูกต้องตามทฤษฎี (Theoretically exact dimension, TED) ทั้งสองชื่อเขียนด้วยกรอบสี่เหลี่ยมแบบเดียวกันและมีความหมายเหมือนกัน คือเป็นค่าทางทฤษฎีที่ถูกต้องสมบูรณ์ ไม่มีพิกัดความเผื่อในตัว และพิกัดความเผื่อทั่วไปในกรอบรายละเอียดของแบบงาน (Title block) ใช้กับขนาดพื้นฐานไม่ได้ ขนาดพื้นฐานบอกเพียงว่า ตำแหน่งที่ถูกต้อง (True position) อยู่ที่ใด ส่วนความคลาดเคลื่อนที่ยอมได้มาจากกรอบควบคุมลักษณะที่ชี้ไปยังผิวหรือรูนั้น

TED ใน ISO ใช้ได้กว้างกว่าตำแหน่งของรู ทั้งระยะ มุม และรูปร่างของโพรไฟล์ เช่น มุม 30° ในกรอบของผิวเอียงที่คุมด้วยความเอียงเชิงมุม หรือรัศมีในกรอบของผิวโค้งที่คุมด้วยโพรไฟล์ของผิว ขนาดพื้นฐานใน ASME ก็ใช้กับกรณีเหล่านี้เช่นกัน ทั้งสองมาตรฐานยังถือว่ามี ค่าที่ไม่ได้เขียนลงบนแบบโดยตรงแต่ถือเป็นค่าตามทฤษฎี (Implied basic / Implicit TED) ได้แก่ มุม 90° ระหว่างเส้นศูนย์กลางที่ตั้งฉากกันในภาพ และระยะ 0 ระหว่างรูหรือเพลาที่ใช้เส้นศูนย์กลางร่วมกัน ค่าเหล่านี้ไม่ต้องเขียนกรอบ และไม่ถูกคุมด้วยพิกัดความเผื่อทั่วไป

เมื่อพบขนาดในกรอบ ไม่ว่าแบบงานจะเรียกว่า Basic หรือ TED ให้มองหากรอบควบคุมลักษณะที่เกี่ยวข้องเสมอ ถ้าไม่มี แบบงานนั้นกำหนดไม่ครบ

1.6 Form tolerance: ควบคุมรูปร่างของผิว

ค่าพิกัดความเผื่อรูปร่าง (Form tolerance) บอกว่าผิวหรือแกนเบี่ยงจากรูปทรงอุดมคติได้เท่าไร ไม่มี datum เพราะไม่ได้สนใจว่าผิวนั้นอยู่ตรงไหนหรือเอียงเท่าไร สนใจเพียงรูปร่างของมันเอง

ลักษณะ	โซนพิกัดความเผื่อ	ตัวอย่างการใช้
ความเรียบ (Flatness)	ช่องระหว่างระนาบขนานสองระนาบ ห่างกันเท่าค่าในกรอบ ผิวทั้งผิวต้องอยู่ในช่องนี้	ผิววางประกอบ ผิวซีล
ความตรง (Straightness)	ช่องระหว่างเส้นขนานสองเส้น สำหรับเส้นบนผิว หรือทรงกระบอก Ø สำหรับแกน	เพลายาว พินนำ
ความกลม (Circularity)	วงแหวนระหว่างวงกลมร่วมศูนย์สองวง ตรวจทีละหน้าตัด	ผิวงานกลึง ผิวรองแบริ่ง
ความเป็นทรงกระบอก (Cylindricity)	ช่องระหว่างทรงกระบอกร่วมแกนสองชั้น ควบคุมความกลม ความตรง และความเรียวพร้อมกัน	เพลาสวมแบริ่ง กระบอกสูบ

เช่น ความเรียบ 0.05 บนผิว A หมายถึง จุดทุกจุดบนผิวนั้นต้องอยู่ระหว่างระนาบขนานสองระนาบที่ห่างกัน 0.05 มม. โดยระนาบทั้งสองจะเอียงไปทางใดก็ได้ วิธีตรวจเบื้องต้นคือวางชิ้นงานบนโต๊ะระดับด้วยสามจุดรองรับ ปรับให้ผิวขนานกับโต๊ะมากที่สุด แล้วลากไดอัลเกจทั่วผิว ค่าสูงสุดลบค่าต่ำสุดต้องไม่เกิน 0.05

1.6.1 ถ้าไม่เขียน form tolerance รูปร่างจะคุมด้วยอะไร

ส่วนนี้เป็นจุดที่สองมาตรฐานต่างกันชัดเจนที่สุด

• ASME Y14.5 ใช้ Rule #1 (หลักเปลือกหุ้ม, Envelope principle) ชิ้นส่วนที่มีขนาด เช่น เพลา รู หรือความหนาของแผ่น ต้องมีรูปร่างสมบูรณ์เมื่ออยู่ที่ เงื่อนไขวัสดุมากสุด (Maximum material condition, MMC) ดังนั้นพิกัดความเผื่อของขนาดจะคุมรูปร่างไปด้วยโดยอัตโนมัติ เช่น เพลา Ø20 −0.1/0 จะโก่งได้ไม่เกิน 0.1 มม. เมื่อขนาดจริงเป็น Ø19.9 และโก่งไม่ได้เลยเมื่อเป็น Ø20.0 การควบคุมรูปร่างของผิวที่เขียนเพิ่มจึงต้องมีค่า น้อยกว่า พิกัดความเผื่อของขนาดจึงจะมีความหมาย
• ISO 8015 ใช้หลักความเป็นอิสระ (Independency principle) พิกัดความเผื่อของขนาดวัดเฉพาะขนาดเฉพาะที่ ไม่คุมรูปร่าง ถ้าต้องการหลักเปลือกหุ้มต้องเขียน E ต่อท้ายขนาด หรือระบุในหมายเหตุของแบบงาน

ก่อนอ่านแบบงาน ให้ดูที่กรอบรายละเอียดว่าอ้างอิงมาตรฐานใด เพราะแบบงานที่หน้าตาเหมือนกันอาจมีความหมายต่างกัน

1.6.2 การวางตัว: form tolerance ที่มี datum

ความตั้งฉาก ความขนาน และความเอียงเชิงมุม มีโซนพิกัดความเผื่อแบบเดียวกับความเรียบ คือช่องระหว่างระนาบขนานสองระนาบ แต่ช่องนั้น ถูกล็อกมุมไว้กับ datum เช่น ความขนาน 0.1 เทียบกับ A หมายถึง ผิวทั้งผิวต้องอยู่ในช่องกว้าง 0.1 มม. ที่ขนานกับ datum A สังเกตว่าข้อกำหนดนี้คุมความเรียบของผิวนั้นไปด้วย เพราะผิวที่โก่งเกิน 0.1 จะใส่ในช่องไม่ได้

1.7 ตำแหน่ง (Position): คุมตำแหน่งของรูและแกน

ตำแหน่ง (Position) เป็นสัญลักษณ์ที่พบบ่อยที่สุดบนแบบงานเครื่องกล ใช้คุมตำแหน่งของแกนรู เพลา พิน หรือระนาบกลางของร่อง ตำแหน่งที่ถูกต้องกำหนดด้วยขนาดพื้นฐานจาก datum และโซนพิกัดความเผื่อ อยู่ที่ตำแหน่งที่ถูกต้องนั้น เมื่อมี Ø นำหน้า โซนจะเป็นทรงกระบอกที่ตั้งฉากกับ datum หลัก แกนของรูทั้งความยาวต้องอยู่ในทรงกระบอกนี้

1.7.1 ตำแหน่งที่ไม่มี datum: คุมระยะระหว่างรูในกลุ่ม

กรอบคุมตำแหน่ง ไม่จำเป็นต้องมี datum เสมอไป เมื่อใช้กับ กลุ่มรู (Pattern) เช่น 4X หรือ 6X กรอบที่มีเพียงสัญลักษณ์และขนาดโซน เช่น ตำแหน่ง Ø0.1 โดยไม่มีช่อง datum จะคุมเฉพาะ ตำแหน่งของรูเทียบกันเองภายในกลุ่ม โซนทรงกระบอกทุกโซนถูกวางห่างกันตามขนาดพื้นฐานระหว่างรู แต่ทั้งชุดโซนจะเลื่อนและหมุนไปทั้งกลุ่มได้อย่างอิสระ เหมือนแผ่นเจาะรูต้นแบบที่วางทาบบนชิ้นงานได้ทุกตำแหน่ง ความหมายนี้เป็นของ ASME Y14.5 ซึ่งถือว่ารูทั้งกลุ่มใต้กรอบเดียวเป็นข้อกำหนดเดียวกันอยู่แล้ว

ISO เขียนต่างกัน ตาม ISO 1101 ข้อ 8.2.2.1.2 และหลักความเป็นอิสระ กรอบเดียวที่ชี้ไปยังหลายรูให้แต่ละรูมี โซนแยกของตัวเอง เป็นค่าเริ่มต้น โซนจะล็อกกันตามขนาดพื้นฐานเฉพาะเมื่อเขียน CZ (Combined zone, โซนรวม) ต่อท้ายค่าในกรอบ เช่น 4× Ø9 กับ Ø0.1 CZ และ ISO 5458:2018 กฎ A กำหนดว่า ตำแหน่งที่ใช้กับหลายรูซึ่ง datum ไม่ได้ล็อกโซนครบ ต้องเขียน CZ หรือ SZ (Separate zones, โซนแยก) เสมอ ส่วน SZ กับตำแหน่งที่ไม่มี datum ทำให้ข้อกำหนดไม่มีความหมาย กรอบในภาพที่ไม่มีทั้ง datum และ CZ จึงเขียนไม่ครบตาม ISO ฉบับปัจจุบัน แบบงานเก่าที่อ้างอิง ISO 5458:1998 อ่านกรอบแบบนี้เป็นกลุ่มเหมือนภาพด้านล่าง ซึ่งปัจจุบันเขียนเป็น CZ รายละเอียดของข้อกำหนดกลุ่มอยู่ในมาตรฐาน ISO 5458 (Pattern specification)

ในภาพ แบบงานกำหนดขนาดพื้นฐาน 60 และ 40 เฉพาะระหว่างรู ไม่มีขนาดใดวัดจากขอบ และกรอบคุมตำแหน่ง มีเพียง Ø0.1 ไม่มี datum ภาพขวาแสดงวิธีตรวจ คือวางชุดโซน Ø0.1 ทั้งสี่ซึ่งยึดติดกันเป็นโครงแข็งที่ห่างกัน 60 × 40 เลื่อนและหมุนชุดโซนจนแกนของรูทั้งสี่เข้าไปอยู่ในโซนของตัวเองพร้อมกัน ถ้าหาตำแหน่งแบบนี้ได้ ชิ้นงานผ่าน โดยไม่สนใจว่าชุดโซนจะเยื้องจากตำแหน่งตามแบบเทียบกับขอบไปเท่าไร เกจตรวจที่ตรงกับข้อกำหนดนี้คือแผ่นที่มีพินสี่ตัวห่างกัน 60 × 40 ซึ่งสวมลงในรูทั้งสี่ได้โดยไม่ต้องชิดขอบใด

ใช้เมื่อหน้าที่ของชิ้นงานขึ้นกับระยะระหว่างรูเท่านั้น เช่น รูยึดหน้าแปลนที่สวมเข้ากับสกรูหรือสตัดของอีกชิ้นหนึ่ง ข้อควรระวังคือ ตำแหน่งของกลุ่มรูทั้งกลุ่มเทียบกับขอบหรือผิวอื่นของชิ้นงาน ไม่ได้ถูกคุม โดยกรอบนี้ ต้องมีข้อกำหนดอื่นคุม หรือใช้ ตำแหน่งแบบผสม (Composite position) ของ ASME Y14.5 ซึ่งเป็นกรอบสองชั้นที่ใช้สัญลักษณ์ร่วมกัน ชั้นบนคุมตำแหน่งของกลุ่มเทียบกับ datum ด้วยโซนกว้าง ชั้นล่างคุมระยะระหว่างรูด้วยโซนแคบ datum ในชั้นล่างต้องซ้ำกับชั้นบนตามลำดับเดิม และคุมเพียงการหมุนของกลุ่ม ISO 1101 ไม่มีกรอบแบบนี้ กรอบที่ซ้อนกันใน ISO เป็นข้อกำหนดแยกกันแต่ละกรอบ และการคุมกลุ่มรูเป็นไปตาม ISO 5458

1.7.2 ทำไมโซนวงกลมดีกว่าโซนสี่เหลี่ยม

พิกัดความเผื่อ X ±0.1 และ Y ±0.1 สร้างโซนสี่เหลี่ยม ในแนวแกน รูห่างจากตำแหน่งที่ถูกต้องได้เพียง 0.1 มม. แต่ในแนวทแยงห่างได้ถึง 0.141 มม. ถ้าชิ้นงานใช้ได้เมื่อรูเยื้องทแยง 0.141 ก็ย่อมใช้ได้เมื่อรูเยื้องทิศใดก็ได้ 0.141 เช่นกัน โซนวงกลมที่คลุมสี่เหลี่ยมพอดีมีขนาดประมาณ Ø0.28 และมีพื้นที่มากกว่าสี่เหลี่ยมราว 57% ชิ้นงานที่ใช้งานได้จริงจำนวนมากซึ่งเคยตกพิกัดความเผื่อ ± จะผ่านการตรวจเมื่อเปลี่ยนเป็นพิกัดความเผื่อตำแหน่ง

1.7.3 เงื่อนไขวัสดุมากสุด (M) และค่าเผื่อโบนัส

เงื่อนไขวัสดุมากสุด (MMC) คือขนาดที่ชิ้นงานมีเนื้อวัสดุมากที่สุด สำหรับรูคือ รูเล็กสุด สำหรับเพลาคือ เพลาใหญ่สุด เมื่อมี M ต่อท้ายขนาดโซน ค่าพิกัดความเผื่อจะใช้ได้เท่ากับค่าในกรอบเฉพาะเมื่อรูมีขนาด MMC พอดี ถ้ารูใหญ่ขึ้น รูจะเยื้องได้มากขึ้นโดยยังสวมสกรูหรือพินได้เหมือนเดิม มาตรฐานจึงให้ ค่าเผื่อโบนัส (Bonus tolerance) เท่ากับส่วนที่รูใหญ่เกิน MMC

$$\text{พิกัดความเผื่อที่ยอมได้} = \text{ค่าในกรอบ} + (\text{ขนาดรูจริง} - \text{ขนาดรู MMC})$$

ถ้าไม่มี M หรือ L ค่าในกรอบจะคงที่ไม่ว่ารูจะมีขนาดเท่าไร เรียกว่า ไม่ขึ้นกับขนาด (Regardless of feature size, RFS) ซึ่งเป็นค่าเริ่มต้นของทั้ง ASME และ ISO ผู้ออกแบบใช้ M กับรูที่ทำหน้าที่ให้สกรูหรือพินสวมผ่าน และใช้ RFS กับรูที่ต้องการตำแหน่งแม่นยำเสมอ เช่น รูแบริ่ง

1.7.4 เงื่อนไขวัสดุน้อยสุด (L) และความหนาผนังขั้นต่ำ

เงื่อนไขวัสดุน้อยสุด (Least material condition, LMC) คือขนาดที่ชิ้นงานมีเนื้อวัสดุ น้อยที่สุด ตรงข้ามกับ MMC สำหรับรูคือ รูใหญ่สุด สำหรับเพลาคือ เพลาเล็กสุด เมื่อมี L ต่อท้ายขนาดโซน ค่าพิกัดความเผื่อจะใช้ได้เท่ากับค่าในกรอบเฉพาะเมื่อชิ้นงานอยู่ที่ LMC และได้ค่าเผื่อโบนัสเมื่อขนาดจริงห่างจาก LMC เข้าหา MMC

$$\text{พิกัดความเผื่อที่ยอมได้} = \text{ค่าในกรอบ} + |\text{ขนาดจริง} - \text{ขนาด LMC}|$$

สำหรับรู Ø8.0 ถึง Ø8.2 ขนาด LMC คือ Ø8.2 ถ้ารูจริงเป็น Ø8.05 จะได้โบนัส 0.15 ทิศของโบนัสจึง กลับกัน กับ M คือ M ให้โบนัสเมื่อรูใหญ่ขึ้น ส่วน L ให้โบนัสเมื่อรูเล็กลง

หน้าที่ของ M คือรับประกันว่า ประกอบได้ ส่วนหน้าที่ของ L คือรับประกันว่า เนื้อวัสดุเหลือพอ เช่น ความหนาผนังระหว่างรูกับขอบ เนื้อที่เหลือไว้สำหรับกัดเฉือนในขั้นต่อไป หรือความหนาผนังของท่อและบุช ลองดูรูที่อยู่ใกล้ขอบชิ้นงาน

ผนังบางที่สุดเกิดเมื่อแกนรูเยื้องเข้าหาขอบจนสุดโซน ซึ่งคือ $w_{\min} = 6 - \frac{d}{2} - \frac{t}{2}$ เมื่อ $d$ คือขนาดรูจริง และ $t$ คือพิกัดความเผื่อตำแหน่งที่ยอมได้ ณ ขนาดนั้น ตารางด้านล่างเทียบความหนาผนังเมื่อควบคุมตำแหน่งที่ Ø0.2 ของรูขนาด Ø8.0 ถึง Ø8.2 เมื่อใช้ L M และ RFS

ขนาดรูจริง $d$	L $t$	L $w_{\min}$	M $t$	M $w_{\min}$	RFS $w_{\min}$
Ø8.2 (LMC)	0.2	1.80	0.4	1.70	1.80
Ø8.1	0.3	1.80	0.3	1.80	1.85
Ø8.0 (MMC)	0.4	1.80	0.2	1.90	1.90

เมื่อใช้ L ผนังบางสุดคงที่ 1.80 มม. ทุกขนาดรู เพราะรูที่เล็กลงเท่าใด โบนัสที่ได้ก็ชดเชยเนื้อที่เพิ่มขึ้นพอดี ผู้ออกแบบจึงรับประกันความหนาผนังได้ตรงตัว และยังให้พิกัดความเผื่อตำแหน่งเพิ่มขึ้นเมื่อรูเล็ก ในทางกลับกัน ถ้าใช้ M รูใหญ่สุดจะได้โบนัสมากสุดพร้อมกัน ผนังจึงบางลงเหลือ 1.70 มม. ส่วน RFS จะได้ความหนาผนังเกินค่าน้อยสุดที่ต้องการ แต่ไม่ได้ประโยชน์จากโบนัสเลย

ข้อแตกต่างในทางปฏิบัติคือ M ตรวจได้ด้วย เกจตรวจสอบเชิงฟังก์ชัน (Functional gauge) แบบขนาดคงที่ (Fixed gage) ส่วน L ตรวจด้วยเกจแบบนี้ไม่ได้ ต้องวัดขนาดและตำแหน่งจริงด้วย CMM แล้วคำนวณ ใน ISO ข้อกำหนดทั้งสองเรียกว่า MMR (Maximum material requirement) และ LMR (Least material requirement) ตามมาตรฐาน ISO 2692

	M MMC	L LMC	RFS
ขนาดที่ไม่ได้โบนัส	รูเล็กสุด เพลาใหญ่สุด	รูใหญ่สุด เพลาเล็กสุด	ทุกขนาด
หน้าที่ที่รับประกัน	ประกอบได้	เนื้อวัสดุเหลือพอ	ตำแหน่งแม่นยำเสมอ
ตัวอย่าง	รูสกรู พินสวม	รูใกล้ขอบ ผนังท่อ เนื้อเผื่อกัด	รูแบริ่ง รูนำ
ตรวจด้วยเกจคงที่	ได้	ไม่ได้	ไม่ได้

1.8 อ่านแบบงานตัวอย่าง

ภาพด้านล่างเป็นแผ่นเพลต 100 × 60 มม. หนา 10 มม. เจาะรูสี่รูสำหรับสกรูยึด ละขนาดรอบนอกและความหนาไว้เพื่อให้ภาพอ่านง่าย

อ่านตามลำดับที่ใช้ตรวจสอบจริง คือ datum หลัก datum รอง datum ที่สาม แล้วจึงถึงรู

จุดบนแบบงาน	อ่านว่า
ผิวล่าง: A กับ 0.05	ผิวล่างเป็น datum หลัก และต้องเรียบภายใน 0.05 มม. ก่อนจึงจะเป็นฐานของการวัดทั้งหมดได้ ไม่มี datum ในกรอบ เพราะเป็นการคุมรูปร่าง
ขอบซ้าย: B กับ 0.1A	ขอบซ้ายเป็น datum รอง และต้องตั้งฉากกับ A ภายในช่องกว้าง 0.1 มม.
ขอบล่าง: C กับ 0.1AB	ขอบล่างเป็น datum ที่สาม ต้องตั้งฉากกับ A และตั้งฉากกับ B ภายใน 0.1 มม.
ผิวบน: 0.1A	ผิวบนต้องอยู่ในช่องกว้าง 0.1 มม. ที่ขนานกับผิวล่าง
ขนาดในกรอบ 15, 70, 15, 30	ขนาดพื้นฐาน บอกตำแหน่งที่ถูกต้องของรูทั้งสี่ วัดจาก B และ C โดยตรง จึงไม่มีการสะสมพิกัดความเผื่อ (Tolerance stack-up) ระหว่างรู
4X Ø8 +0.2/0	รูสี่รู ขนาด Ø8.0 ถึง Ø8.2 MMC ของรูคือ Ø8.0
Ø0.2 MABC	แกนของแต่ละรูต้องอยู่ในทรงกระบอก Ø0.2 ที่ตำแหน่งที่ถูกต้อง เมื่อรูเป็น Ø8.0 และได้โบนัสเพิ่มตามขนาดรูจริง ทรงกระบอกตั้งฉากกับ A และวางตำแหน่งจาก B และ C

1.8.1 ตัวอย่างการตัดสินผลการวัด

ชิ้นงานถูกวางบนโต๊ะระดับ (A) ดันชิดฉาก (B) และเลื่อนชนตัวหยุด (C) ตามลำดับ แล้ววัดรูสองรูได้ผลดังนี้

รู	พิกัดแบบ (X, Y)	วัดได้ (X, Y)	ขนาดรู	ค่าตำแหน่ง	ยอมได้	ผล
บนขวา	85, 45	85.06, 44.93	Ø8.05	0.184	0.25	ผ่าน
ล่างซ้าย	15, 15	15.11, 15.04	Ø8.00	0.234	0.20	ไม่ผ่าน

• รูบนขวา เยื้อง $+0.06$ และ $-0.07$ มม. ได้ค่าตำแหน่ง $2\sqrt{0.06^2 + 0.07^2} = 0.184$ มม. รูใหญ่กว่า MMC ($\varnothing 8.00$) อยู่ $0.05$ มม. จึงได้โบนัสรวมเป็น $0.2 + 0.05 = 0.25$ มม.
• รูล่างซ้าย เยื้อง $+0.11$ และ $+0.04$ มม. ได้ค่าตำแหน่ง $2\sqrt{0.11^2 + 0.04^2} = 0.234$ มม. รูอยู่ที่ MMC พอดี จึงไม่มีโบนัส (ยอมได้ $0.20$ มม.)

รูล่างซ้ายไม่ผ่าน เพราะรูมีขนาด MMC พอดีจึงไม่ได้โบนัส หากคว้านรูนี้ขยายเป็น Ø8.10 พิกัดความเผื่อที่ยอมได้จะเพิ่มเป็น 0.30 และชิ้นงานจะผ่าน เพราะสกรูยังสวมได้ตามที่ผู้ออกแบบต้องการ นี่คือเหตุผลที่ M ช่วยลดของเสียได้มาก

1.9 สำหรับช่าง CNC: แบบงาน GD&T บอกวิธีจับงาน

กรอบอ้างอิง datum คือคำแนะนำการจับชิ้นงานที่ผู้ออกแบบเขียนไว้ให้ ถ้าจับงานและตั้งจุดศูนย์ชิ้นงานตาม datum ผลการตัดจะตรงกับวิธีที่ผู้ตรวจสอบวัด

• วาง datum A ลงบนฐาน เช่น แผ่นรองขนาน (Parallels) ในปากกาจับงาน หรือผิวโต๊ะงาน ผิว A จึงควรถูกตัดเฉือนเสร็จก่อนผิวอื่น
• ให้ datum B และ C ชนปากกาตายตัวหรือตัวหยุดชิ้นงาน (Work stop) และตั้งจุดศูนย์ชิ้นงาน เช่น G54 X0 ที่ผิว B และ Y0 ที่ผิว C ขนาดพื้นฐานบนแบบงานจะกลายเป็นพิกัดในโปรแกรมได้โดยตรง
• ระยะเยื้องของรูจากโปรแกรมและเครื่องจักรต้องไม่เกินครึ่งหนึ่งของโซน เพราะโซน Ø0.2 ยอมให้แกนรูเยื้องจากตำแหน่งที่ถูกต้องได้เพียง 0.1 มม. ในทุกทิศ
• ตัดผิว datum ให้เสร็จก่อนเจาะรู ถ้าปาดขอบ B หรือ C หลังเจาะรู ระยะจากขอบถึงรูจะเปลี่ยนไปเท่ากับเนื้อที่ปาดออก

สรุป: อ่านแบบงาน GD&T ใน 5 ขั้น

1. ดูกรอบรายละเอียดว่าแบบงานอ้างอิง ASME Y14.5 หรือ ISO GPS และฉบับใด
2. หา สัญลักษณ์ datum ทั้งหมด แล้วดูลำดับ A B C ในกรอบควบคุมลักษณะ เพื่อรู้ว่าชิ้นงานถูกจับและวัดอย่างไร
3. อ่าน ขนาดในกรอบสี่เหลี่ยม เป็นตำแหน่งที่ถูกต้อง ซึ่งไม่มีพิกัดความเผื่อในตัว
4. อ่าน กรอบควบคุมลักษณะ จากซ้ายไปขวา: ควบคุมอะไร โซนกว้างเท่าไร รูปร่างโซนเป็นอย่างไร (มี Ø หรือไม่) มี M หรือไม่ และเทียบกับ datum ใด
5. แปลงเป็นเกณฑ์ตรวจสอบ เช่น ค่าตำแหน่ง $= 2\sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2}$ บวกโบนัสเมื่อมี M

1.10 มาตรฐานอ้างอิง

เอกสารมาตรฐานทั้งหมดเป็นเอกสารที่ต้องซื้อ ลิงก์ด้านล่างไปยังหน้ารายละเอียดของมาตรฐานแต่ละฉบับบนเว็บไซต์ของผู้ออกมาตรฐาน

มาตรฐาน	ชื่อเรื่อง	เนื้อหาที่อ้างอิงในบทนี้
ASME Y14.5-2018	Dimensioning and Tolerancing	สัญลักษณ์และกรอบควบคุมลักษณะ datum และองศาอิสระ ขนาดพื้นฐาน Rule #1 MMC และ RFS ตำแหน่งของกลุ่มรู และการตัดสัญลักษณ์ร่วมศูนย์และสมมาตร
ISO 1101:2017	GPS — Geometrical tolerancing — Tolerances of form, orientation, location and run-out	สัญลักษณ์ลักษณะเรขาคณิต กรอบควบคุมลักษณะ (Tolerance indicator) TED และร่วมศูนย์กับร่วมแกน
ISO 5459:2024	GPS — Geometrical tolerancing — Datums and datum systems	datum ระบบ datum การแสดงสัญลักษณ์ datum บนแบบงาน และตัวอักษรที่ไม่ควรใช้
ISO 5458:2018	GPS — Geometrical tolerancing — Pattern and combined geometrical specification	ข้อกำหนดของกลุ่มรู (Pattern specification)
ISO 2692:2021	GPS — Geometrical tolerancing — Maximum material requirement (MMR), least material requirement (LMR) and reciprocity requirement (RPR)	เงื่อนไขวัสดุมากสุดและน้อยสุด (M และ L)
ISO 8015:2011	GPS — Fundamentals — Concepts, principles and rules	หลักความเป็นอิสระ (Independency principle)
ISO 14405-1:2025	GPS — Dimensional tolerancing — Part 1: Linear sizes	สัญลักษณ์ E สำหรับหลักเปลือกหุ้ม

GPS ย่อมาจาก Geometrical product specifications ซึ่งเป็นชื่อกลุ่มมาตรฐานของ ISO/TC 213 ฉบับที่ระบุปีในตารางเป็นฉบับล่าสุดในขณะที่เขียนบทนี้ แบบงานแต่ละแบบอาจอ้างอิงฉบับเก่ากว่า ให้อ่านตามฉบับที่ระบุในกรอบรายละเอียดของแบบงาน