ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต: สัญลักษณ์ข้อมูลและตัวอย่าง - เทคโนโลยี - 2025

ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตหมายถึงระบบของสัญลักษณ์ในภาพวาดของส่วนเครื่องจักรกลซึ่งทำหน้าที่ในการแสดงขนาดและความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยได้รับอนุญาตดังกล่าว

ระบบนี้ซึ่งมีตัวย่อเป็นภาษาอังกฤษคือ GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerance) ช่วยให้สามารถสื่อสารข้อมูลการออกแบบไปยังผู้ผลิตและผู้ประกอบที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายทำงานได้ถูกต้อง

รูปที่ 1. ขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตเป็นภาษาที่ใช้ในการออกแบบ (วิกิมีเดียคอมมอนส์)

ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตและการวัดขนาดสามารถกำหนดเป็นภาษาการออกแบบที่แสดงภาพประกอบและเทคนิคการผลิตและการตรวจสอบที่ใช้งานได้ ช่วยให้ผู้ผลิตมีเป้าหมายในการตอบสนองความต้องการในการออกแบบที่ซับซ้อนในลักษณะที่เหมือนกันครบถ้วนและชัดเจน

ระบบความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตใช้สัญลักษณ์มาตรฐานเพื่ออธิบายสิ่งเหล่านี้ซึ่งผู้ผลิตและผู้ประกอบสามารถเข้าใจได้

สัญลักษณ์บางอย่าง

สัญลักษณ์ต่อไปนี้ใช้กับองค์ประกอบที่แยกได้เพื่อกำหนดลักษณะทางเรขาคณิตของรูปร่างและความทนทานต่อเมตริก:

รูปที่ 2 สัญลักษณ์สำหรับลักษณะรูปทรงเรขาคณิตและความคลาดเคลื่อน (วิกิมีเดียคอมมอนส์)

ต่อไปนี้เป็นสัญลักษณ์ที่ใช้กับองค์ประกอบหรือส่วนที่เกี่ยวข้องและบ่งบอกถึงการวางแนวสัมพัทธ์ตำแหน่งและการแกว่งหรือการเคลื่อนที่:

รูปที่ 3 สัญลักษณ์ที่ใช้กับองค์ประกอบและบ่งบอกถึงการวางแนวสัมพัทธ์ตำแหน่งและการสั่นหรือการเคลื่อนที่ (wkimedia คอมมอนส์)

ชุดของสัญลักษณ์ต่อไปนี้เป็นตัวปรับแต่ง:

รูปที่ 4. การแก้ไขสัญลักษณ์ (วิกิมีเดียคอมมอนส์)

ข้อมูลอ้างอิงหรือข้อมูล

ข้อมูลอ้างอิงหรือเพียงแค่ข้อมูลคือองค์ประกอบที่เหมาะในทางทฤษฎีที่ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวัดหรือความคลาดเคลื่อน โดยทั่วไปจุดข้อมูลคือระนาบทรงกระบอกเส้นบางเส้นหรือจุดที่ระบุในรูปวาดหรือบนระนาบโดยมีฉลากที่มีตัวอักษรล้อมรอบเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและยึดกับพื้นผิวหรือเส้นอ้างอิง

ในรูปที่ 1 คุณจะเห็นจุดที่ทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร A ที่ยึดกับพื้นผิวด้านบน (ส่วนบนขวา) และจุดข้อมูล B ยึดกับพื้นผิวด้านข้างซ้ายของชิ้นสี่เหลี่ยมดังแสดงในรูปที่ 1

โปรดสังเกตในรูปที่ 1 ว่าระยะทางที่กำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์กลางของรูวงกลมบนส่วนสี่เหลี่ยมนั้นวัดได้อย่างแม่นยำจากข้อมูล A และ B

- กรอบการควบคุม

หมายเหตุในรูปที่ 1 เดียวกันที่ด้านล่างขวาของกล่องที่ระบุความทนทานต่อตำแหน่งของจุดศูนย์กลางของรูและยังระบุถึงข้อมูล (หรือพื้นผิวอ้างอิง) ด้วยในส่วนของการพิจารณาความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งดังกล่าว กล่องเหล่านี้ควบคุมความทนทานของมาตรการซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่ากรอบควบคุม

- แผนที่ขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต

ด้านล่างนี้เป็นแผนที่ตามมาตรฐาน ASME Y14.5 - 2009

รูปที่ 5. แผนผังสัญลักษณ์ตามมาตรฐาน ASME Y14.5 - 2009 (Wikimedia commons)

2D วงกลม

ในกล่องด้านบน (สีฟ้าอ่อน) หมายถึงรูปร่างมีความเป็นวงกลม 2 มิติที่กำหนดให้เป็นเงื่อนไขที่จุดทั้งหมดที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเชิงเส้นเป็นวงกลม

การควบคุมกำหนดโซนความคลาดเคลื่อนซึ่งประกอบด้วยวงกลมโคแอกเซียลสองวงซึ่งคั่นด้วยรัศมีตามระยะทางที่ระบุบนกรอบควบคุมคุณลักษณะ ต้องใช้กับองค์ประกอบเส้นหน้าตัดเดียวและไม่เกี่ยวข้องกับข้อมูล

รูปต่อไปนี้แสดงตัวอย่างของค่าเผื่อความเป็นวงกลมและวิธีการใช้มาตรฐานการวัดขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตเพื่อระบุค่าเหล่านี้:

โซนความอดทนสำหรับโครงร่างของเส้นคือโซน 2 มิติ (พื้นที่) ที่ขยายไปตามความยาวทั้งหมดขององค์ประกอบเส้นที่ควบคุม อาจเกี่ยวข้องหรือไม่เกี่ยวข้องกับกรอบอ้างอิง

ทรงกระบอก 3D

รูปทรงกระบอกหมายถึงเงื่อนไขที่จุดทั้งหมดที่ประกอบเป็นพื้นผิวเป็นรูปทรงกระบอก การควบคุมกำหนดโซนความคลาดเคลื่อนซึ่งประกอบด้วยกระบอกสูบโคแอกเซียลสองกระบอกคั่นด้วยรัศมีตามระยะทางที่ระบุบนกรอบควบคุมคุณลักษณะ ต้องใช้กับพื้นผิวส่วนบุคคลและไม่เกี่ยวข้องกับข้อมูล

โซนความอดทนสำหรับโปรไฟล์ของพื้นผิวคือโซนสามมิติ (ปริมาตร) ที่ขยายไปตามรูปร่างทั้งหมดของพื้นผิวที่ควบคุม อาจเกี่ยวข้องหรือไม่เกี่ยวข้องกับกรอบอ้างอิง ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพเพื่อชี้แจงประเด็นที่เกิดขึ้น:

ตัวอย่าง

ตัวอย่าง 1

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงภาพวาดของชิ้นส่วนที่ประกอบด้วยกระบอกสูบศูนย์กลางสองกระบอก รูปแสดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบทั้งสองนอกเหนือไปจากข้อมูลหรือพื้นผิวอ้างอิงที่เกี่ยวกับความคลาดเคลื่อนของความคลาดเคลื่อนของกระบอกสูบหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกกระบอกหนึ่ง:

ตัวอย่าง 2

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงการตัดของชิ้นส่วนทรงกระบอกซึ่งมีการระบุค่าความคลาดเคลื่อนความเท่าเทียมกันทางเรขาคณิตในสองกรณีที่แตกต่างกัน

หนึ่งคือพื้นผิวหรือรูปทรงกระบอกด้านในและความทนทานต่อการขนานกันของเส้นยีนที่เกี่ยวกับเส้นกำเนิดที่ตรงกันข้ามกับ diametrically (ในกรณีนี้ระบุเป็น datum A) ซึ่งระบุไว้ในกล่องกรอบด้านขวาบนเป็น: //, 0.01, ก.

สิ่งนี้ตีความได้ว่าความแตกต่างของการแยกระหว่างสองสกุลต้องไม่เกิน 0.01 (มม.) จากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งซึ่งเป็นค่าเผื่อความคลาดเคลื่อนในแนวแกน

อีกกรณีหนึ่งของความคลาดเคลื่อนแบบขนานที่แสดงในรูปตัวอย่างที่ 2 คือระนาบด้านข้างขวาของชิ้นส่วนเทียบกับระนาบด้านข้างด้านซ้ายที่ถ่ายและระบุเป็นพื้นผิวอ้างอิงหรือจุดข้อมูล B ความคลาดเคลื่อนของแนวขนานนี้ระบุไว้ใน กรอบตรงกลางด้านขวาเป็น: //, 0.01, B

ตัวอย่างที่ 3

รูปต่อไปนี้แสดงวิธีการระบุความทนทานต่อความตรงของเพลาทรงกระบอก ในกรณีนี้จะแสดงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุของกระบอกสูบรวมถึงค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดสัมบูรณ์ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางตลอดจนค่าความผันแปรสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการเคลื่อนที่ตามแนวแกนทุกๆ 10 หน่วย (ขนานกับแกน) ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง

ตัวอย่างที่ 4

รูปในตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีการระบุความทนทานต่อความเรียบของชิ้นส่วน เป็นชิ้นส่วนทรงกระบอกที่มีการลบมุมแบนหยักซึ่งแสดงถึงความทนทานต่อความเรียบ

แม้ว่าจะไม่ได้ระบุไว้ในรูป แต่ Datum หรือระนาบอ้างอิง A คือเส้นกำเนิดรูปทรงกระบอกที่ต่ำกว่าของชิ้นส่วนซึ่งในทางทฤษฎีนั้นแบนอย่างสมบูรณ์แบบ ชิ้นส่วนระนาบส่วนบนมีค่าเผื่อการโก่งหรือนูน 0.2 เทียบกับเส้นสร้างอ้างอิงที่ต่ำกว่า

อ้างอิง

1. Bramble, Kelly L. Geometric Boundaries II, คู่มือเชิงปฏิบัติสำหรับการตีความและการประยุกต์ใช้ ASME Y14.5-2009, Engineers Edge, 2009
2. DRAKE JR, Paul J. คู่มือการวัดขนาดและความทนทาน McGraw-Hill, New York, 1999
3. HENZOLD, เฟรด. การกำหนดขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตสำหรับการออกแบบการผลิตและการตรวจสอบ 2nd Edition, Elsevier, Oxford, สหราชอาณาจักร, 2549
4. McCale, Michael R. (1999). "แบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิดของระบบข้อมูล". วารสารวิจัยของสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ 104 (4): 349-400.
5. วิกิพีเดีย. การวัดขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต สืบค้นจาก: es.wikipedia.com