การออกแบบ Functional Gage

ก่อนจะออกแบบได้ เราต้องทราบก่อนว่า Functional Gage คืออะไร ฟังก์ชั่นนอลเกจ (Functional Gage) เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจสอบเงื่อนไขการประกอบ (Assembly Function) ของชิ้นงาน ซึ่งโดยทั่วไปชิ้นงานที่ถูกออกแบบจะมีการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T และสัญลักษณ์ดาตั้มอ้างอิง (Datum Reference) เพื่อกำหนดลำดับของการประกอบและตำแหน่งที่ต้องการควบคุมเป็นพิเศษ

การออกแบบ Functional Gage จะใช้แบบงานของชิ้นงานที่อยู่ในระดับ “แบบตามเงื่อนไขการประกอบใช้งาน (Functional Drawing)” ในการออกแบบเท่านั้น ถ้าใช้แบบงานในระดับอื่นในการออกแบบ Functional Gage ที่ได้ก็จะได้ผลลัพธ์ไม่สอดคล้องกับเงื่อนไขการประกอบการใช้งาน ดังนั้น ผู้ออกแบบจะต้องสามารถวิเคราะห์ให้ได้ก่อนว่าแบบของชิ้นงานนั้นๆ อยู่ในระดับไหน เช่น แบบตามเงื่อนไขการประกอบใช้งาน (Functional Drawing) แบบสำหรับการผลิต (Manufacturing Drawing) แบบสำหรับเตรียมการผลิต (Pre-Machining Drawing) แบบสำหรับตรวจสอบ (Inspection Drawing) แบบสำหรับเชื่อมประกอบ (Welding Drawing) เป็นต้น

Functional gauge - 1

แบบงานตัวอย่าง เป็นตัวอย่างแสดงถึง การกำหนดขนาดที่แตกต่างกันในชิ้นงานที่รูปโครงร่างเหมือนกัน ซึ่งการกำหนดสัญลักษณ์ GD&T และการกำหนดดาตั้มอ้างอิงจะส่งผลในการออกแบบ Functional Gage แตกต่างกัน
มีข้อควรระวังหลักๆ อยู่ 3 ข้อ สำหรับการใช้ Functional Gage ในการตรวจสอบชิ้นงาน

  1. Functional Gage เป็นเครื่องมือตรวจสอบที่บอกให้ทราบแค่ “ประกอบเข้ากับเกจได้” กับ “ประกอบเข้ากับเกจไม่ได้” ไม่สามารถบอกค่าความเบี่ยงเบน (Deviation) ของรูปทรงหรือตำแหน่งได้
  2. ผลของการตรวจสอบชิ้นงานด้วย Function Gage กับผลของการตรวจสอบชิ้นงานด้วยเครื่อง CMM อาจจะขัดแย้งกันได้บางกรณี จากการตีความแบบงาน วิธีการตรวจสอบ ค่า Accuracy ของเกจ เป็นต้น
  3. Functional Gage ตรวจสอบได้เฉพาะ Assembly Function เท่านั้น ไม่สามารถตรวจสอบขนาดแบบ Individual Size ได้ ซึ่งถ้าจะตรวจสอบ Individual Size จะต้องใช้ GO/NG Gage

ข้อเสนอแนะในการออกแบบ Functional Gage

จากที่ได้กล่าวไปแล้วว่า แบบงานที่ใช้ในการออกแบบ Functional Gage จะต้องเป็นแบบงานในระดับของ แบบตามเงื่อนไขการประกอบใช้งาน (Functional Drawing) เท่านั้น ซึ่งการวิเคราะห์แบบงานจะต้องเป็นสิ่งแรกที่ผู้ออกแบบต้องทำทุกครั้ง ดังนั้นถ้าทีมออกแบบ Functional Gage เป็นทีมเดียวกับทีมออกแบบชิ้นงาน จะทำให้ข้อผิดพลาดในการออกแบบเกิดขึ้นได้น้อยที่สุด

Functional gauge - 2

การวิเคราะห์การออกแบบ Functional Gage

  1. วิเคราะห์ว่าแบบงานของชิ้นงานเพื่อใช้ในการออกแบบ เป็นแบบงานในระดับไหน ถ้าแบบงานที่ใช้ในการออกแบบไม่ใช่ Functional Drawing จะทำให้เกจที่ออกแบบมาเป็นเพียง Inspection Gage ที่ใช้ในการตรวจสอบขนาดและตำแหน่ง (GD&T) ตามข้อกำหนดในแบบงานเท่านั้น ไม่ได้ตรวจสอบเงื่อนไขการประกอบใช้งานของชิ้นงาน
  2. วิเคราะห์ว่าการควบคุมรูปร่างรูปทรง (GD&T) ของ Functional Gage ควรจะมีตำแหน่งและลักษณะเช่นเดียวกับชิ้นงาน เนื่องจาก Functional Gage เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจสอบว่าชิ้นงานสามารถประกอบใช้งานเข้ากับชิ้นส่วนอื่นๆ ได้หรือไม่ ดังนั้นรูปร่างและโครงสร้างหลักๆ ของเกจจึงเป็นการจำลองชิ้นส่วนที่นำมาประกอบกับชิ้นงานนั้น
  3. ข้อควรระวัง สำหรับการออกแบบ Functional Gage ก็คือ สภาวะที่ Functional Gage สามารถตรวจสอบได้คือสภาวะ Maximum Material Condition, MMC หรือสภาวะ Virtual Condition at MMC, VC ของชิ้นงานเท่านั้น และ Functional Gage 1 ชุด สามารถตรวจสอบลักษณะการประกอบได้เพียง 1 Datum Reference Frame เท่านั้น

นรเศรษฐ์ คำบำรุง
N-Tris Solutions & Engineering Co., Ltd. / N-Tris Precision Part Co., Ltd.