ស្តង់ដារការធ្វើតេស្តដោយភាពច្បាស់លាស់សម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ការយល់ដឹងអំពីស្តង់ដារភាពត្រឹមត្រូវសម្រាប់ផ្នែកដែលរំលេចដោយប្រើម៉ាស៊ីន CNC

ការបកស្រាយសញ្ញា ±០,០០០៥ មម៖ ការពិតផ្នែកម៉េទ្រូឡូជី និងដែនកំណត់ប្រតិបត្តិការក្នុងការផលិតផ្នែកដែលរំលេចដោយប្រើម៉ាស៊ីន CNC

ការទទួលបានកម្រិតសំណង់ដែលមានភាពច្បាស់លាស់រហូតដល់ 0.0005 មីលីម៉ែត្រ នៅលើផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC គឺអាចធ្វើទៅបានតាមផ្នែកបច្ចេកទេស ប៉ុន្តែវាត្រូវការបរិយាកាសដែលគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងដើម្បីសម្រេចបាន។ ការពាក់ការប៉ះ និងការរលាក (grinding and lapping) ជាប្រភេទការងារពិសេស ដែលត្រូវបានអនុវត្តជាប្រចាំនៅក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍ដែលមានការគ្រប់គ្រងអាកាសធាតុ ដែលការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព (ដូចជាការពង្រីករបស់អាលុយមីញ៉ូម ប្រហែល 23 ម៉ាយក្រូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ែត្រ ក្នុងមួយដឺក្រេសេលស៊ីយ៉ូស) ត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន។ ទោះយ៉ាងណា នៅក្នុងរោងចក្រផលិតធម្មតា ការកាត់បន្ថយសំណង់ឱ្យបានកន្លះ ជាទូទៅបណ្តាលឱ្យថ្លៃដើមការផលិតកើនឡើងរវាង 30 ដល់ 50 ភាគរយ។ ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនកាត់ CNC ធម្មតាជាច្រើនអាចទទួលបានសំណង់ប្រហែល ±0.025 មីលីម៉ែត្រ ខណៈដែលការពាក់ការប៉ះដែលមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់អាចឈានដល់ ±0.0025 មីលីម៉ែត្រ ប្រសិនបើគ្រប់យ៉ាងដំណើរការបានល្អឥតខ្ចះខ្ចាយ។ ការកំណត់ដែលកើតឡើងក្នុងពិភពជាក់ស្តែងទាំងនេះ ពន្យល់ពីមូលហេតុដែលវិស្វករគួរផ្តោតលើអ្វីដែលពិតប្រាកដជាសំខាន់សម្រាប់ការសម្របសម្រួល និងសមត្ថភាពប្រតិបត្តិការរបស់ផ្នែក ជាជាងការប្រកបដោយការប្រកួតប្រជែងដើម្បីសម្រេចនូវកម្រិតទ្រឹស្តីដែលស្តើងប៉ុណ្ណោះ។ ស្តង់ដារ GD&T ដែលបានប្រើប្រាស់យូរមកហើយ ជួយកំណត់ឱ្យច្បាស់ថា តើការវាស់វែងណាខ្លះដែលពិតប្រាកដជាសំខាន់ និងការវាស់វែងណាខ្លះគ្រាន់តែអាចធ្វើបាន ប៉ុន្តែមិនមានឥទ្ធិពលលើសមត្ថភាពប្រតិបត្តិការទេ។

ISO 2768 ប្រទះនឹង ISO 13715 – ការជ្រើសរើសថ្នាក់សារធាតុដែលត្រឹមត្រូវសម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC ក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ វេជ្ជសាស្ត្រ និងការពារ

ការជ្រើសរើសរវាង ISO 2768 (សារធាតុទូទៅសម្រាប់វិមាត្របន្ទាត់ និងមុំ) និង ISO 13715 (សារធាតុដែលផ្តោកលើគែម សម្រាប់កម្ពស់ស្លាប់ ទំហំការកាត់ប៉ះ និងភាពច្បាស់លាស់) អាស្រ័យទាំងស្រុងលើហានិភ័យដែលទាក់ទងនឹងមុខងារ មិនមែនលើស្មុគស្មាញនៃផ្នែកតែប៉ុណ្ណោះ។

សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលបានដាំចូលទៅក្នុងរាងកាយ ការគ្រប់គ្រងគែមតាមរយៈស្តង់ដារ ISO 13715 ជួយការពារការបង្កើតជាសារធាតុអាចប៉ះពាល់ដល់សុខភាព ក្នុងអំឡុងពេលប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង។ ផ្នែកអាកាសយានដ្ឋានជាទូទៅត្រូវការស្តង់ដារទាំងពីរនេះ។ ពួកគេប្រើស្តង់ដារ ISO 2768 សម្រាប់ការវាស់វែងទំហំជាមូលដ្ឋាន ហើយប្រើស្តង់ដារ ISO 13715 ជាក់លាក់សម្រាប់តំបន់បិទជិត (sealing areas) ឬគែមអាកាសយាន (aerodynamic edges) ដែលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងជាងគេ ដែលតម្រូវឱ្យមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់បំផុត។ ដោយផ្អែកលើការសិក្សាថ្មីៗមួយពីស្ថាប័ន Ponemon Institute នៅឆ្នាំ 2023 បញ្ហាប្រហែល ៦៣ ភាគរយ ក្នុងការផលិតដែលត្រូវការភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់ បណ្តាលមកពីការប្រើស្តង់ដារអត្រាភាពខុសគ្នាដែលមិនត្រឹមត្រូវ។ ការសិក្សានេះបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថា ការជ្រើសរើសស្តង់ដារដែលត្រឹមត្រូវ មិនមែនគ្រាន់តែជាបញ្ជីរាយការណ៍ដែលត្រូវគូសធីកក្នុងឯកសារប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែគួរតែចាត់ទុកថា ជាការសម្រេចចិត្តគ្រឹះមួយដែលទាក់ទងនឹងគុណភាព តាំងពីដើមគម្រោងណាមួយ។

ការត្រួតពិនិត្យដែលផ្អែកលើ GD&T: ការផ្ទៀងផ្ទាត់ទម្រង់ ការសមស្រប និងមុខងារនៃផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ទីតាំងពិត (True Position) ប្រឆាំងនឹងភាពផ្ចង់ផ្ចិត (Concentricity): ហេតុអ្វីបានជា ASME Y14.5-2018 ទាមទារការធ្វើសាកល្បងដែលផ្អែកលើគំរូ (Datum-Based Simulation) សម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ស្តង់ដារ ASME Y14.5-2018 បានបន្ថយការណែនាំឱ្យប្រើប្រាស់គំនិត «ការផ្ចិតផ្ចាយ» (concentricity) សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ប្រចាំថ្ងៃ ព្រោះវាក្រឡេកមើលតែទីតាំងនៃចំណុចនៅកណ្ដាល ជាជាងការវាយតម្លៃពីរបៀបដែលលក្ខណៈនានាមានទំនាក់ទំនងជាមួយ «ទីតាំងយោង» (datums) ដែលមានសារៈសំខាន់ប៉ុណ្ណោះ ដែលកំណត់ថា តើផ្នែកមួយអាចសម្របសម្រួលបាន និងដំណើរការបានត្រឹមត្រូវដូចដែលបានរំពឹងទុកឬអត់។ ផ្ទុយពីនេះ គំនិត «ទីតាំងពិត» (true position) មានភាពខុសគ្នា៖ វាប្រៀបធៀបទីតាំងនៃលក្ខណៈនានាដោយផ្អែកលើ «ទីតាំងយោង» ជាក់លាក់ ដែលជាការចម្លងយ៉ាងជិតស្និតនឹងអ្វីដែលកើតឡើងពេលផ្នែកទាំងនោះត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាក្នុងការប្រមូលផ្តុំពិតប្រាកដ។ នៅពេលផលិតផ្នែកដែលបានរំលុះដោយម៉ាស៊ីន CNC អ្នកត្រួតពិនិត្យគុណភាពត្រូវប្រើ «ឧបករណ៍ចាប់» (fixtures) ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងយ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវរបៀបដែលផ្នែកទាំងនោះត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាក្នុងផលិតផលចុងក្រាយ។ វិធីសាស្ត្រនេះអាចកាត់បន្ថយកំហុសក្នុងការកំណត់ទីតាំងបានប្រហែល ៣០% ឬច្រើនជាងនេះ សម្រាប់ផ្នែកដែលបង្វិលបាន ដូចជាផ្នែកនៅក្នុងម៉ាស៊ីនបើកបរយន្តហោះ ហើយជួយជៀសវាងបញ្ហាដែលមានតម្លៃខ្ពស់នៅពេលក្រោយ ដូចជា ប៉ុង (bearings) បាក់ចេញពីទីតាំង ឬសេល (seals) បាក់ហើយធ្វើឱ្យរាវរហូតចេញ។

គុណភាពផ្ទៃ (Ra < 0.1 µm) និងការប៉ះទង្គិលគ្នារវាងលក្ខណៈរូបរាង និងតម្រូវការ GD&T សម្រាប់ការប្រើប្រាស់៖ នៅពេលដែលភាពត្រឹមត្រូវសម្រាប់គោលបំណងស្តេតិក ប៉ះទង្គិលគ្នាជាមួយតម្រូវការ GD&T សម្រាប់ការប្រើប្រាស់

ការទទួលបានផ្ទៃដែលមានសណ្ឋាប៊ីតល្អឥតខ្ចះខ្ចាយខ្ពស់ជាង ០,១ ម៉ាយក្រូម៉ែត្រ Ra អាចប៉ះពាល់ដល់រូបរាង (geometry) បាន។ នៅពេលយើងប៉ុលីស និងប៉ាហ្វ ផ្ទៃរបស់ផ្នែកទាំងនេះដល់កម្រិតនេះ វាមិនមែនជារឿងចម្លែកទេដែលឃើញការផ្លាស់ប្តូរភាពរាបស្មើ (flatness) ប្រហែល ០,០៥ មម ដែលអាចនាំឱ្យប៉ះពាល់ដល់ស្តង់ដារ GD&T សម្រាប់តំបន់ដែលត្រូវការសៀលសម្ពាធឬការចូលគ្នាដោយសារខ្សែស្រែច (thread engagement) ឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ អ្នកផលិតឧបករណ៍ដែលដាក់ចូលក្នុងរាងកាយសម្រាប់ប៉ះពាល់ផ្ទាល់នឹងរាងកាយ (medical implant manufacturers) ប្រឈមនឹងបញ្ហានេះដោយផ្ទាល់។ ផ្ទៃដែលមានភាពរលោងដូចសាក់ (mirror-like finishes) ពិតជាជួយឱ្យរាងកាយទទួលយកឧបករណ៍ទាំងនេះបានល្អប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែវាក៏បង្កបញ្ហាដែរចំពោះការរក្សាទុកនូវសេចក្តីត្រឹមត្រូវ (tolerances) ដែលត្រូវការសម្រាប់ខ្សែស្រែច ឬការភ្ជាប់ប៉ះទង្គិច (press fit connections)។ តើរោងចក្រទាំងនេះដោះស្រាយបញ្ហានេះយ៉ាងដូចម្តេច? ពួកគេធ្វើការសាកល្បងជាច្រើនជំនាន់ (multiple rounds of prototypes) ខណៈពេលដែលពួកគេសម្រេចចិត្តថា តើអ្វីដែលសំខាន់បំផុត។ តម្រូវការប្រើប្រាស់ (functional requirements) ដូចជាការវាស់វែងទីតាំងពិត (true position measurements) និងការវាស់វែងរាងផ្ទៃ (surface profiles) តែងតែមានអាទិភាពជាងការមើលឱ្យស្អាត ជាពិសេសនៅពេលនិយាយអំពីផ្នែកដែលត្រូវទប់ទល់នឹងទម្ងន់ ឬបង្កើតសៀលសំខាន់ៗ (critical seals)។

ប្រព័ន្ធវាស់វែង និងការគ្រប់គ្រងភាពមិនច្បាស់លាស់ (uncertainty) សម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ការផ្ទៀងផ្ទាត់ CMM និងការប៉ះទង្គិចដែលមានបរិមាណ៖ ធានាបាននូវការគោរពតាមស្តង់ដារ ISO 10360-2 សម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

នៅពេលដែលធ្វើការពិនិត្យផ្នែកដែលបានរ៉ូប៉ូតដោយប្រើម៉ាស៊ីន CNC សម្រាប់វិស័យអាកាសចរណ៍ និងវេជ្ជសាស្ត្រ ម៉ាស៊ីនវាស់គូអរដោនេ (CMMs) ត្រូវតែបំពេញតាមស្តង់ដារ ISO 10360-2។ ស្តង់ដារទាំងនេះជាទូទៅធានាថា ការវាស់វែងគឺមានភាពត្រឹមត្រូវនៅទូទាំងតំបន់ធ្វើការរបស់ម៉ាស៊ីន ហើយជាទូទៅត្រូវការភស្តុតាងថា កំហុសនៅតែស្ថិតក្នុងចន្លោះ ±០,០០០៥ មម ឬតិចជាងនេះ។ ដំណាំដែលគេហៅថា «ការផ្ទះផ្ទាល់កំហុសបរិមាណ» (volumetric error mapping) ជួយស្វែងរកបញ្ហាតូចៗទាំងនេះតាមគ្រប់អ័ក្ស ដែលកើតឡើងដោយសារកត្តាបែបផ្សេងៗ ដូចជា ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព ការខូចខាតរបស់ផ្នែកដែលប្រើប្រាស់យូរ ឬការមិនត្រូវគ្នាយ៉ាងពិតប្រាកដរវាងអ័ក្ស។ នៅពេលដែលវាស់វែងរូបរាងស្មុគស្មាញ ដូចជា ផ្ទៃប៉ះរបស់កង់តែប៉ូ (turbine blades) ឬចំណុចភ្ជាប់សម្រាប់ឧបករណ៍ដាក់ចូលក្នុងឆ្អឹង (orthopedic implants) ម៉ាស៊ីនទាំងនេះបន្តកែសម្រួលការអានរបស់ខ្លួនដោយផ្អែកលើ«វត្ថុយោង» (reference artifacts)។ វិធីសាស្ត្រនេះធានាថា សេចក្តីបញ្ជាក់សំខាន់ៗទាក់ទងនឹងរូបរាង និងភាពត្រឹមត្រូវ (GD&T) ដូចជា កំហុសអនុញ្ញាតឱ្យមានការប៉ះពាល់ (profile tolerances) ក្រ under ០,០១ មម អាចវាស់វែងបានជាក់ស្តែងក្នុងលក្ខខ័ណ្ឌជាក់ស្តែង។ ម៉ាស៊ីនដែលមិនអាចបំពេញការកែសម្រួលបានត្រឹមត្រូវ អាចបណ្តាលឱ្យមានកំហុសរហូតដល់ ៤០% នៅពេលវាស់វែងផ្នែកដែលមានទំហំធំ ដែលជាមូលហេតុដែលការបញ្ជាក់សុព្វ័ត្តិភាព (certification) របស់ម៉ាស៊ីននេះម្តងក្នុងមួយឆ្នាំ មិនមែនជាជម្រើសទេ នៅក្នុងវិស័យដែលការគោរពតាមស្តង់ដារគឺមានសារៈសំខាន់បំផុត។

ការបង្កើតថវិកាប៉ាន់ស្មានភាពមិនច្បាស់លាស់ដែលអាចតាមដានបាន៖ ភាពអាចធ្វើម្តងទៀតបាន ការឆែកសាកល្បង និងការគ្រប់គ្រងបរិស្ថានសម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ថវិកាប៉ាន់ស្មានភាពមួយដែលមានស្ថេរភាព ប៉ាន់ស្មានភាពនៃកត្តាទាំងអស់ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពប្រែប្រួលក្នុងការវាស់វែង—មិនមែនគ្រាន់តែភាពជាក់លាក់របស់ឧបករណ៍ប៉ុណ្ណោះទេ។ វារួមបញ្ចូលភាពអាចធ្វើម្តងទៀតបានដែលបណ្តាលមកពីបុគ្គលិក (ភាពប្រែប្រួល ±០,០០០៣ មម ក្នុងចំណោមការផ្លាស់ប្តូរការងារគឺជារឿងធម្មតា) ការឆែកសាកល្បងដែលអាចតាមដានបានទៅកាន់ NIST ឬស្តង់ដារជាតិដែលស្មើគ្នា និងការបន្ថយឥទ្ធិពលពីបរិស្ថាន៖

• ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព ការប៉ះពាល់ពីការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព ±១°C បណ្តាលឱ្យមានកំហុស ±៨ មីក្រូម៉ែត្រ/ម៉ែត្រ លើស៊ីលីកុន—ដែលធ្វើឱ្យសីតុណ្ហភាព ២០°C ±០,៥°C ជាលក្ខខណ្ឌអប្បបរមាសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់កម្រិតម៉ាយក្រូម៉ែត្រ។
• ការបំបែកការញ័រ ការញ័រដែលបណ្តាលមកពីផ្ទៃបានប៉ះពាល់ដល់ភាពអាចធ្វើម្តងទៀតបាននៃការវាស់វែងគុណភាពផ្ទៃដោយរហូតដល់ ១៥% Ra ហើយប៉ះពាល់ដល់ភាពស៊ីស្ម័យនៃប្រវែងប៉ះនៅលើម៉ាស៊ីន CMM។
  ប្រសិនបើគ្មានការគ្រប់គ្រងភាពមិនច្បាស់លាស់ដែលមានឯកសារ និងអាចតាមដានបាន លទ្ធផលនៃការវាស់វែងមិនអាចប្រកាសបានដោយសុវត្ថិភាពថា «ស្ថិតនៅក្នុងដែនកំណត់»—ដែលធ្វើឱ្យការប្រកាសអំពីការប៉ះពាល់តាមតម្រូវការមានសុពលភាពមិនបានសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យតាម FDA 21 CFR Part 820 ឬ AS9100។

ការត្រួតពិនិត្យផ្នែកដំបូង និងការសម្របសម្រួលប្រព័ន្ធគុណភាពសម្រាប់ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC

ការត្រួតពិនិត្យផលិតផលដំបូង ឬ FAI សាខា (First Article Inspection) គឺជាចំណុចយោងសំខាន់ដើម្បីបញ្ជាក់ថា ផ្នែកដែលបានផលិតដោយម៉ាស៊ីន CNC ពិតប្រាកដសមនឹងការរចនាដែលបានកំណត់ទុក មុនពេលចាប់ផ្តើមផលិតកម្មក្នុងវិមាត្រធំ។ ដំណាំនេះជាទូទៅរួមបាននូវឧបករណ៍វាស់វែងដែលបានកំណត់ស្តង់ដារ ដូចជា ម៉ាស៊ីនវាស់វែងតាមប្លង់កូអរដេណេត (CMM), ឧបករណ៍ប្រៀបធៀបប៉ះពាល់ដោយប្រើពន្លឺ (optical comparators) និងឧបករណ៍វិភាគផ្ទៃ។ ឧបករណ៍ទាំងនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីពិនិត្យមើលថា វិមាត្រគឺត្រឹមត្រូវ បញ្ជាក់ប័ណ្ណបញ្ជាក់សម្ភារៈ ពិនិត្យកំណត់ហេតុការព្យាបាលក្តៅ និងធានាថា គ្រប់យ៉ាងដំណើរការតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេស GD&T ដែលបានកំណត់។ នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនបញ្ចូល FAI ទៅក្នុងប្រព័ន្ធគុណភាព ISO 9001 ឬ AS9100 របស់ពួកគេ វាប្រែប្រួលពីការពិនិត្យតែមួយគ្រាប់ទៅជាដំណាំបន្តដែលមានសារៈសំខាន់។ បញ្ហាណាមួយដែលត្រូវបានរកឃើញនឹងត្រូវបានកត់ត្រា ស្វែងរកមូលហេតុ ហើយប្រើប្រាស់ដើម្បីកែលម្អផ្លូវចាប់ផ្តើម (tool paths) ការរៀបចំប្រព័ន្ធកាន់កាប់ (fixturing setups) ឬទៅដល់ការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពនូវដំណាំត្រួតពិនិត្យ។ ប្រសិនបើយើងពិនិត្យលេខស្ថិតិរបស់វិស័យ ក្រុមហ៊ុនផលិតដែលអនុវត្ត FAI បានត្រឹមត្រូវក្នុងគ្រប់គ្រងសញ្ញាប័ត្រទាំងនេះ មាននិន្នាការឃើញការថយចុះនៃកំហុសប្រហែល ៣៤% បន្ទាប់ពីផលិតកម្មចាប់ផ្តើម ហើយក៏បាននាំផលិតផលចូលទីផ្សារបានលឿនជាងមុនប្រហែល ១១ ថ្ងៃ ជាមធ្យម។ ឯឯឯកសារសរសេរក៏មានសារៈសំខាន់ផងដែរ — ចាប់ពីរបាយការណ៍សាកល្បងសម្ភារៈដំបូង រហូតដល់ការវាស់វែងចុងក្រាយពី CMM។ ការកត់ត្រាទាំងនេះក្លាយជាសំខាន់ខ្លាំងណាស់នៅពេលដែលភាពខុសគ្នាតូចៗបង្ហាញឡើងនៅកម្រិតម៉ៃក្រូម៉ែត្រ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យការប៉ះទង្គិលបញ្ហាត្រូវបានធ្វើឡើងតាំងពីដំណាំដំបូង ជាជាងការអោយបញ្ហាប៉ះពាល់ធ្ងន់ធ្ងរជាងនេះនៅពេលក្រោយ។ សម្រាប់អាជីវកម្មដែលដំណើរការក្រោមការគ្រប់គ្រងតឹងរឹង ការរក្សាការត្រួតពិនិត្យនេះមិនមែនគ្រាន់តែជាការអនុវត្តល្អប៉ុណ្ណោះទេ។ វាជាការចាំបាច់យ៉ាងខ្លាំង ព្រោះការមិនអនុវត្តវាអាចបណ្តាលឱ្យការខាតបង់ដែលបណ្តាលមកពីការចោលផលិតផល (scrap costs) លើសពី ៥០០,០០០ ដុល្លារ ក្នុងមួយឆ្នាំ សម្រាប់គ្រប់ផលិតផលមួយៗ។