คู่มือแนะนําเครื่องมือวัดละเอียด เครื่องวัด 3 มิติ (Coordinate Measuring Machines) วิธีการประเมินการปฏิบัติงานของเครือ่ งวัด 3 มิติ เครื่องวัด 3 มิติ มีวิธีการวัดตามมาตรฐานอ้างอิง JIS ปี 2003 มีการปรับปรุงรายละเอียดของมาตรฐานเพิ่มเติมในส่วนของการวัดแบบสแกนนิ่ง (Scanning measurement) และการ หมุนของโต๊ะ (Ratary table) อีกทั้งได้รวมวิธีการประเมินค่าความไม่แน่นอนเอาไว้ด้วย แสดงดังตารางที่ 1 ตารางที่ 1 JIS B 7440 (2003) Series 1 2 3 4 เรื่อง Terms Dimensional measurement Rotary table-equipped CMM Scanning measurement หมายเลขมาตรฐาน JIS JIS B 7440-1 (2003) JIS B 7440-2 (2003) JIS B 7440-3 (2003) JIS B 7440-4 (2003) ปีที่รับรอง 2003/4 2003/4 2003/4 2003/4 ค่าความคลาดเคลือ่ นที่ยอมรับได้มากที่สุด [MPEE: JIS B 7440-2 (2003)] กระบวนการของการตรวจสอบภายใต้มาตรฐานสําหรับเครื่องวัด 3 มิติ เป็นการวัดความยาว 5 ส่วน และมีอีก 7 ทิศทาง แสดงดังรูปที่ 1 วิธีการวัดตามรูปรวมทั้งสิ้น 35 การวัด เมื่อนับ การวัดซ้ําๆของทุกขั้นตอนจะมีการวัดรวมทั้งสิ้น 105 การวัด ผลของการวัดรวมค่าความไม่แน่นอนเอาไว้แล้ว การวัดตําแหน่งจะต้องทําไม่น้อยกว่า 5 ชุดการวัด ในกรณีที่ผลการวัดจํานวน 2 ใน 3 ครั้งที่มีค่าเกินมาตรฐานถือว่าผลการวัดนั้นไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน ในกรณีนี้ถ้าทําการวัดความ ผิดพลาดของตําแหน่งจํานวน 10 ครั้ง ถ้าผลการวัดทั้งหมด 10 ชุด ได้รวมเอาค่าความไม่แน่นอนไว้แล้วมีค่าน้อยกว่าค่าที่ระบุจากค่ามาตรฐาน ให้สมมุติว่าการทดสอบนี้ผ่านเกณฑ์ มาตรฐานแล้ว ค่าความไม่แน่นอนพิจารณาค่ามากที่สุดและค่าน้อยที่สุดของความผิดพลาดของการวัด ซึ่งเป็นการแสดงค่าจากผลการวัดของค่ามาตรฐาน วิธีการติดตั้งให้ได้แนวระนาบ ของการวัดค่าของวัสดุ เมื่อนํามารวมกันทั้งหมดแล้วมีค่าน้อยกว่าค่าที่ระบุในมาตรฐานการวัดถือว่าค่านั้นผ่านเกณฑ์การทดสอบ (หน่วย: μm) MPEE = A+L/K≤B MPEE = A+L/K MPEE = B A: ค่าคงที่ (μm) เป็นคุณสมบัติเฉพาะที่ระบุโดยบริษัทผูผ้ ลิต K: มิติคงที่ เป็นคุณสมบัติเฉพาะที่ระบุโดยบริษทั ผู้ผลิต L: ความยาวที่วัด (mm) B: ค่ามากที่สุด (μm) กําหนดโดยบริษัทผู้ผลิต รูปที่ 1 วิธีการวัดค่าความผิดพลาดของ ปริมาตรของเครือ่ งวัด 3 มิติ ความผิดพลาดสูงสุดของหัววัดที่ยอมรับได้ (MPEE) ตามมาตรฐาน JIS B 7440-2: 2003 การทดสอบตามมาตรฐานนี้ใช้หัววัด (Probe) ทําการวัดตําแหน่งของทรงกลมอ้างอิงจํานวน 25 จุด ดังรูป แล้วนําผลการวัด ทั้งหมดมาคํานวณหาจุดศูนย์กลางของทรงกลมด้วยวิธีกําลังสองน้อยที่สุด (Least square method) รัศมีของทรงกลม (R) และ ค่าความแปรปรวนของรัศมี (Rmax – Rmin) จากนั้นคํานวณหาค่าความไม่แน่นอนขยายซึ่งได้รวมปัจจัยอันเกิดจากขนาด และ รูปร่างของหัววัด รวมทั้งค่าความไม่แน่นอนของทรงกลมอ้างอิง หากผลการคํานวณที่ได้มีค่าเท่ากับหรือน้อยกว่าเกณฑ์กําหนด แสดงว่าหัววัดผ่านการทดสอบ รูปที่ 2 ตําแหน่งการวัดบนทรงกลมมาตรฐานเพือ่ หาค่าความคลาดเคลื่อนที่มากทีส่ ุดของหัววัด คูม่ ือแนะนําเครื่ องมือวัดละเอียด หน้ า 50 จาก 52 คู่มือแนะนําเครื่องมือวัดละเอียด ค่าความคลาดเคลือ่ นที่ยอมรับได้ของการวัดแบบสแกนตามมาตรฐาน JIS B 7440-4 (2003) ค่าความผิดพลาดด้วยวิธีการวัดแบบสแกนของหัววัดของเครื่องวัดแบบ 3 มิติที่เป็นไปตามมาตรฐาน JIS B 7440-2 (2003) วิธีการตรวจสอบความถูกต้องของการวัดแบบสแกนโดยใช้ ลูกบอลทรงกลมแบ่งออกเป็น 4 ระนาบ เพื่อคํานวณหาค่ากําลังสองน้อยที่สุด (least squares) สําหรับทุกๆตําแหน่งของการวัด (มิติ A ตามรูปที่ 3 การคํานวณหาค่ายกกําลังสองน้อย ที่สุดเป็นการคํานวณหาระยะระหว่างค่าของเครื่องมือมาตรฐานกับค่าผลต่างระหว่างค่ามากที่สุดกับค่าน้อยที่สุดของการวัด และพิจารณาค่าที่มากที่สุด (ตามรูปที่ 3) ทั้งนี้ได้รวมค่า ความไม่แน่นอนของหัววัดและค่าของมาตรฐาน A และ B เข้าไว้แล้ว ถ้าค่าที่ได้จากการคํานวณน้อยกว่าค่าที่ระบุในมาตรฐาน ผลการวัดด้วยวิธีสแกนนี้ถือว่าผ่านการตรวจสอบแล้ว รูปที่ 3 ระนาบของการวัดและการประเมินค่า รูปที่ 4 การประเมินค่าของเครื่อง CMM กับแกนหมุนของโต๊ะ ความผิดพลาดสูงสุดของการหมุนที่ยอมรับได้ (MPEE) ตามมาตรฐาน JIS B 7440-3: 2003 การทดสอบตามมาตรฐานนี้ทําโดยวางทรงกลมมาตรฐาน 2 ลูก บนโต๊ะหมุน (Rotary table) ดังรูป หมุนทรงกลมมาตรฐานไป 15 ประกอบด้วยตําแหน่งที่ 0o ตําแหน่งด้านบวก (+) 7 ตําแหน่ง และตําแหน่งด้านลบ (-) 7 แล้วทําการวัดหาตําแหน่งศูนย์กลางของทรงกลมทั้งสอง จากนั้นหาผลรวมระหว่างค่าความไม่แน่นอนของรูปร่างของทรงกลมมาตรฐานและผลการ วัดที่สัมพันธ์กับทิศการหมุนและพิกัดจุดศูนย์กลางของทรงกลม ถ้าค่าที่ได้จากการคํานวณน้อยกว่าค่าที่ระบุในเกณฑ์กําหนดแสดงว่าผลการทดสอบนี้ผ่าน คูม่ ือแนะนําเครื่ องมือวัดละเอียด หน้ า 51 จาก 52