ความกลม
ความกลมคือ การวัดว่ารูปทรงของวัตถุนั้นใกล้เคียงกับวงกลม ที่สมบูรณ์แบบทางคณิตศาสตร์มากน้อยเพียงใด ความกลมใช้ได้ในสองมิติเช่นวงกลมตามหน้าตัด ของวัตถุ ทรงกระบอกเช่นเพลาหรือลูกกลิ้งทรงกระบอกสำหรับตลับลูกปืนในการกำหนดขนาดและค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตการควบคุมทรงกระบอกยังรวมถึงความแม่นยำต่อแกนตามยาว ซึ่งให้ค่าความเป็นทรงกระบอกส่วนค่าที่เทียบเท่ากับความกลมในสามมิติ (นั่นคือ สำหรับทรงกลม ) คือความเป็นทรงกลม
ความกลมของรูปทรงนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะโดยรวมมากกว่ารายละเอียดของขอบและมุม หรือความหยาบของพื้นผิวของวัตถุที่ผลิตขึ้นวงรี ที่เรียบเนียน อาจมีความกลมต่ำหากค่าความเยื้องศูนย์มีมากรูปหลายเหลี่ยมปกติจะมีความกลมมากขึ้นเมื่อจำนวนด้านเพิ่มขึ้น แม้ว่าจะมีขอบคมอยู่ก็ตาม
ในทางธรณีวิทยาและการศึกษาตะกอน (ซึ่งอนุภาคสามมิติมีความสำคัญอย่างยิ่ง) ความกลมถือเป็นการวัดความหยาบของพื้นผิว และรูปร่างโดยรวมจะอธิบายด้วยความเป็นทรงกลม
คำจำกัดความอย่างง่าย

นิยามความกลม ของ ISOคืออัตราส่วนของรัศมีของวงกลมที่แนบในและวงกลมที่ล้อมรอบ กล่าวคือ ขนาดสูงสุดและต่ำสุดของวงกลมที่พอดีกับภายในและล้อมรอบรูปทรง[ 1 ] [ 2 ]
เส้นผ่านศูนย์กลาง
การมี เส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ซึ่งวัดที่มุมต่างๆ รอบรูปทรง มักถูกมองว่าเป็นการวัดความกลมแบบง่ายๆ ซึ่งเป็นการเข้าใจผิด[ 3 ]
แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่จะเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับความกลม แต่ก็ไม่ใช่เงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับความกลม: มีรูปทรงหลายแบบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่แต่ไม่กลม รูปทรงทางคณิตศาสตร์ เช่นสามเหลี่ยมเรอโลซ์และตัวอย่างในชีวิตประจำวันอย่างเหรียญ 50 เพนนีของอังกฤษแสดงให้เห็นถึงเรื่องนี้
การกระจัดในแนวรัศมี
ความกลมไม่ได้อธิบายถึงการเคลื่อนที่ในแนวรัศมีของรูปทรงจากจุดศูนย์กลางสมมติ[หมายเหตุ 1 ]แต่เป็นเพียงรูปทรงโดยรวมเท่านั้น
เรื่องนี้มีความสำคัญในกระบวนการผลิต เช่นเพลาข้อเหวี่ยงและชิ้นส่วนที่คล้ายกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ต้องวัดความกลมของแบริ่ง จำนวนมากเท่านั้น แต่ยังต้องวัดการจัดเรียงของแบริ่งบนแกนด้วย เพลาข้อเหวี่ยงที่งออาจมีแบริ่งที่กลมสมบูรณ์ แต่ถ้าแบริ่งตัวใดตัวหนึ่งเบี่ยงไปด้านข้าง เพลาก็ใช้การไม่ได้ การวัดดังกล่าวส่วนใหญ่มักใช้วิธีเดียวกับการวัดความกลม แต่ยังพิจารณาตำแหน่งศูนย์กลางและตำแหน่งสัมพัทธ์ตามทิศทางแกนเพิ่มเติมด้วย
การคำนวณในสองมิติ
ทำการบันทึกเส้นเดียวที่ครอบคลุมการหมุนครบวง และที่แต่ละมุมที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันการวัดของรัศมีหรือระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางการหมุนและจุดบนพื้นผิว การปรับแบบกำลังสองน้อยที่สุดกับข้อมูลจะให้ค่าประมาณพารามิเตอร์ของวงกลมดังต่อไปนี้: [ 4 ]
ค่าเบี่ยงเบน ซึ่งบางครั้งเรียกว่าความไม่เป็นวงกลมจะถูกวัดดังนี้:
การวัดความกลม

การวัดความกลมมีความสำคัญมากในมาตรวิทยาซึ่งรวมถึงการวัดจุดต่างๆ โดยมีวิธีการพื้นฐานสองวิธี ได้แก่ วิธีภายใน (intrinsic) และวิธีภายนอก (extrinsic)
วิธีการข้อมูลภายใน
- วางวัตถุทรงกลมลงบนแผ่นเรียบ และใช้จุดสัมผัสเป็นจุดอ้างอิง จากนั้นวางเกจวัดระยะลงบนวัตถุทรงกลมอีกครั้ง แล้วหมุนวัตถุโดยรักษาจุดอ้างอิงให้คงที่ ด้วยวิธีนี้จึงสามารถทราบความคลาดเคลื่อนของความกลมได้โดยตรงจากการเปรียบเทียบความสูงของยอดที่วัดได้จากเกจวัดระยะ
- อีกทางเลือกหนึ่งคือสามารถใช้ฐานรูปตัว V แทนแผ่นเรียบได้ เนื่องจากฐานเป็นรูปตัว V จึงจะมีจุดอ้างอิงสองจุดแทนที่จะเป็นจุดเดียว สามารถวัดความคลาดเคลื่อนของความกลมได้ในลักษณะเดียวกับวิธีที่กล่าวมาแล้ว
- นอกจากนี้ ยังสามารถยึดวัตถุทรงกระบอกไว้ระหว่างจุดศูนย์กลางของแกนทั้งสองได้ ในกรณีนี้ก็เช่นกัน จะติดตั้งเกจวัดความกลมไว้เหนือวัตถุทรงกระบอก และวัดความกลมด้วยขั้นตอนที่คล้ายคลึงกับข้างต้น
วิธีการข้อมูลภายนอก
วิธีการแบบภายใน (intrinsic method) มีข้อจำกัดในการใช้กับความผิดรูปเล็กน้อยเท่านั้น สำหรับความผิดรูปขนาดใหญ่จะต้องใช้วิธีแบบภายนอก (extrinsic method) ในกรณีนี้ จุดอ้างอิงไม่ใช่จุดหรือกลุ่มจุดบนวัตถุ แต่เป็นแบริ่งความแม่นยำแยกต่างหาก ซึ่งโดยปกติจะอยู่บนเครื่องมือวัด แกนของวัตถุหรือส่วนของวัตถุที่จะวัดจะถูกจัดวางให้ตรงกับแกนของแบริ่ง จากนั้นใช้สไตลัสจากเครื่องมือวัดแตะส่วนที่จะวัดอย่างพอดี เซ็นเซอร์สัมผัสที่เชื่อมต่อกับปลายสไตลัสจะช่วยให้แน่ใจว่าสไตลัสแตะวัตถุอย่างพอดี ทำการวัดอย่างน้อยสามครั้งและวาดกราฟแสดงความสัมพันธ์เชิงขั้วแบบขยายเพื่อหาค่าความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ
คำจำกัดความของข้อผิดพลาดความกลม
- วงกลมกำลังสองน้อยที่สุด (LSC): คือวงกลมที่แบ่งโปรไฟล์ความกลมของวัตถุโดยการแบ่งผลรวมของพื้นที่ด้านในและด้านนอกของวัตถุออกเป็นส่วนเท่าๆ กัน จากนั้นสามารถประมาณค่าความคลาดเคลื่อนของความกลมได้โดยการหาผลต่างระหว่างระยะห่างสูงสุดและต่ำสุดจากวงกลมอ้างอิงนี้
- วงกลมโซนต่ำสุด (MZC): ในที่นี้ใช้สองวงกลมเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการวัดความคลาดเคลื่อนของความกลม วงกลมหนึ่งวาดอยู่นอกโปรไฟล์ความกลมโดยให้ครอบคลุมโปรไฟล์ทั้งหมด และอีกวงกลมหนึ่งวาดอยู่ภายในโปรไฟล์ความกลมโดยให้พอดีกับโปรไฟล์นั้น อย่างไรก็ตาม วงกลมทั้งสองมีจุดศูนย์กลางเดียวกัน ความคลาดเคลื่อนของความกลมในที่นี้คือผลต่างระหว่างรัศมีของวงกลมทั้งสอง
- วงกลมล้อมรอบขั้นต่ำ (MCC): หมายถึงวงกลมที่เล็กที่สุดที่ล้อมรอบโปรไฟล์ความกลมทั้งหมด โดยที่ค่าความคลาดเคลื่อนคือค่าเบี่ยงเบนที่มากที่สุดจากวงกลมนี้
- วงกลมที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถบรรจุอยู่ภายในโปรไฟล์ความกลม (MIC): หมายถึงวงกลมที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถบรรจุอยู่ภายในโปรไฟล์ความกลมได้ ส่วนความคลาดเคลื่อนของความกลมในที่นี้ คือค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของโปรไฟล์จากวงกลมที่บรรจุอยู่ภายในนี้
นิยามที่ใช้กันทั่วไปในการประมวลผลภาพดิจิทัล (การวิเคราะห์ภาพ) สำหรับการระบุลักษณะของรูปทรง 2 มิติ คือ:
- ความกลม = เส้นรอบรูป2 / 4 π × พื้นที่ .
อัตราส่วนนี้จะมีค่าเท่ากับ 1 สำหรับวงกลม และมากกว่า 1 สำหรับรูปทรงที่ไม่ใช่วงกลม อีกนิยามหนึ่งคือค่าผกผันของนิยามนี้:
- ความกลม = 4 π × พื้นที่/ เส้นรอบวง2 ,
ซึ่งมีค่าเป็น 1 สำหรับวงกลมที่สมบูรณ์แบบ และลดลงไปจนถึง 0 สำหรับรูปทรงที่ไม่เป็นวงกลมอย่างมาก
ดูเพิ่มเติม
- การวัดความกะทัดรัดของรูปทรง
- ความเยื้องศูนย์ (คณิตศาสตร์)คือ สัดส่วนที่ภาคตัดกรวย (เช่น วงรี) เบี่ยงเบนจากรูปวงกลม
- การทำให้แบนราบ
- การกำหนดขนาดและค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต
- ความหยาบของพื้นผิว
- ความเป็นทรงกลม
- วงเวียน
- ราวด์เน็ต
หมายเหตุ
อ่านเพิ่มเติม
- ไบรอันท์, จอห์น; แซงวิน, คริส (2008). วงกลมของคุณกลมแค่ไหน?สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันISBN 978-0-691-14992-9.
- คู่มือสัญลักษณ์ความกลมของ GD&T Gdandt.com [ 1 ]
- ↑ "สัญลักษณ์ความกลมของ GD&T" . AGI ผู้นำด้าน GD&T . สืบค้นเมื่อ2025-04-10 .