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치수공차의 문제점 전통적인 공차정의방법을 치수공차체계라고 하자. 치수공차체계에서는 모든 공차를 치수에 적용한다. 공차는 치수 옆에 표기할 수도 있고, 노트를 사용하여 정의할 수도 있다. 오랫동안 치수공차로 공차를 정의해왔다. 대량으로 생산하지 않고, 다른 파트와 조립하지 않는 경우에는 대체로 문제가 없다. 정확도가 높게 요구되는 파트가 아니라면 치수공차를 사용해도 크게 문제되지 않는다. 하지만 파트에 대한 정확도가 높게 요구되면 치수공차를 사용하는 것은 몇 가지 문제가 있다.그림의 파트는 공차가 치수공차로 정의되어 있다. 도면에는 각각의 피쳐의 위치를 계산하기에 충분한 치수가 있다. 모든 치수에 공차가 정의되어 있다. 설계 의도는 명백해 보이고, 대부분 잘 제작할 수 있을 것이다. 하지만 이 도면에는 많은 문제가 있다.치.. 더보기
데이텀은 공차영역의 관계를 정의할 수 있게 한다. 치수공차가 가지고 있는 가장 본질적인 문제는 공차 사이의 관계를 정의할 수 없다는 것이다. 그림에서 볼 수 있는 것과 같이 치수공차는 파트의 높이와 너비 자체는 통제할 수 있지만 파트의 높이와 너비가 서로 수직이 요구됨을 나타낼 수 없고, 따라서 이를 보장할 수도 없다.그림에서 평행공차는 데이텀 A로 표시된 A면에 평행이 요구됨을 나타내고, 평행공차를 통해 평행관계를 보장할 수 있다. 수직공차는 A면에 수직이 요구됨을 나타내고, 수직공차를 통해 수직관계를 보장할 수 있다.마지막으로 윤곽공차는 데이텀 A를 먼저 참조하고 있기 때문에 바닥면인 A면과 수직인 관계를 정의하며, 옆면인 B면과 정해진 거리에 위치할 것을 보장한다. 이는 데이텀 피쳐 B를 참조하고 베이직 치수 30이 정의되어 있기 때문이다.이렇게 .. 더보기
모양, 자세, 위치의 통제는 서로 위계가 있다. 각각 서로 다른 서피스 편차를 가지고 있는 실제로 생산된 파트 3개가 있다.각각의 파트들이 공차의 크기가 0.3으로 같은 평면공차, 평행공차, 윤곽공차를 만족하는지 살펴보자.먼저 평면공차를 살펴보자.평면공차영역은 병진이동과 회전이동이 구속되지 않기 때문에 편차를 수용하기 위해 위아래로 움직이고 회전할 수 있다. 따라서 공차영역을 위아래로 움직이고 회전해보면 3개의 파트의 서피스 편차가 모두 공차영역안에 있다. 따라서 3개의 파트는 모두 평면공차를 만족한다.다음으로 평행공차를 살펴보자.평행공차영역은 병진이동은 구속되지 않기 때문에 편차를 수용하기 위해 위아래로 움직일 수 있다. 하지만 회전이동은 구속되기 때문에 회전은 할 수 없다. 공차영역의 자세는 고정되지만 공차영역의 위치는 이동할 수 있다. 따라서 공.. 더보기
체계로서의 GD&T 체계로서 GD&T를 살펴보기 전에 사용하는 용어들을 정리할 필요가 있다. GD&T가 등장하기 전과 GD&T가 등장한 후에 용어의 처지들이 달라졌기 때문이다. 먼저 전통적으로 공차를 정의하는 방법인 치수에 공차를 정의하는 방법만을 사용하는 체계를 치수공차체계, D&T라고 하고, 새로운 방법인 피쳐에 기하학적으로 공차를 정의하는 방법을 함께 사용하는 체계를 기하공차체계, GD&T라고 하자. 치수에 공차를 정의된 공차를 치수공차라고 하고, 피쳐에 정의된 공차를 기하공차라고 하자. 보통 GD&T와 기하공차를 혼용하지만, GD&T는 체계를 의미할 때 기하공차는 공차를 의미할 때로 구분하여 사용하겠다.치수? 공차? 치수공차?기하공차가 등장하기 이전에는 모든 공차는 치수공차로만 정의할 수 있었기 때문에 공차를 굳이 .. 더보기
피쳐의 종류와 분류 기하공차는 피쳐에 적용된다. 그래서 각각의 피쳐가 어디서 시작되고 어디서 끝나는지 인식할 수 있어야 한다. 피쳐의 시작과 끝이 어디인지 아는 것이 중요한 이유는 피쳐에 의해 공차영역이 정의되기 때문이다. 만약 피쳐가 끝나는 곳과 다른 피쳐가 시작하는 곳을 알 수 없다면, 공차영역이 어디서 끝나고 어디서 새로 시작하는지 불분명해진다. 또한 평면공차와 같은 기하공차는 단일피쳐만 규제할 수 있고, 흔들림공차는 회전면 피쳐만 규제할 수 있다. 위치공차는 파생피쳐를 통제한다. 여러 종류의 피쳐를 구분할 수 없다면, 정의된 공차영역을 올바르게 해석하지 못할 수 있다. 피쳐는 기하공차로 통제하고자 하는 대상을 말한다. 피쳐의 대부분은 서피스로 이루어지지만 다시 세분화하면 서피스의 전체를 통제할 수도 있고, 서피스의 .. 더보기
사이즈 피쳐(Feature of Size) 이해하기 사이즈는 특정 단위로 표현하는 숫자, 길이 치수의 값이다. 기하공차에서 핵심 개념은 각기 다른 사이즈 피쳐의 상태에서 기하공차를 명시할 할 수 있다. 기하공차는 사이즈 피쳐가 가장 클 때의 사이즈, 가장 작을 때의 사이즈, 실제 사이즈에서 공차를 정의할 수 있다.  사이즈 피쳐는 조금 특별하다. 사이즈 피쳐는 자신의 크기를 숫자로 표현할 수 있다. 사이즈 피쳐를 표현할 수 있는 그 숫자를 사이즈라고 한다.사이즈 피쳐는 어떤 사이즈의 길이 치수 또는 각도 치수로 정의되는 기하학적 형상이다. 보통, 사이즈 피쳐는 원기둥, 구, 두 개의 평행평면, 원뿔, 쐐기이다. 그림은 사이즈 피쳐의 예이다. 선형 사이즈 피쳐와 각도 사이즈 피쳐선형 사이즈를 가지는 사이즈 피쳐는 대표적으로 3종류가 있다.- 구 피쳐 : 크.. 더보기
기하공차로 다양한 형상의 공차영역을 정의할 수 있다. 기하공차는 공차영역을 기초로 한다. 기하공차는 피쳐가 있어야 하는 공차영역을 정의한다. 피쳐의 모양, 위치, 자세에 대한 매우 상세한 요구사항을 공차영역으로 정의하여 나타낼 수 있다. 공차영역의 형상은 보통 FCF에 표기된 기하공차의 종류, 공차크기 등에 의해 정의된다.대부분의 기하공차는 공차영역이 3차원이다. 3차원 공차영역은 피쳐가 있어야 하는 공간영역을 정의한다. 2차원의 공차영역도 가능하다. 2차원의 공차영역은 피쳐가 있어야 하는 서피스 위의 면적영역을 정의한다. 2차원의 공차영역은 특정 방향을 따라서 하나의 세트를 구성하여 정의된다. 다음과 같은 3차원 공차영역 형상을 정의할 수 있다. 3차원 공차영역은 피쳐를 전체로 다루어서 통제한다. 다음과 같은 2차원 공차영역 세트 형상을 정의할 수 있다... 더보기
회전 서피스를 통제하는 공차영역의 자유도 제한방법 회전 서피스는 어떻게 통제해야 할까? 어떤 기하공차를 사용하느냐에 따라 통제하는 내용이 달라진다. 기하공차의 종류에 따라 어떻게 달라지는지 살펴보자.회전서피스는 진통공차, 수직공차, 윤곽공차를 사용하여 통제할 수 있다. 세 공차가 모두 회전서피스를 통제할 수 있다. 하지만 공차의 종류에 따라 통제하는 내용이 달라진다.먼저 진통공차를 살펴보자. 그림의 진통공차는 폭이 0.5인 공차영역을 생성한다. 진통공차는 피쳐 자신의 모양만을 평가한다. 따라서 다른 피쳐와 비교할 필요가 없다. 그래서 데이텀 피쳐를 참조하지 않는다. 진통공차에 의해 생기는 공차영역은 모든 자유도가 구속되지 않는다. 따라서 진통공차에 의해 생기는 공차영역은 공간상에서 모든 방향으로 자유롭게 움직일 수 있다. 모든 방향으로 자유롭게 움직일 .. 더보기
평면 서피스를 통제하는 방법 - 3차원과 2차원 공차영역 평면서피스의 면을 전체로서가 아니라 각각의 선을 개별적으로 통제하려면 어떻게 해야 할까?보통은 3차원의 공차영역을 정의하고 이를 전체로서 통제한다.평면공차, 평행공차, 윤곽공차는 일정한 너비만큼 떨어진 두 개의 평행한 평면에 의해 생성되는 3차원 공차영역을 생성한다. 그리고 3차원 공차영역은 서피스의 편차를 전체로서 통제한다. 평면공차, 평행공차, 윤곽공차는 모두 동일한 형상의 공차영역을 형성하지만 평면공차, 평행공차, 윤곽공차는 자유도가 구속되는 범위가 다른 차이가 있다. 공차영역을 3차원이 아닌 2차원의 모음으로 정의하여 규제하면 전체로서가 아니라 각각의 선을 개별적으로 통제할 수 있다.필요하다면 2차원 공차영역을 겹쳐 2차원 공차영역의 모음으로 정의할 수도 있다. 3차원 공차영역은 전체로서 파트의 .. 더보기
평면 서피스를 통제하는 공차영역의 자유도 제한방법 평면서피스는 어떻게 통제해야 할까? 어떤 기하공차를 사용하느냐에 따라 통제하는 내용이 달라진다. 기하공차의 종류에 따라 어떻게 달라지는지 살펴보자.평면서피스는 평면공차, 평행공차, 윤곽공차를 사용하여 통제할 수 있다. 세 공차가 모두 평면서피스를 통제할 수 있지만 각각의 공차는 각각 다른 내용으로 통제한다. 모든 입체는 자유도가 6개 있다. 공차영역도 마찬가지로 병진자유도 3개와 회전자유도 3개를 가진다. 하지만 공차의 종류에 따라 각각 다르게 공차영역의 자유도가 구속된다. 세 개의 기하공차의 공차영역의 자유도가 각각 어떻게 다르게 구속되는지 비교하여 살펴보면, 각각의 기하공차가 가지는 의미를 구분할 수 있게 된다.먼저 평면공차를 살펴보자.  그림의 평면공차는 너비가 0.3인 공차영역을 생성한다. 평면공.. 더보기
기하학적 속성 - 사이즈 피쳐가 가질 수 있는 기하학적 속성은 네 가지가 있다. 모양, 자세, 위치, 그리고 사이즈다. 이 중에서 사이즈는 조금 특별하다. 사이즈는 사이즈 피쳐가 가지고 있는 속성이다. 그렇다면 먼저 사이즈 피쳐가 무엇인지 알아야 한다.   사이즈 피쳐는 대응점이 있어 사이즈를 측정할 수 있는 피쳐이다. 홀, 핀, 슬롯, 레일과 같은 피쳐는 대응점이 있어 사이즈를 측정할 수 있다. 버니어 캘리퍼스를 사용하여 이를 쉽게 이해할 수 있는 방법이 있다. 버니어 캘리퍼스의 머리부분으로 치수를 측정할 수 있다면, 그 피쳐는 사이즈 피쳐이다. 버니어 캘리퍼스의 끝부분으로 치수를 측정한다면, 그 피쳐는 사이즈 피쳐가 아니다. 버니어 캘리퍼스의 끝부분으로 측정하는 치수는 대응점이 없기 때문이다. 버니어 캘리퍼스의 끝부분으로 측.. 더보기
피쳐란 무엇인가? feature : a physical portion of a part (such as a surface, pin outside diameter, hole, or slot) or its representation on drawings, models, or digital data files.ASME Y14.5-2018 - para 3.31 ASME Y14.5는 피쳐를 "파트의 물리적인 부분 또는 파트의 물리적인 부분이 도면, 모델, 또는 데이터 파일에 표현된 것"이라고 정의하고 있다. 물리적인 부분의 예로 서피스, 핀, 홀, 슬롯을 들고 있다. 먼저 서피스를 살펴보자. 입체는 항상 서피스로 이루어진다. 형상이 어떠하든 항상 서피스로 이루어진다. 구는 서피스가 1개이다. 원기둥은 서피스가 3개이다. 직육면체는.. 더보기
공차가 필요한 이유, 그리고 기하공차가 필요한 이유. 세상이 완벽하다면? 공차는 필요없을 것이다. 파트는 필요한 기능을 구현하기 위해 이상적이고 원형적인 수준으로 설계될 것이다. 파트는 완벽하게 만들어질 것이다. 파트는 항상 올바르게 작동하고 설계의도를 완벽하게 따를 것이다. 품질은 완벽하게 예측할 수 있을 것이다. 따라서 품질 관리를 할 필요도 없을 것이다. 하지만 세상은 완전하게 불완전하다. 계획은 틀어지고, 불량품이 만들어진다. 엔지니어는 이러한 불완전함을 다룬다. 우리가 사는 세상은 완벽하지 않고, 또한 완벽할 필요도 없다. 이는 좋은 소식이다. 완벽하지 않은 세상은 항상 엔지니어가 필요하다. 🎉  엔지니어는 현실과 이상 사이의 간극을 채우는 역할을 하기 때문이다. (엔지니어👍) 현실로 구현해내다.어떤 고객이 0.01 밀리미터 수준으로 정확한 파.. 더보기
기하학적 속성 - 모양, 자세, 위치 실제로 제작된 피쳐는 편차가 있다. 편차는 기하학적 속성에 따라 모양편차, 자세편차, 위치편차, 사이즈편차로 구분할 수 있다. 그림은 기하학적 속성을 보여준다. 어떤 종류의 기하공차로 규제하든지 기하학적 속성에 따라 실제로 제작된 피쳐의 편차가 통제된다. 기하공차를 올바르게 정의하고 해석하기 위해서는 이러한 기하학적 속성의 차이를 구분할 수 있어야 한다. 사이즈는 사이즈 피쳐에만 있는 기하학적 속성으로 별도로 설명한다. 먼저, 모양, 자세, 위치에 대해 알아보자.기하학적 속성 : 모양모양은 피쳐가 울퉁불퉁한 정도를 나타낸다. 모양은 다른 것과 비교하지 않고 자체로 평가한다. 모양을 평가하기 위해 모양편차를 구한다. 피쳐의 가장 높은 점과 가장 낮은 점을 각각 지나도록 두 개의 평행선을 긋는다. 모양편차는.. 더보기
FCF를 읽는 방법 FCF를 읽을 수 있다면, FCF에 의해 피쳐가 어떻게 통제되는지 알 수 있다. 예시를 통해 FCF를 읽는 방법을 알아보자.일반적인 FCF의 구성FCF는 다음과 같이 크게 4종류의 정보를 포함한다.1. 통제하려는 대상을 지시 [통제대상]2. 통제하려는 특성을 나타내는 기하공차 종류 심볼 표시 [통제특성]3. 통제하려는 정도를 나타내는 공차영역 정의 [통제정도] 4. 통제하려는 기준이 되는 데이텀 피쳐 명시 [통제기준]예시1  ① 지시한 대상을 통제한다. [통제대상]② 특정 모양(평면)에 가까운 정도를 통제한다. [통제특성]③ 공차영역의 형상은 평행면형이다. [통제정도:형상]④ 공차영역의 크기는 0.3이다. [통제정도:크기]예시2  ① 지시한 대상을 통제한다. [통제대상]② 특정 자세(수직)에 가까운 정도.. 더보기

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