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기하공차 초급

초급 #05 데이텀 시뮬레이션 데이텀 피쳐는 실제로 만질 수 있는 불완전한 표면이고, 데이텀은 그 피쳐로부터 생성된 완벽한 이론적 요소라고 설명했다. 그렇다면 모든 측정이 데이텀 피쳐가 아닌 데이텀을 기준으로 이루어져야 한다면, 완전히 이론적인 것을 기준으로 어떻게 측정할 수 있을까?검사 과정에서 데이텀 시뮬레이션을 하게 된다. 이론적으로 완벽한 데이터을 기준으로 측정하는 가장 좋은 방법은 데이텀 피쳐가 만들어내는 완벽한 데이텀을 실제 물리적인 평판으로 구현하는 것이다. 이 말이나 저 말이나 비슷비슷한 말을 반복하는 것처럼 들릴 수 있겠지만 이들 사이의 구분을 명확하고 이해하는 것이 GD&T를 올바르게 해석하기 위해서 도움이 된다. GD&T가 실제 상황과 이론을 연결하기 때문에, 어디까지가 실제이고 어디까지가 이론인지 잘 구분할 수 .. 더보기
초급 #04 사이즈 피쳐의 분류와 의미 이 글에서는 사이즈 피쳐를 깊이 살펴보고 이를 어떻게 분류하고 그 분류는 어떤 의미를 가지고 활용할 수 있는지 알아본다.ASME Y14.5에서의 정의사이즈 피쳐는 크게 다음과 같이 분류된다. 사이즈 피쳐는 먼저 정형 사이즈 피쳐와 비정형 사이즈 피쳐로 나누어지고, 그리고 비정형 사이즈 피쳐는 다시 (a)타입과 (b)타입으로 나누어진다. 먼저 Y14.5에서 이를 어떻게 정의하고 있는지 살펴보자.1) 사이즈 피쳐feature of sizea general term that is used in this Standardto refer to instances in which both a regular and an irregular feature of size apply.ASME Y14.5-2018 - para 3.. 더보기
초급 #03 피쳐의 이해 3 : 피쳐의 유형과 종류 앞서 피쳐의 이해 2 : 피쳐와 서피스 에서 피쳐는 의미고 서피스는 표상이라고 설명했다.이 글에서는 피쳐를 그 의미에 따라 어떻게 나눌 수 있으며, 구체적으로 어떤 것들이 있는지 살펴본다.형상에 따른 분류피쳐를 형상에 따라 분류할 수 있다. 형상은 서피스가 겉으로 나타나 보이는 모습이다. 형상에 따라 적용해야 하는 기하공차 종류가 달라지기 때문에 어떤 형상의 피쳐인지 인지하는 것이 중요하다.평면 피쳐 : 직선이 모여서 생성된 평면으로 이루어진 피쳐.곡면 피쳐 : 곡선이 모여서 생성된 곡면으로 이루어진 피쳐.회전면 피쳐 : 축이나 점을 기준으로 회전하여 생성된 회전면으로 이루어진 피쳐.자유곡면 피쳐 : 평면, 곡면, 회전면처럼 정형적이지 않은 자유곡면으로 이루어진 피쳐.통제범위에 따른 분류서피스 전체를 .. 더보기
초급 #02 통제성분 : 기하공차로 통제하는 성분 기하공차는 공차 종류별로 통제하는 성분이 다르다. 기본적으로 서피스를 통제하는데, 서피스 유형에 따라 서피스를 구성하는 성분이 다르기 때문에 통제하는 성분도 달라진다. 이 글에서는 서피스 유형에 따라 통제하는 성분이 어떻게 달라지고, 통제하는 성분에 따라 어떤 기하공차로 통제할 수 있는지 살펴본다. 부품은 서피스로 둘러싸여 있다. 부품은 서피스의 모임이다. 하나 이상의 서피스가 모여 닫힌 공간을 형성하면, 그것은 부품의 형상이 된다. 서피스는 유형에 따라 크게 4종류로 구분할 수 있다. 평면서피스, 회전평면서피스, 회전곡면서피스, 비회전곡면서피스이다. 이는 평면/곡면 여부와 회전 여부를 기준으로 구분된다. 이를 구분하는 가장 큰 이유는 서피스 유형에 따라 서피스를 구성하는 성분이 다르고, 그에 따라 통제.. 더보기
초급 #01 기하학 기초 2 : 입체형상과 입체도형의 관계 기하공차를 올바르게 적용하고, 해석하기 위해서는 서피스를 이해할 필요가 있다. 서피스는 단순히 부품의 "겉면"이 아니라, 기하공차가 적용되는 "대상"이다. 기하공차는 이 서피스를 평가하고, 통제한다. 서피스의 특징을 이해하고 분류할 수 있어야 한다. 이 글에서는 서피스는 어떻게 나뉘는지, 어떤 서피스로 구성되는지, 서피스에 따라 어떤 공차를 적용할 수 있는지를 설명한다.입체형상과 입체도형의 구분모든 부품은 입체형상이며, 입체형상은 하나 이상의 서피스로 구성된다. 입체형상과 유사한 개념으로 '입체도형'이라는 용어가 있다. 입체형상은 실제 존재하거나 CAD로 모델링된 구체적인 형상을 의미하는 반면, 입체도형은 수학적, 기하학적으로 정의된 정형적인 형상이다. 입체형상은 현실 세계의 물체 외형이나 CAD에 표현.. 더보기
초급 #25 평면서피스에 의한 DRF 구축과정 아래 그림의 파트는 홀 2개가 위치공차로 규제되어 있다. 위치공차를 규제하기 위해 데이텀 피쳐 A, B, C가 차례로 참조되어 있다. 데이텀 피쳐 A, B, C는 평면 서피스이다. 평면 서피스 3개로 DRF가 형성되는 과정을 순서대로 살펴보자. 1차 데이텀 피쳐FCF에 첫번째로 표기된 피쳐는 1차 데이텀 피쳐가 된다. 1차 데이텀 피쳐가 평면서피스면, 이 평면서피스는 DRF의 첫번째 평면의 위치를 정한다. DRF의 다른 두 평면이 이 평면에 수직하기 때문에 첫번째 평면의 위치는 중요하다.1차 데이텀 피쳐는 바닥면이다. 바닥면은 슬롯에 의해 3개로 나누어진 서피스이다. 데이텀 피쳐 A의 FCF와 데이텀 피쳐 심볼에 “3X”가 표기되어 있다. 이는 서피스 3개가 데이텀 피쳐 A임을 나타낸다. 따라서 위치공차.. 더보기
초급 #23 데이텀을 통해 공차영역 사이의 관계를 정의할 수 있다. 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
초급 #19 회전서피스 공차영역의 자유도 제한 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
초급 #18 평면서피스 공차영역의 자유도 제한 평면서피스는 여러 가지 방법으로 규제할 수 있다. 하지만 기하공차 종류에 따라 통제하는 내용은 달라진다. 차이를 이해하기 위해 평면공차, 평행공차, 윤곽공차를 사용하여 통제하는 경우를 살펴보자. 동일한 평면서피스를 평면공차로 0.3으로 통제할 수도 있다. 또한, 데이텀 피쳐 A를 참조하면서 평행공차 0.3으로 통제할 수도 있다. 마지막으로 데이텀 피쳐를 참조하면서 베이직 치수 10를 정의하고 윤곽공차 0.3으로 통제할 수도 있다. 평면공차는 너비가 0.3인 평행평면 공차영역을 생성한다. 평행공차는 평면공차와 동일한 공차영역을 생성하지만 데이텀 A에 평행해야 하는 조건이 추가된다. 윤곽공차는 평행공차와 동일한 공차영역을 생성하지만 데이텀 A에서 10만큼만 떨어져 있어야 하는 조건이 추가된다. 입체는 6자유.. 더보기
초급 #16 데이텀 피쳐의 형상에 따라 제한되는 자유도가 달라진다. 데이텀 피쳐의 형상에 따라 제한되는 자유도가 달라진다. 자유도를 어떻게 제한할 수 있는지 살펴보자. 도면에서 다음과 같은 형상의 피쳐를 데이텀 피쳐로 선정하였다. 실제 파트는 다음과 같이 완벽하지 않은 형상으로 만들어질 것이다.완벽하지 않은 형상을 다음과 같이 완벽한 형상으로 추상화한다.이렇게 추상화된 완벽한 형상으로부터 다음과 같이 데이텀을 유도한다.데이텀은 기하학적 기본요소인 점, 선, 면으로 이루어진다. 구는 점이 도출된다. 원기둥은 선이 도출된다. 평면은 면이 도출된다. 원뿔은 데이텀 점과 데이텀 선을 유도한다. 삼각기둥은 데이텀 점과 데이텀 면을 유도한다. 마지막 형상은 데이텀 점, 데이텀 선, 데이텀 면을 모두 유도한다. 그림에는 데이텀의 크기가 제한되어 있는 것으로 표현되어 있지만, 데이텀 .. 더보기
초급 #13 데이텀 피쳐의 요건 - 물리적이어야 한다. 왜 물리적으로 실재하는 피쳐를 데이텀 피쳐로 사용해야 할까?물리적인 피쳐가 아닌 중심축이나 중심평면을 사용하면 안되는 이유는 무엇일까? 다음과 같은 파트를 제작하려고 한다.  파트의 형상을 통제하기 위해 아래와 같이 데이텀을 설정하고 흔들림공차를 규제하였다.실제 피쳐는 다음과 같이 중심축이 정렬되어 있지 않을 것이다. 데이텀으로 지정한 중심축이 원통 5개에 의해 5개가 생성된다. 그렇다면 원통 5개에 의한 중심축 중에서 어떤 것을 데이텀으로 사용해야 할까? 정답은 "알 수 없다."다. 도면은 어떤 것을 기준이 되는 중심축으로 사용해야 하는지 명시하고 있지 않다. 원통 5개를 통과하면서 중심축이 여러 개 생성되고, 서로 다른 직경의 원통마다 중심축이 생성되기 때문에 데이텀 축을 정하는 방법을 하나로 확정할.. 더보기
초급 #10 평면 서피스의 통제 - 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
초급 #07 윤곽공차는 ..... 할 수 있다. 윤곽공차는 어떤 형태의 피쳐도 통제할 수 있다. 다른 종류의 공차는 평면이거나 회전 중심축이 있어야 하거나 사이즈 피쳐여야 하는 등 특정한 형태의 피쳐만을 통제하지만 윤곽공차는 그렇지 않다. 윤곽공차를 하나만 정의해서 파트의 모든 피쳐를 통제할 수 있기도 하다. 하지만 당연히 공차는 기능적인 요구사항을 만족하면서 경제성이 있도록 정의해야 하기 때문에 각각의 피쳐는 적절한 종류의 공차로 필요한 만큼 통제해야 한다. 또한 윤곽공차는 피쳐를 다양하게 규제할 수 있다. 단독 피쳐에 윤곽공차가 적용하여 모양만을 통제할 수도 있고, 모양과 자세를 함께 통제할 수도 있고, 모양, 자세, 위치를 함께 통제할 수도 있다. 홀이나 슬롯과 같은 닫힌 사이즈 피쳐를 규제한다면, 사이즈까지 규제할 수 있다. 사이즈는 윤곽공차에.. 더보기
초급 #06 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
초급 #24 데이텀 피쳐 우선순위 영향 데이텀 피쳐를 참조하는 순서는 중요하다. 다음과 같은 파트가 있다.파트의 1차 데이텀은 동일하고 2차 데이텀과 3차 데이텀이 서로 뒤바뀌는 경우를 생각해보자. 데이텀 피쳐 C는 파트의 옆면이고, 데이텀 피쳐 B는 파트의 뒷면이다. 실제 서피스는 완벽하지 않게 제작될 것이다. 실제 제작된 파트를 위에서 바라보면 오른쪽 그림과 같을 때 홀 중심축의 자세가 어떻게 달라지는지 살펴보자. 첫번째 경우는 2차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 B를 참조하고 3차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 C를 참조하고 있다. 따라서 파트를 검사하려고 데이텀에 접촉할 때 데이텀 B와는 2점에서 접촉하고 데이텀 C와는 1점에서 접촉하도록 놓인다. 첫번째 경우는 2차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 C를 참조하고 3차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 .. 더보기

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