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기하공차 초급

초급 #15 도면은 기능요구사항을 설명할 수 있어야 한다. 크기가 다른 홀 두 세트가 있는 부품이 있다. 홀의 위치를 통제하기 위해 DRF를 설정해야 한다. DRF 설정은 기본적으로 홀의 기능이 무엇이냐에 따라 정해지지만, 경우에 따라서는 검사나 제작상 이유로 다르게 설정할 수도 있다. 기능요구사항에 따라 DRF를 설정해야 할까? 공정 최적화를 위한 DRF를 설정해야 할까? 이를 이해하기 위해 다음의 경우를 살펴보자. 먼저 조립을 보장하는 것이 우선이기 때문에 위치공차를 MMC에서 정의했지만, 벽두께도 관리해야 한다면? DRF는 다음과 같이 두 가지 방법으로 설정할 수 있다. 왼쪽 홀 2개와 오른쪽 홀 2개를 통제하기 위해 첫번째 그림처럼 DRF를 다르게 설정할 수도 있고, 두번째 그림처럼 동일하게 설정할 수도 있다. DRF가 다를 때와 같을 때 벽두께가 어떻.. 더보기
초급 #14 스마트폰을 책상 위에 놓으면 잃게 되는 자유도 데이텀과 DRF를 이해하려면 먼저 6자유도를 이해해야 한다. 왜냐하면 데이텀과 DRF의 핵심적인 역할이 바로 이 6자유도를 제한하는 것이기 때문이다. 우리가 일상에서 접하는 모든 물체는 3차원 공간에 존재한다. 책상 위에 놓인 스마트폰을 생각해보라. 이 스마트폰이 공간상에서 어떤 상태로 있는지 설명하려면, 단순히 "책상 위에 있다"라고 말하는 것으로는 부족하다. 스마트폰의 상태를 완전하게 설명하려면 더 정확하고 체계적인 방법이 필요하다. 책상 위에 있는 스마트폰이 어떻게 움직일 수 있는지 생각해보자.병진자유도 : 세 방향으로 직선이동가능스마트폰을 책상 위에서 좌우로 밀어보자. 그 다음에는 앞뒤로 밀어보자.마지막으로 책상 위로 들어올려보자. 그리고 책상 아래로 내려보자.이렇게 3차원 공간에서 스마트폰은 .. 더보기
초급 #13 자유도를 구속하는 이유 부품의 위치나 자세를 제대로 통제하려면, 자유도를 ‘구속’해야 한다. 즉, 부품이 마음대로 움직이지 못하도록 고정해야 한다. 이 구속은 GD&T의 핵심 원리 중 하나로, 부품이 올바르게 기능하고, 정확하게 측정되며, 설계 의도가 명확하게 전달되도록 보장하는 필수 과정이다.왜 부품의 자유도를 ‘구속’해야 할까?자유도를 구속해야 하는 이유는 세 가지로 요약된다. 첫째, 정확한 측정과 검사를 위해서다. 줄자로 책상 길이를 재려 할 때 줄자가 자꾸 움직이면 정확한 길이를 잴 수 없다. GD&T도 마찬가지다. 부품에 부여된 기하공차가 제대로 지켜졌는지 확인하려면, 부품이 측정 장비 위에서 흔들림 없이 정확히 고정되어 있어야 한다. 부품이 제멋대로 움직인다면, 측정할 때마다 다른 값이 나오고 그 결과는 무의미해진다.. 더보기
초급 #12 1차 데이텀 피쳐에 의한 자유도 제한 데이텀 피쳐는 물리적으로 실제로 존재하며 형상이 불완전하다. 반면 데이텀은 이러한 불완전한 데이텀 피쳐에서 도출된 것으로 완벽한 점, 선(축), 면(평면)이다. 또한 FCF에서 데이텀 피쳐를 참조하면 참조한 데이텀 피쳐에서 데이텀을 도출하고, 그 데이텀으로 데이텀으로 DRF를 구축한다. 데이텀 피쳐는 1개에서 3개까지 참조할 수 있다. FCF에 표기된 1차 데이텀 피쳐를 생각해보자. FCF에 가장 먼저 참조된 데이텀 피쳐가 1차 데이텀 피쳐다. 데이텀 피쳐는 자신이 아닌 다른 피쳐의 위치와 자세를 설정하는 기준이다. 위치나 자세는 항상 다른 무언가를 기준으로 정해진다. 그리고 데이텀 피쳐로부터 도출된 데이텀이 바로 그 기준이 된다. 1차 데이텀 피쳐는 참조한 데이텀 피쳐 중에서 가장 중요한 피쳐이다. 1.. 더보기
초급 #11 공차를 0으로 "0공차" 정의하기 GD&T는 다음 그림과 같이 공차를 0으로 정의할 수 있다. 공차를 0으로 정의하는 것이 가능한가? 그것이 필요한 것인가? 앞으로는 공차를 0으로 정의하는 것을 간단히 줄여서 "0공차"를 정의한다고 하겠다. 0공차를 정의하는 것은 GD&T의 효과를 최대로 활용하여 사용하는 것이다. 0공차는 허용가능한 공차범위를 넓혀서 생산 유연성을 최대한으로 제공할 수 있게 한다. 하지만 공차를 0으로 정의한다는 것이 뭔가 낯설고 어색하다. 심지어 도면에 오류처럼 느껴지기도 한다. "공차를 0으로 정의한다는 것은 있을 수 없는 일이다!", "이것은 도면의 오류가 분명하다!"라고 생각하고 있을지도 모른다. 공차를 0으로 정의했는데 어떻게 공차범위가 넓어질 수 있다는 것일까? 여기에서 핵심은 공차값 다음에 표기된 재료조건.. 더보기
초급 #10 서피스와 피쳐 - 존재와 의미 먼저 보면 좋을 글 : https://gdnt.tistory.com/102기하공차는 피쳐를 통제한다. 따라서 먼저 피쳐가 무엇인지 알아야 한다. 피쳐를 생각하는 가장 쉬운 방법은 부품의 서피스를 피쳐라고 생각하는 것이다. 가장 대표적인 피쳐는 서피스이며, 기" data-og-host="tolerancelab.net" data-og-source-url="https://gdnt.tistory.com/102" data-og-url="https://tolerancelab.net/102" data-og-image="https://blog.kakaocdn.net/dna/bl2Rgp/hyZuGmwNj1/AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAiGNlVc78yU-tR7H85LrAf9_osx5Y_6mLKgJV7hp92e/img.png?credential=yqXZFxpELC7KVnFOS48ylbz2pIh7yKj8&expires=1756652399&allow_ip=&allow_referer=&signature=sifrn8MB9T9XhTEi52kFyaVLqjg%3D 더보기
초급 #09 가공의 시작(MMC)과 가공의 끝(LMC) 사이즈 피쳐의 가장 중요한 특징은 대응요소 있다는 것이다. 일반적인 사이즈 피쳐로는 홀, 핀, 슬롯, 레일이 있다. 홀은 원형홀이 있을 수도 있고, 사각형홀이 있을 수도 있다. 무엇이 되었든 모두 반대요소가 있기 때문에 사이즈 피쳐로 볼 수 있다. 사이즈 피쳐는 내피쳐와 외피쳐로 나눌 수 있다. 내피쳐는 홀과 같이 대응요소 사이에 재료가 없는 것이다. 반면 외피쳐는 핀과 같이 대응요소 사이에 재료가 있다. 이를 구분하고 이해하는 것이 사소해 보일 수 있겠지만 이후 피쳐의 형상이 복잡해지면 이를 구분하여 이해하는 것이 매우 중요해진다.내피쳐와 외피쳐는 사이즈 치수와 사이즈 공차가 함께 정의된다. 사이즈 공차에 의해 해당 피쳐에 대한 두 개의 사이즈 한계가 정해진다. 부품을 완벽하게 만들 수 없기 때문에 허.. 더보기
초급 #08. 사이즈 정의에서는 MMC와 LMC가 중요하다. 사이즈 치수와 사이즈 공차에 관한 몇 가지 중요한 내용을 살펴보자. 우리는 노미널이라는 용어를 자주 사용한다. 이는 무엇을 의미하는 것일까? 노미널값은 어떻게 사용되는가? ASME는 노미널에 대해 명확하게 정의하고 있지 않다. ASME Y14.5에서는 nominal size만 정의하고 있는데 이는 부품이나 기능을 일반적으로 식별하기 위해 명칭, 즉 이름인 사이즈라고 한다. 즉, 공차를 적용하기 전에 명목상 치수로, 제조 및 조립과정에서 참조되는 기준값이다. 예를 들어, 1/2인치 볼트의 경우, 실제 치수는 약 0.5인치보다 작거나 클 수 있지만, "1/2인치"라는 명칭은 해당 볼트를 식별하는 데 사용된다. 이러한 명칭은 부품의 실제 치수와는 다를 수 있으며, 설계 및 제조 문서에서 일반적인 식별자로 사용.. 더보기
초급 #07 사이즈 피쳐의 경계 : 외부경계와 내부경계 사이즈 피쳐는 사이즈 공차와 위치공차의 영향으로 2종류의 경계가 생성된다. 내부경계와 외부경계이다. 이름 그대로 내부경계는 안쪽에 있는 경계이고, 외부경계는 바깥쪽에 있는 경계이다. 안쪽과 바깥쪽으로 있는 것으로 구분된 경계로 내피쳐든 외피쳐든 상관없이 안쪽에 있는 경계는 내부경계고 바깥쪽에 있는 경계는 외부경계가 된다. 내부경계와 외부경계는 사이즈 피쳐의 공차가 어떤 재료조건에서 정의되었는지와 무관하게 일반적으로 생성되는 경계이다. ASME에서 내부경계와 외부경계를 어떻게 정의하고 있는지 살펴보자.boundary, inner: a worst-case boundary generated by the collective effects of the smallest feature of size (MMC for .. 더보기
초급 #06 데이텀의 역할 : 피쳐의 관계 정의 가로가 30이고, 세로가 17인 파트가 있을 때 치수공차와 기하공차로 다음과 같이 정의할 수 있다.치수공차가 가지고 있는 가장 큰 문제는 피쳐 자체의 치수는 통제할 수 있을지 모르겠지만, 피쳐 사이의 관계는 통제하기 어렵다는 것이다.치수공차로 정의한 경우 오른쪽 그림과 같이 기울어져 있어도 가로치수 30±1을 만족하고, 세로치수 17±1을 만족하기 때문에 정의한 치수공차를 만족하게 된다. 그런데 과연 이러한 파트를 원했던 것일까? 기하공차를 사용하면 피쳐 사이의 관계를 정의하여 통제할 수 있다. 설명을 간단하게 하기 위해 2차원 상에서 설명한다.파트의 왼쪽면을 통제하는 수직공차는 데이텀 피쳐 A를 참조하고 있다. 따라서 파트의 왼쪽면은 데이텀 피쳐 A를 기준으로 통제된다. 그리고 파트의 왼쪽면은 데이텀 .. 더보기
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

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