기초 #11 기하공차는 무엇을 통제하는가?

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기하공차는 서피스 피쳐를 규제하기도 하고 사이즈 피쳐를 규제하기도 한다. 모든 기하공차로 서피스 피쳐를 규제할 수 있지만, 모든 기하공차가 사이즈 피쳐를 규제할 수 있는 것은 아니다. 사이즈 피쳐를 규제할 수 있는 기하공차는 진직공차, 평면공차, 자세공차, 위치공차다.

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도면 표기 방법

 

서피스 피쳐를 규제하는지 사이즈 피쳐를 규제하는지는 도면에 표기하는 방법을 다르게 하여 구분한다. 서피스 피쳐를 규제하는 경우는 서피스 피쳐를 규제함을 인식할 수 있으면 충분하지만 사이즈 피쳐를 규제하는 경우에는 항상 사이즈 치수와 연관되게 FCF를 배치해야 한다.

 

사이즈 피쳐를 규제하려고 할 때 아래와 같이 표기하면 안된다. 치수보조선에 FCF를 배치하면 사이즈 피쳐가 아닌 치수보조선이 지시하는 상면 서피스를 규제하게 된다. 표기 자체는 틀리지 않았다. 상면 서피스를 규제하고자 하면 그림과 같이 표기한다. 하지만 사이즈 피쳐를 규제하고자 할 때는 그 의도를 제대로 표기한 것이 아니다.

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통제요소

서피스 피쳐를 규제하느냐 사이즈 피쳐를 규제하느냐에 따라 통제하는 요소가 달라진다.

 

서피스 피쳐를 규제할 때 통제하는 요소

기하공차가 서피스 피쳐를 규제하면 서피스 피쳐의 기하학적 속성을 통제한다. 서피스는 점이 모여서 이루어진다. 따라서 기하공차가 서피스 피쳐를 규제하면 서피스를 구성하는 점을 통제한다. 또한 서피스는 점을 잇는 선이 모여서 이루어진다고도 말할 수 있다. 따라서 기하공차가 서피스 피쳐를 규제하면 서피스를 구성하는 선을 통제할 수도 있다. 

 

사이즈 피쳐를 규제할 때 통제하는 요소

기하공차가 사이즈 피쳐를 규제할 때 구체적으로 통제하는 요소는 무엇일까? 이는 기하공차의 종류에 따라 달라진다. 유도중심선이나 유도중심면과 같은 유도요소를 통제할 수도 있고, 중심점, 중심축, 중심평면과 같은 중심요소를 통제할 수도 있다.

1) 유도요소 통제

모양공차는 기준이 되는 데이텀없이 편차를 평가한다. 모양공차는 다른 것과 비교없이 피쳐 자신의 모양 자체를 평가한다. 자신의 모양 자체를 평가하려면 먼저 자신의 모양을 잘 표현해야 한다. GD&T에서는 이를 위해 유도요소를 사용한다. 유도요소는 유도중심선과 유도중시면이 있다. 유도요소는 실제로 제작된 피쳐의 서피스가 있어야 한다. 유도요소는 실제로 제작된 피쳐의 서피스로부터 유도한다.

 

유도중심선은 각각의 단면에서 중심점을 구하고 그 중심점을 연결한 것이다. 실제로 제작된 피쳐는 편차가 있기 때문에 유도중심선은 직선이 아니다. 유도중심선은 각각의 단면에서 중심점을 구한다. 단면이 원형이 아니라면 중심을 구할 수 없다. 따라서 유도중심선을 통제할 수 있는 대상은 회전서피스만 가능하다.

 

유도중심면은 한 단면에서 서로 대응하는 점의 중심점을 구하여 연결하고 동일하게 각각의 단면에서 동일한 방법으로 중심점을 연결한 중심선을 구하고 이를 합하면 유도중심면이 된다. 실제로 제작된 피쳐는 편차가 있기 때문에 유도중심면은 평면이 아니다. 유도중심면은 각각의 단면에서 서로 대응하는 점의 중심점을 구한다.

 

2) 중심요소 통제

자세공차와 위치공차는 데이텀을 기준으로 편차를 평가한다. 평가를 위해서는 먼저 자신의 자세나 위치를 잘 표현해야 한다. GD&T에서는 이를 위해 중심요소를 사용한다. 중심요소는 실제로 제작된 피쳐의 서피스로부터 유도한다. 따라서 유도요소는 실제로 제작된 피쳐의 서피스가 있어야 하고, 실제로 제작된 피쳐의 서피스로부터 유도한다.

 

자세공차와 위치공차로 규제하여 자세나 위치를 평가하기 위해서는 피쳐의 자세나 위치를 대표할 수 있는 중심요소를 도출할 필요가 있다.