3차원의 공차영역을 생성하는 기하공차

기하공차는 모두 12종류가 있다. 이들은 각각 공차영역을 다르게 정의한다. 3차원의 공차영역을 정의하기도 하고, 2차원의 공차영역을 정의하기도 한다. 

 

먼저 3차원의 공차영역을 정의하는 기하공차를 살펴보자.

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평면공차

평면공차는 평면서피스에 적용한다. 평면공차는 공차만큼 떨어진 평행한 두 개의 평면으로 이루어진 공차영역을 생성한다.

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원통공차

원통공차는 원통서피스에 적용한다. 원통공차는 크기가 다르고 동심인 두 개의 원통으로 이루어진 공차영역을 생성한다.

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자세공차

경사공차는 평면서피스에도 적용할 수 있고, 원통서피스에도 적용할 수 있다. 평면서피스에 적용된 경우를 살펴보면, 경사공차는 기준면에 대해 베이직 각도로 기울어진 공차영역을 생성한다.

수직공차는 평면서피스에도 적용할 수 있고, 원통서피스에도 적용할 수 있다. 평면서피스에 적용된 경우를 살펴보면, 수직공차는 기준면에 대해 수직한 공차영역을 생성한다. 수직공차는 경사공차의 베이직 각도가 직각인 특별한 경우이다.

평행공차는 평면서피스에도 적용할 수 있고, 원통서피스에도 적용할 수 있다. 평면서피스에 적용된 경우를 살펴보면, 평행공차는 기준면에 대해 평행한 공차영역을 생성한다. 평행공차는 경사공차의 베이직 각도가 평행인 특별한 경우이다.

 

경사공차를 사용하여 수직공차와 평행공차를 모두 표현할 수 있다. 따라서 수직한 경우와 평행한 경우에 모두 경사공차로 정의할 수도 있지만, 수직공차와 평행공차를 사용하면, 베이직 각도를 확인하지 않고도 공차영역이 수직으로 생성되거나 평행으로 생성됨을 알 수 있다. 수직공차와 평행공차는 베이직 각도가 특별히 수직이거나 평행한 경우에 사용한다.

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흔들림공차

흔들림공차는 평면서피스에도 적용할 수 있고, 원통서피스에도 적용할 수 있다. 하지만 중요한 것은 흔들림공차를 적용하려면 서피스의 회전중심이 있어야 한다는 것이다. 회전중심이 있다면 원통서피스도 평면서피스도 가능하다. 원통서피스에 적용되었다면 회전중심을 중심으로 하는 동심인 2개의 원통에 의해 공차영역이 생성된다. 2개의 원통은 정의된 공차만큼 떨어져 있다. 평면서피스에 적용되었다면 회전중심을 중심으로 하는 동심인 2개의 평행평면에 의해 공차영역이 생성된다. 평행평면은 공차만큼 떨어져 있다.

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윤곽공차

윤곽공차는 모든 형상의 서피스에 적용할 수 있다. 평면서피스에도 적용할 수 있고, 곡면서피스에도 적용할 수 있다.

평면공차도 평면서피스에 적용하고 서피스의 형상인 평면에 의해 평행평면 공차영역이 생성되기 때문에 윤곽공차와 평면공차는 동일한 규제를 하게 된다. 하지만 만약 평면공차로 하는 규제를 어떤 기준을 기준으로 하고 싶다면, 윤곽공차를 사용해야 한다. 평면공차는 데이텀 피쳐를 참조할 수 없지만, 윤곽공차는 데이텀 피쳐를 참조할 수 있기 때문이다.

 

앞서 설명한 것처럼 윤곽공차는 데이텀 피쳐를 참조하여 기준을 설정할 수 있다. 따라서 윤곽공차는 모든 형상의 서피스를 데이텀을 기준으로 규제할 수 있다.

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위치공차

위치공차는 사이즈 피쳐에만 적용할 수 있다. 위치공차는 사이즈 피쳐의 서피스와 사이즈 피쳐의 중심요소를 함께 통제한다.

 

원통서피스라면 공차영역은 베이직 위치에 중심축의 위치가 정해진 원통의 공차영역을 생성한다. 평행평면서피스라면 공차영역은 베이직 위치에 중심평면의 위치가 정해진 평행평면 공차영역을 생성한다.

 

위치공차는 서피스와 중심요소를 함께 통제한다. 따라서 정의된 위치공차를 서피스는 만족하지만 중심요소는 만족하지 않거나 서피스는 만족하지 않지만 중심요소는 만족하는 불일치가 생길 수 있다. 기본적으로는 서피스와 중심요소가 모두 정의된 위치공차를 만족해야 한다. 하지만 위치공차가 MMC 또는 LMC에서 정의된 특별한 경우에는 서피스가 만족하면 위치공차를 만족하는 것으로 보기도 한다. 이는 나중에 자세히 다룰 예정이다.

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