기초 #05 기하공차는 4개의 기하학적 속성을 통제한다.

실제로 제작된 피쳐는 항상 편차가 있다. 편차는 기하학적 속성에 따라 모양편차, 자세편차, 위치편차, 사이즈편차로 구분된다. 아래 그림은 이러한 속성을 보여준다. 어떤 종류의 기하공차로 규제하든지 기하공차는 피쳐의 기하학적 속성을 통제한다. 기하공차를 올바르게 정의하고 해석하기 위해서는 이러한 기하학적 속성의 차이를 구분할 수 있어야 한다.

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기하학적 속성 : 사이즈

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 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 측정하는 치수는 사이즈치수가 아니라 위치치수이다. GD&T는 사이즈 치수만 치수공차를 정의할 수 있다. 위치치수, 자세치수는 치수공차가 아닌 기하공차로 정의해야 한다. 하지만 GD&T 체계를 따라야 하는 도면임에도 불구하고 위치치수와 자세치수에 치수공차가 정의되어 있는 경우가 많이 있다. 엄밀하게 이는 잘못된 도면이다.

 

사이즈는 피쳐의 물리적 크기를 나타낸다. 사이즈는 다른 것과 비교하지 않고 피쳐 자체로 평가한다. 사이즈를 평가하기 위해 사이즈 편차를 구한다. 피쳐의 한면을 기준으로 사이즈를 측정하는데, 기준면이 도면에 표기되지 않았다면, 어느 면을 기준으로 하든 상관없다. 버니어 캘리퍼스로 측정한 실제 사이즈 값에서 도면에서 요구되는 사이즈를 뺀 값이 사이즈 편차가 된다.

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기하학적 속성 : 모양

모양은 피쳐가 울퉁불퉁한 정도를 나타낸다. 모양은 다른 것과 비교하지 않고 피쳐 자체로 평가한다. 모양을 평가하기 위해 모양편차를 구한다. 피쳐의 가장 높은 점과 가장 낮은 점을 각각 지나도록 두 개의 평행선을 긋는다. 모양편차는 이렇게 그어진 두 평행선의 너비값이다.

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기하학적 속성 : 자세

자세는 피쳐가 기울어진 정도를 나타낸다. 자세는 기준인 데이텀과 비교하여 평가한다. 자세를 평가하기 위해 자세편차를 구한다. 피쳐의 가장 높은 점과 가장 낮은 점을 각각 지나도록 두 개의 평행선을 긋는다. 이 때 두 개의 평행선은 기준인 데이텀과 기울기가 같도록 긋는다. 자세편차는 이렇게 그어진 두 평행선 사이의 너비값이다. 자세편차는 피쳐의 모양을 포함한 자세를 평가한다.

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기하학적 속성 : 위치

위치는 피쳐가 떨어진 정도를 나타낸다. 위치는 기준인 데이텀과 비교하여 평가한다. 위치를 평가하기 위해 위치편차를 구한다. 피쳐의 가장 높은 점과 가장 낮은 점을 각각 지나도록 두 개의 평행선을 긋는다. 이 때 두 개의 평행선은 기준인 데이텀과 기울기가 같도록 긋는다. 위치편차는 두 개의 평행선 중 특정 위치에서 더 멀리 있는 평행선과 특정 위치 사이의 거리의 2배가 위치편차가 된다.

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어떠한 종류의 기하공차로 규제하든 기하공차는 피쳐의 모양, 자세, 위치를 통제한다. 각 속성은 서로 위계가 있다. 자세편차는 피쳐의 모양편차를 포함한다. 따라서 자세를 통제하면 모양도 통제된다. 위치편차는 피쳐의 자세편차와 모양편차를 포함한다. 위치를 통제하면 자세와 모양도 함께 통제된다.

 

기하공차를 올바르게 정의하였는지, 올바르게 해석하였는지를 알려면 각각의 기하학적 속성이 어떻게 통제되고 있는지 살펴봐야 한다. 기하공차가 올바르지 않다면 통제가 중복되기도 누락되기도 한다. 따라서 각각의 기하학적 속성의 통제가 중복되지 않았는지 누락되지 않았는지 검토해야 한다.