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기초

기하학적 속성 - 사이즈

기하공차(GD&T)를 자유롭게 정의하고 간단하게 해석할 수 있도록 이에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해 ASME Y14.5을 기반으로 작성된 자료입니다.

피쳐가 가질 수 있는 기하학적 속성은 네 가지가 있다. 모양, 자세, 위치, 그리고 사이즈다. 이 중에서 사이즈는 조금 특별하다. 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 있는 방법이 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 사이즈치수의 공차만 치수공차로 정의할 수 있다. 위치치수, 자세치수의 공차는 기하공차로 정의해야 한다. 하지만 현실에서는 GD&T 체계를 따라야 하는 도면임에도 불구하고 위치치수와 자세치수에 치수공차가 정의되어 있는 경우가 많이 있다. 엄밀하게 이는 잘못된 도면이다.

 

 

호처럼 보이는 서피스가 두 개 있다. 위쪽의 호는 사이즈 피쳐가 될 수 없다. 왜냐하면 대응점이 없어 버니어 캘리퍼스의 머리부분으로 사이즈를 측정할 수 없기 때문이다. 아래쪽의 호는 사이즈 피쳐가 될 수 있다. 왜냐하면 대응점이 있어 버니어 캘리퍼스의 머리부분으로 사이즈를 측정할 수 있기 때문이다. 사이즈 피쳐가 될 수 있는 피쳐만 사이즈 치수를 정의할 수 있다. 사이즈 치수를 정의한다고 해서 사이즈 피쳐가 되는 것이 아니다.

 

사이즈 피쳐는 항상 대응점이 있고 그 대응점으로 사이즈가 정해진다. 대응점으로 사이즈 피쳐의 중심요소를 도출해 낼 수 있다. 가장 단순한 형태의 사이즈 피쳐는 구 피쳐, 원기둥 피쳐, 평행평면 피쳐가 있다. 구 피쳐는 중심요소로 중심점이 도출된다. 원기둥 피쳐는 중심요소로 중심축이 도출된다. 평행평면 피쳐는 중심요소로 중심평면이 도출된다.

 

도출된 중심요소는 데이텀으로 사용할 수도 있고, 중심요소 자체를 통제할 수도 있다. 이외에도 사이즈 피쳐에 있는 특징을 이용하여 피쳐를 더욱 합리적으로 통제할 수 있다. 구체적으로 어떠한 장점이 잇는지는 차차 살펴보도록 하자. 여기에서는 대응점이 있어 중심요소를 도출해낼 수 있다는 정도만 이해하면 된다.

 

에필로그

 

기하공차의 꽃은 사이즈 피쳐이다. 사이즈 피쳐의 진짜는 아직 시작도 하지 않았다. 꽃향기만 남기고 갔단다. 🌸