데이텀 피쳐의 순서를 다르게 참조할 때의 효과

피쳐를 통제하기 위해 데이텀 피쳐를 참조한다. 동일한 피쳐를 데이텀 피쳐로 참조하여더라도 그 순서를 어떻게 하느냐에 따라 파트는 위치공차를 만족할 수도 있고, 만족하지 않을 수도 있다. 따라서 필요에 따라 적절한 순서로 데이텀 피쳐를 참조해야 한다.

 

다음과 같은 도면에 따라 파트를 제작하였을 때 참조하는 순서를 다르게 하면 어떤 효과가 생기는지 살펴보자.

 

파트는 보스가 있고, 보스에는 홀이 4개 있다. 홀의 위치를 통제하고자 한다. 파트의 바닥면을 데이텀 피쳐 A로 참조하고, 보스를 데이텀 피쳐 B로 참조하면, 보스에 있는 홀 4개는 파트의 바닥면과 보스를 기준으로 위치가 통제된다.

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실제로 다음과 같이 제작된 서로 다른 2종류의 파트가 있다.

 

두 파트의 보스는 모두 바닥면에 대해서 완벽하게 수직하지 않고, 약간 기울어진 상태로 제작되었다. 

Case 1의 파트에 있는 홀 4개가 파트의 바닥면에 대해서는 수직에 가깝게 제작되었지만, 보스의 중심축에 대해서는 약간의 기울어진 상태로 제작되었다. Case 2의 파트에 있는 홀 4개는 파트의 바닥면에 대해서는 기울어진 상태로 제작되었지만, 보스의 중심축에 대해서는 평행에 가깝게 제작되었다.

 

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먼저 첫번째 경우를 살펴보자.

 

1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A를 참조하고, 2차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 B를 참조할 수 있다. 또한 1차 데이텀 피쳐와 2차 데이텀 피쳐의 순서를 다르게 하여 참조할 수도 있다.

1차 데이텀 도출

 

데이텀을 도출하기 위해서는 데이텀 피쳐로 선정된 피쳐와 시뮬레이터가 완전히 접촉해야 한다. 데이텀 피쳐 A는 평면 서피스이다. 따라서 시뮬레이터와 파트를 접촉하기 위해 데이텀 피쳐와 시뮬레이터 평면이 접촉할 때까지 시뮬레이터의 평면을 이동시킨다. 데이텀 피쳐 B는 원통 서피스로 사이즈 피쳐이다. 시뮬레이터와 파트를 접촉하기 위해 데이텀 피쳐와 접촉할 때까지 시뮬레이터 직경의 크기를 작게 한다.

 

데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉하면, 두 파트의 자세가 달라진다. 데이텀 피쳐 B를 1차 데이텀 피쳐로 참조한 경우에는 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉할 때까지 시뮬레이터 직경의 크기를 축소하면, 파트가 회전하게 된다. 파트의 자세가 달라진 상태에서 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉하게 된다.

 

데이텀 피쳐 A는 평면 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 평면이 도출되고, 데이텀 피쳐 B는 원통 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 축이 도출된다.

2차 데이텀 도출

 

2차 데이텀을 도출하기 위해서는 1차 데이텀에 의해 파트의 자세가 정해진 상태에서 2차 데이텀 피쳐로 선정된 피쳐와 시뮬레이터가 완전히 접촉해야 한다. 데이텀 피쳐 B를 2차 데이텀 피쳐로 참조한 첫번째 경우에는 시뮬레이터와 파트가 접촉하도록 시뮬레이터 직경의 크기를 작게 한다. 데이텀 피쳐 A를 2차 데이텀 피쳐로 참조한 두번째 경우에는 시뮬레이터와 파트를 접촉하도록 데이텀 피쳐와 시뮬레이터 평면이 접촉할 때까지 시뮬레이터의 평면을 이동시킨다.

 

데이텀 피쳐 B는 원통 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 축이 도출되고, 데이텀 피쳐 A는 평면 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 평면이 도출된다. 이렇게 도출된 데이텀을 기준으로 VC경계가 생성되고 위치공차를 만족하려면 VC경계를 침범하지 않아야 한다.

VC경계 생성

 

VC경계는 데이텀에 의해 구축된 DRF에 위치한다. 데이텀 피쳐 A와 데이텀 피쳐 B의 순서를 다르게 하더라도 구축되는 DRF는 동일한 것처럼 보인다. DRF는 평면 3개와 축 3개로 이루어진 이론적인 좌표시스템이기 때문이다. 좌표시스템은 모든 방향으로 동일하다. xz평면을 yz평면으로 본다고 해도 x축을 y축이라고 해도 달라지지 않다. xz평면, x축은 편의상 좌표시스템의 특정 평면, 특정 축을 부르는 이름에 불과하기 때문이다. 데이텀 피쳐의 순서를 다르게 했을 때 차이는 실제 파트의 제작 편차때문에 실제 파트가 DRF에 연관될 때 발생한다. 

어쨌든 VC경계는 이러한 이론적인 DRF에 위치한다. VC경계는 데이텀 평면 A에 수직하고, 데이텀 축에서 14만큼 떨어진 곳에 위치한다. VC경계의 크기는 통제피쳐인 홀의 MMC 크기로 정해진다. 따라서 위와 같은 경우의 VC경계의 크기는 ∅4.1이다.

 

위치공차 검증

 

홀이 파트의 바닥면에 수직에 가깝게 정의된 경우 바닥면을 1차 데이텀 피쳐로 참조한 경우에는 홀이 VC경계를 침범하지 않는다. 하지만 파트의 보스를 1차 데이텀 피쳐로 참조한 경우에는 홀이 VC경계를 침범한다.

 

정의한 위치공차를 만족하기 위해서 홀이 VC경계를 침범하지 않아야 한다. 따라서 바닥면을 1차 데이텀 피쳐로 참조한 경우에는 위치공차를 만족하지만 보스를 데이텀 피쳐로 참조한 경우에는 위의 그림과 같이 VC경계를 침범하는 영역이 있기 때문에 위치공차를 만족하지 않는다.

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다음으로 홀이 바닥면에 대해서는 수직에 가깝게 제작되고, 보스의 중심축에 대해서는 기울어진 상태로 제작된 첫번째 경우를 살펴보자.