피쳐를 통제할 때, 기준이 되는 피쳐를 데이텀 피쳐로 참조한다. 동일한 피쳐를 데이텀 피쳐로 참조하더라도 재료경계를 다르게 참조하면 결과도 달라진다. 따라서 필요에 맞게 적절한 순서로 참조해야 한다.
다음은 위의 도면에 따라 제작된 서로 다른 파트 2개를 검증할 때 데이텀 피쳐의 재료경계를 다르게 참조하면 결과가 달라짐을 보여준다.
어떻게 위와 같은 결과가 발생하는지 단계별로 살펴보자.
원형 평판에 보스가 있고, 원형 평판에는 홀이 4개 있다. 이 홀의 위치를 통제하려고 한다. 이를 위해 평판의 뒷면을 데이텀 피쳐 A로 참조하고, 보스를 데이텀 피쳐 B로 선정한다. 이렇게 선정된 데이텀 피쳐를 기준으로 홀의 위치를 통제해보자.
보스는 사이즈 피쳐이다. 따라서 보스를 데이텀 피쳐로 참조할 때 RMB 경계를 참조할 수도 있고, MMB 경계를 참조할 수도 있다.
또한 MMB 경계를 1차 데이텀 피쳐로 참조할 수도 있고, 2차 데이텀 피쳐로 참조할 수도 있다.
다음과 같이 실제로 제작된 파트 2개가 있다.
Case1과 Case 2에서 동일하게 파트의 보스는 평판의 뒷면에 대해 완벽하게 수직하지 않고, 약간 기울어진 상태로 제작되었다.
차이점은 Case 1의 홀은 평판의 뒷면에 대해서는 수직에 가까우면서 보스의 중심축에 대해서는 약간 기울어진 상태로 제작되었고,
Case 2의 홀은 평판의 뒷면에 대해서는 기울어진 상태이면서 보스의 중심축에 대해서는 평행에 가깝게 제작되었다.
먼저 보스를 2차 데이텀 피쳐로 참조한 경우를 살펴보자.
데이텀 피쳐 A를 1차 데이텀 피쳐로 참조하고, 데이텀 피쳐 B를 2차 데이텀 피쳐로 참조하면, Case1은 위치공차를 만족하지만, Case2는 위치공차를 만족하지 않는다. 데이텀 피쳐 A를 1차 데이텀 피쳐로 참조하고, 데이텀 피쳐 B를 2차 데이텀 피쳐로 참조했을 때 위치공차를 만족하지 않은 Case2에서 재료경계조건을 다르게 하여 위치공차 검증하면 결과가 어떻게 달라지는지 살펴보자.
데이텀 피쳐 B는 보스로 사이즈 피쳐이다. 따라서 재료경계를 RMB를 참조할 수도 있고, MMB를 참조할 수도 있다.
1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A로 참조하고, 2차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 B의 RMB를 참조한 경우를 "|A|B|"라고 하고,
1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A로 참조하고, 2차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 B의 MMB를 참조한 경우를 "|A|BⓂ︎|"라고 하겠다.
1차 데이텀 도출
데이텀을 도출하기 위해서는 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 완전히 접촉해야 한다.
|A|B|의 경우와 |A|BⓂ︎|의 경우는 모두 동일하게 1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A를 참조하고 있다. 따라서 1차 데이텀을 도출하는 과정은 동일하게 진행된다. 1차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 A로 평면 서피스이다. 따라서 데이텀 피쳐 A의 시뮬레이터는 평면 서피스의 역형상인 평면서피스가 된다. 데이텀 피쳐와 접촉할 때까지 시뮬레이터 평면을 이동시킨다.
데이텀 피쳐 A의 모양편차에 따라 실제 자세가 약간 달라질 수 있겠지만 모양편차는 무시한다. 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉하면, 시뮬레이터 평면에 데이텀 피쳐가 안착하게 된다. 두 경우에 파트 자세는 다르지 않다.
데이텀 피쳐 A는 평면 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 평면이 도출되고, 데이텀 피쳐 B는 원통 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 축이 도출된다.
2차 데이텀 도출
2차 데이텀은 1차 데이텀에 의해 파트의 자세가 정해진 상태에서 2차 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉해야 한다.
두 경우 모두 2차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 B로 원통 서피스이다. 따라서 데이텀 피쳐 B의 시뮬레이터는 원통 서피스의 역형상인 원통서피스가 된다. 여기까지는 두 경우가 모두 동일하다. 데이텀 피쳐 B의 RMB 경계로 참조했을 때와 MMB 경계로 참조했을 때의 차이는 이제부터 발생한다.
1차 데이텀에 의해 자세가 정해진 상태에서 |A|B|의 경우는 데이텀 피쳐와 접촉할 때까지 시뮬레이터 직경을 줄이는 반면,
|A|BⓂ︎|의 경우는 시뮬레이터 직경의 크기가 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈로 정해진다.
2차 데이텀 축은 시뮬레이터의 중심축으로 도출된다. |A|B|의 경우에 파트와 시뮬레이터의 접촉에 의해 실제 피쳐인 보스의 중심축 위치가 정해지는 반면에, |A|BⓂ︎|의 경우는 파트와 시뮬레이터가 서로 접촉하지 않을 수 있고, 접촉하지 않으면 유격이 있을 수 있다. 파트는 그 유격 범위안에서 움직일 수 있기 때문에 실제 피쳐인 보스의 줌심축 위치가 정해지지 않는다.
|A|B|의 경우는 시뮬레이터에 의해 파트의 위치가 정해지기 때문에 파트는 더이상 움직일 수 없다. |A|BⓂ︎|의 경우는 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈와 실제 사이즈가 차이가 있다면, 그 차이만큼 파트는 좌우로 움직일 수 있다.
DRF 구축
위와 같은 과정으로 도출된 데이텀에 의해 DRF가 구축된다. DRF는 세 평면으로 이루어진 좌표시스템이다. |A|B|의 경우 1차 데이텀 평면은 DRF의 첫번째 평면이 되고, 2차 데이텀 축은 첫번째 평면에 수직한 DRF의 두번째 평면과 세번째 평면이 교차하여 생기는 축이 된다. |B|A|의 경우 1차 데이텀 축은 DRF의 첫번째 평면과 두번째 평면이 교차하여 생기는 축이 되고, 2차 데이텀 평면은 그 축에 수직한 DRF의 세번째 평면이 된다.
데이텀 피쳐 A와 데이텀 피쳐 B의 순서를 다르게 참조하더라도 구축되는 DRF는 결과적으로 동일하다. 왜냐하면 DRF는 이론적인 좌표시스템이기 때문이다. 이론적인 좌표시스템은 모든 방향에서 동일하다. 이름을 다르게 부른다고 해서 달라지지 않는다. 예를 들면, xz평면을 yz평면으로 본다고 해도 x축을 y축이라고 해도 달라지지 않다. xz평면, x축은 편의상 좌표시스템의 특정 평면, 특정 축을 부르는 이름에 불과하기 때문이다.
VC경계 생성
VC경계는 데이텀에 의해 구축된 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. |A|B|인 경우와 |A|BⓂ︎|인 경우 DRF가 동일하기 때문에 VC경계는 결과적으로 동일하게 생성된다. 데이텀 피쳐의 재료경계를 다르게 참조했을 때 차이는 실제 파트의 편차 때문에 발생하고, 실제 파트를 DRF에 연관시킬 때 발생한다.
데이텀 피쳐의 재료경계를 다르게 참조하면, DRF의 축을 생성할 때 사용되는 시뮬레이터 직경이 차이가 난다. |A|B|인 경우는 실제 피쳐에 의해 직경의 크기가 정해지는 반면 |A|BⓂ︎|인 경우는 피쳐의 MMC 크기로 직경의 크기가 정해진다.
위치공차 검증
실제 파트를 DRF에 연관시킬 때 |A|B|의 경우에는 평판의 뒷면인 데이텀 피쳐 A에 먼저 접촉하고 그 다음에 데이텀 피쳐 B인 보스와 접촉한다. |A|BⓂ︎|의 경우에도 평판의 뒷면인 데이텀 피쳐 A에 먼저 접촉하고 그 다음에 데이텀 피쳐 B인 보스와 연관되는 것은 동일하지만, 데이텀 피쳐 B인 보스와 접촉하지 않아도 된다. 이것이 두 경우의 차이를 만든다. DRF에서 VC경계의 위치는 정해져 있지만, |A|B|는 파트를 움직일 수 없는 반면 |A|BⓂ︎|는 파트를 움직일 수 있다.
정의된 위치공차를 만족하기 위해서 홀은 VC경계를 침범하지 않아야 한다. 따라서 파트를 움직일 수 없는 |A|B|의 경우는 정해진 위치에 있는 VC경계를 침범하기 때문에 위치공차를 만족하지 않지만, |A|BⓂ︎|의 경우는 파트를 움직여서 VC경계를 침범하지 않는 위치를 찾을 수 있다면 위치공차를 만족할 수 있게 된다.
따라서 |A|B|의 경우에는 단 한번의 검사로 합부를 판단할 수 있다. 하지만 |A|BⓂ︎|는 파트를 움직여가면서 여러 가지 경우 중에서 만족하는 경우를 찾아볼 수 있다. 데이텀 피쳐를 MMB로 참조한 경우 산술적인 수치로 추가되는 공차증가효과는 없지만 기하학적으로 공차가 추가되는 공차증가효과가 발생한다.
다음으로 보스를 2차 데이텀 피쳐로 참조한 경우를 살펴보자.
데이텀 피쳐 B를 1차 데이텀 피쳐로 참조하고, 데이텀 피쳐 A를 2차 데이텀 피쳐로 참조하면, Case2은 위치공차를 만족하지만, Case1는 위치공차를 만족하지 않는다. 데이텀 피쳐 B를 1차 데이텀 피쳐로 참조하고, 데이텀 피쳐 A를 2차 데이텀 피쳐로 참조했을 때 위치공차를 만족하지 않은 Case1에서 재료경계조건을 다르게 하여 위치공차 검증하면 결과가 어떻게 달라지는지 살펴보자.
데이텀 피쳐 B는 보스로 사이즈 피쳐이다. 따라서 재료경계를 RMB를 참조할 수도 있고, MMB를 참조할 수도 있다.
1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 B의 RMB로 참조하고, 2차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A를 참조한 경우를 "|B|A|"라고 하고,
1차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 B의 MMB로 참조하고, 2차 데이텀 피쳐로 데이텀 피쳐 A를 참조한 경우를 "|BⓂ︎|A|"라고 하겠다.
1차 데이텀 도출
보통은 데이텀을 도출하기 위해서는 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 완전히 접촉해야 한다.
두 경우 모두 1차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 B로 원통 서피스이다. 따라서 데이텀 피쳐 B의 시뮬레이터는 원통 서피스의 역형상인 원통서피스가 된다. 하지만 |B|A|의 경우는 데이텀 피쳐와 접촉할 때까지 시뮬레이터 직경을 줄이는 반면, |BⓂ︎|A|의 경우는 시뮬레이터 직경의 크기가 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈로 정해진다.
데이텀 피쳐와 시뮬레이터를 연관시키면서 두 파트의 자세에 차이가 생긴다. 데이텀 피쳐 B의 모양편차에 따라 실제 자세가 약간 달라질 수 있겠지만 모양편차는 무시한다. |B|A|의 경우는 파트의 자세가 달라지면서 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉한다. 그리고 그렇게 파트의 자세는 고정된다. 반면 |BⓂ︎|A|의 경우는 시뮬레이터 직경의 크기가 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈로 정해지기 때문에 실제 피쳐의 사이즈가 MMC 사이즈와 차이가 난다면, 시뮬레이터와 파트 사이는 여유가 있어 파트의 자세가 고정되지 않는다.
1차 데이텀 피쳐가 원통서피스이기 때문에 1차 데이텀은 축으로 시뮬레이터의 중심축으로 도출된다. |B|A|의 경우에 파트와 시뮬레이터의 접촉에 의해 실제 피쳐인 보스의 중심축과 1차 데이텀 축이 일치하지만, |BⓂ︎|A|의 경우는 파트와 시뮬레이터가 서로 접촉하지 않을 수 있고, 접촉하지 않으면 유격이 있을 수 있다. 파트는 그 유격 범위안에서 움직일 수 있기 때문에 실제 피쳐인 보스의 줌심축 위치가 정해지지 않아 피쳐의 중심축과 1차 데이텀 축이 일치하지는 않는다.
2차 데이텀 도출
2차 데이텀은 1차 데이텀에 의해 파트의 자세가 정해진 상태에서 2차 데이텀 피쳐와 시뮬레이터가 접촉해야 한다.
두 경우 모두 2차 데이텀 피쳐는 데이텀 피쳐 A로 평면 서피스이다. 따라서 데이텀 피쳐 A의 시뮬레이터는 평면 서피스의 역형상인 평면서피스가 된다. 1차 데이텀에 의한 자세를 준수한 상태에서 데이텀 피쳐와 접촉할 때까지 시뮬레이터 평면을 이동시킨다.
두 경우 모두 2차 데이텀 피쳐인 데이텀 피쳐 A는 평면 서피스이기 때문에 데이텀으로 데이텀 평면이 도출된다.
|B|A|의 경우는 시뮬레이터에 의해 파트의 위치가 정해지기 때문에 파트는 더이상 움직일 수 없다. |BⓂ︎|A|의 경우는 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈와 실제 사이즈가 차이가 있다면, 그 차이만큼 파트는 좌우로 움직일 수 있다.
DRF 구축
위와 같은 과정으로 도출된 데이텀에 의해 DRF가 구축된다. DRF는 세 평면으로 이루어진 좌표시스템이다. |A|B|의 경우 1차 데이텀 평면은 DRF의 첫번째 평면이 되고, 2차 데이텀 축은 첫번째 평면에 수직한 DRF의 두번째 평면과 세번째 평면이 교차하여 생기는 축이 된다. |B|A|의 경우 1차 데이텀 축은 DRF의 첫번째 평면과 두번째 평면이 교차하여 생기는 축이 되고, 2차 데이텀 평면은 그 축에 수직한 DRF의 세번째 평면이 된다.
데이텀 피쳐 A와 데이텀 피쳐 B의 순서를 다르게 참조하더라도 구축되는 DRF는 결과적으로 동일하다. 왜냐하면 DRF는 이론적인 좌표시스템이기 때문이다. 이론적인 좌표시스템은 모든 방향에서 동일하다. 이름을 다르게 부른다고 해서 달라지지 않는다. 예를 들면, xz평면을 yz평면으로 본다고 해도 x축을 y축이라고 해도 달라지지 않다. xz평면, x축은 편의상 좌표시스템의 특정 평면, 특정 축을 부르는 이름에 불과하기 때문이다.
VC경계 생성
VC경계는 데이텀에 의해 구축된 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. |B|A|인 경우와 |BⓂ︎|A|인 경우 DRF가 동일하기 때문에 VC경계는 결과적으로 동일하게 생성된다. 데이텀 피쳐의 재료경계를 다르게 참조했을 때 차이는 실제 파트의 편차 때문에 발생하고, 실제 파트를 DRF에 연관시킬 때 발생한다.
데이텀 피쳐의 재료경계를 다르게 참조하면, DRF의 축을 생성할 때 사용되는 시뮬레이터 직경이 차이가 난다. |B|A|인 경우는 실제 피쳐에 의해 직경의 크기가 정해지는 반면 |BⓂ︎|A|인 경우는 피쳐의 MMC 크기로 직경의 크기가 정해진다.
위치공차 검증
실제 파트를 DRF에 연관시킬 때 |B|A|의 경우에는 데이텀 피쳐 B인 보스에 먼저 접촉되고 그 다음에 데이텀 피쳐 A인 평판의 뒷면과 접촉한다. |BⓂ︎|A|의 경우에도 데이텀 피쳐 B인 보스에 먼저 연관되고 그 다음에 데이텀 피쳐 A인 평판의 뒷면과 접촉되지만, 데이텀 피쳐 B인 보스와 접촉하지 않아도 된다. 이것이 두 경우의 차이를 만든다. DRF에서 VC경계의 위치는 정해져 있지만, |B|A|는 파트를 움직일 수 없는 반면 |BⓂ︎|A|는 파트를 움직일 수 있다.
정의된 위치공차를 만족하기 위해서 홀은 VC경계를 침범하지 않아야 한다. 따라서 파트를 움직일 수 없는 |B|A|의 경우는 정해진 위치에 있는 VC경계를 침범하기 때문에 위치공차를 만족하지 않지만, |BⓂ︎|A|의 경우는 파트를 움직여서 VC경계를 침범하지 않는 위치를 찾을 수 있다면 위치공차를 만족할 수 있게 된다.
따라서 |B|A|의 경우에는 단 한번의 검사로 합부를 판단할 수 있다. 하지만 |BⓂ︎|A|는 파트를 움직여가면서 여러 가지 경우 중에서 만족하는 경우를 찾아볼 수 있다. 데이텀 피쳐를 MMB로 참조한 경우 산술적인 수치로 추가되는 공차증가효과는 없지만 기하학적으로 공차가 추가되는 공차증가효과가 발생한다.
결론
홀의 자세가 다르게 제작된 두 가지 경우를 살펴보았다.
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