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기초

모양, 자세, 위치의 통제는 서로 위계가 있다.

기하공차(GD&T)를 자유롭게 정의하고 간단하게 해석할 수 있도록 이에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해 ASME Y14.5을 기반으로 작성된 자료입니다.
모양, 자세, 위치의 통제는 서로 위계가 있다.

각각 서로 다른 서피스 편차를 가지고 있는 실제로 생산된 파트 3개가 있다.

각각의 파트들이 공차의 크기가 0.3으로 같은 평면공차, 평행공차, 윤곽공차를 만족하는지 살펴보자.

먼저 평면공차를 살펴보자.

평면공차영역은 병진이동과 회전이동이 구속되지 않기 때문에 편차를 수용하기 위해 위아래로 움직이고 회전할 수 있다. 따라서 공차영역을 위아래로 움직이고 회전해보면 3개의 파트의 서피스 편차가 모두 공차영역안에 있다. 따라서 3개의 파트는 모두 평면공차를 만족한다.

다음으로 평행공차를 살펴보자.

평행공차영역은 병진이동은 구속되지 않기 때문에 편차를 수용하기 위해 위아래로 움직일 수 있다. 하지만 회전이동은 구속되기 때문에 회전은 할 수 없다. 공차영역의 자세는 고정되지만 공차영역의 위치는 이동할 수 있다. 따라서 공차영역을 위아래로 움직여 보면 파트1과 파트2는 공차영역안에 있지만 파트3은 공차영역안에 있지 않다. 따라서 파트1과 파트2는 평행공차를 만족하지만 파트3은 평행공차를 만족하지 않는다. 

 

 

 

다음으로 윤곽공차를 살펴보자.

윤곽공차영역은 병진이동과 회전이동이 구속되기 때문에 정의된 위치에서 위아래로도 이동할 수 없고 회전을 할 수도 없다. 공차영역의 위치와 자세는 고정된다. 따라서 공차영역을 이동하지 않은 상태에서 파트1는 공차영역안에 있지만 파트2와 파트3은 공차영역안에 있지 않다. 따라서 파트1는 윤곽공차를 만족하지만 파트2와 파트3은 윤곽공차를 만족하지 않는다. 

 

 

공차의 크기가 같을 때 윤곽공차를 만족하면 평행공차와 평면공차는 항상 만족한다. 또한 공차의 크기가 같을 때 평행공차를 만족하면 평면공차는 항상 만족한다. 따라서 윤곽공차와 평행공차가 크기가 같다면 평행공차를 정의할 필요가 없고, 평행공차와 평면공차의 크기가 같다면 평면공차를 정의할 필요가 없다.

 

왜냐하면 위치는 자세를, 자세는 모양을 통제하기 때문이다. 위치를 통제하면 자세와 모양가 자연스럽게 통제되고, 자세를 통제하면 모양이 자연스럽게 통제된다. 이를 두고 위치, 자세, 모양의 통제는 서로 서로 위계가 있다고 한다.