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기초

사이즈 피쳐를 사이즈 피쳐답게 하는 경계

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

GD&T 체계에서 치수공차는 사이즈 피쳐의 사이즈 공차를 정의할 때만 사용한다.

 

홀, 핀, 슬롯, 레일과 같은 것들이 사이즈 피쳐에 해당한다.


피쳐가 사이즈 피쳐라면 어떤 경계를 기준으로 재료가 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다. 

 

홀은 경계의 안쪽에 재료가 없고, 핀은 경계의 안쪽에 재료가 있다. 마찬가지로 슬롯은 경계의 안쪽에 재료가 없고, 레일은 경계의 안쪽에 재료가 있다. 경계를 기준으로 안쪽에 재료가 있기도 하고 없기도 하다. 경계안에 재료가 없으면 내피쳐라고 하고, 경계안에 재료가 있으면 외피쳐라고 한다.

 

만약 아래의 도면과 같이 사이즈 피쳐의 사이즈 공차를 정의하였다면, MMC 상태와 LMC 상태를 정의할 수 있다. MMC 상태는 재료가 최대인 상태이고, LMC 상태는 재료가 최소인 상태이다.

 

 

도면에 따라 제작된 파트는 사이즈 공차로 정의된 사이즈 범위안에서 만들어질 것이다.

만약에 재료가 최대인 상태인 MMC 상태로 제작되었다면, 홀, 핀, 슬롯, 레일의 실제 사이즈는 다음과 같다.


파트가 MMC 상태로 만들어졌다면, 홀은 사이즈가 가장 작게 만들어졌을 것이고, 핀은 사이즈가 가장 크게 만들어졌을 것이다. 슬롯은 사이즈가 가장 작게 만들어졌을 것이고, 레일은 사이즈가 가장 크게 만들어졌을 것이다.

 

재료가 최대가 되는 상태는 사이즈가 최대인 상태와 다르다. 핀이나 레일과 같이 경계의 안쪽에 재료가 있는 외피쳐라면, 사이즈가 최대일 때 재료가 최대가 되겠지만, 홀이나 슬롯과 같이 경계의 안쪽에 재료가 없는 내피쳐라면, 사이즈가 최소일 때 재료가 최대가 된다.

 

만약에 재료가 최소인 상태인 LMC 상태로 제작되었다면, 홀, 핀, 슬롯, 레일의 실제 사이즈는 다음과 같다.


파트가 LMC 상태로 만들어졌다면, 홀은 사이즈가 가장 크게 만들어졌을 것이고, 핀은 사이즈가 가장 작게 만들어졌을 것이다. 슬롯은 사이즈가 가장 크게 만들어졌을 것이고, 레일은 사이즈가 가장 작게 만들어졌을 것이다.

 

재료가 최소가 되는 상태는 사이즈가 최소인 상태와 다르다. 핀이나 레일과 같이 경계의 안쪽에 재료가 있는 외피쳐라면, 사이즈가 최소일 때 재료가 최소가 되겠지만, 홀이나 슬롯과 같이 경계의 안쪽에 재료가 없는 내피쳐라면, 사이즈가 최대일 때 재료가 최소가 된다.


MMC와 LMC는 재료가 많고 적은 것을 나타내는 것이지 사이즈가 크고 작은 것을 나타내는 것이 아니다. GD&T가 사이즈가 아니라 재료가 있고 없는 경계를 다루는 이유는 항상 조립을 보장하기 위해서이다. 또한 MMC와 LMC는 실제로 만들어진 파트의 상태를 표현한다. 실제로 만들어진 파트에만, "MMC 상태이다.", "LMC 상태이다."라고 말할 수 있다. 또한 GD&T는 실제로 만들어진 파트가 MMC 상태이고, LMC 상태인 것을 이용해서 공차를 더 허용할 수 있도록 정의하는 방법을 제공한다.

공차가 "⌀0"이라고 정의되었지만, 이는 피쳐가 MMC 상태일 때 "⌀0"이라는 의미이다. 피쳐의 사이즈는 ⌀10±0.3으로 정의되어 있다. 피쳐는 홀이므로 경계의 안쪽에 재료가 없는 내피쳐이다. 내피쳐는 사이즈가 가장 작을 때가 MMC 상태가 된다. 홀의 사이즈가 ⌀9.7일 때 위치공차가 ⌀0으로 적용된다. 실제로 제작된 파트에서 홀의 사이즈가 ⌀9.7이라면 위치편차는 ⌀0만큼 허용된다. 하지만 홀의 사이즈가 ⌀9.7보다 커진다면, 허용되는 위치공차는 사이즈가 커지는 만큼 커진다. 만약 홀이 최대 사이즈인 ⌀10.3이 된다면, 위치편차는 ⌀0.6까지 허용된다. 이는 다음에 자세하게 살펴보자.