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기초

사이즈 피쳐의 재료조건 : RFS

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

공차가 RFS 상태에서 정의된 경우

재료조건을 나타내는 모디파이어가 없다면 공차는 RFS 상태에서 정의된 것으로 간주한다.

이는 사이즈 피쳐의 실제 사이즈는 고려하지 않고 표기된 공차가 그대로 적용된다는 것을 나타낸다.

따라서 사이즈 피쳐의 실제 사이즈가 변하더라도 공차는 변하지 않는다.

 

그림은 홀의 사양과 위치공차를 보여준다.

 

홀의 사이즈 범위는 Ø9.5와 Ø10.5이고, 위치공차는 RFS 상태일 때 Ø0.5이다.

 

홀의 사이즈는 Ø9.5에서 Ø10.5 사이에서 제작되어야 한다.

홀의 사이즈가 어떠하든 위치공차는 Ø0.5 허용된다.

공차가 RFS 상태에서 정의되었기 때문에 홀의 실제 사이즈는 공차에 영향을 주지 않는다.

 

실제로 제작된 9개 파트의 홀을 살펴보자.

 

홀이 가장 큰 사이즈로 제작된 경우 

아래 그림의 9개 파트의 홀은 모두 Ø10.5으로 제작되었다.

설명을 간단하게 하기 위해 홀의 모양편차는 없는 것으로 가정한다. 

따라서 홀의 사이즈와 홀의 무관계형 AME의 사이즈는 같고, 홀의 중심축과 홀의 무관계형 AME의 중심축이 동일하다.

 

각각의 홀은 트루포지션을 기준으로 특정방향으로 치우쳐져 제작되었다.

 

아래 그림과 같이 공차영역은 트루포지션에 크기가 Ø0.5로 생성된다.

실제 홀의 위치는 특정 방향으로 치우쳐 있지만, 홀의 중심은 모두 공차영역 안에 있기 때문에 9개 파트의 홀은 모두 위치공차를 만족한다.

홀이 가장 큰 사이즈로 제작된 경우

아래 그림의 9개 파트의 홀은 모두 Ø9.5으로 제작되었다.

 

각각의 홀은 트루포지션을 기준으로 특정방향으로 치우쳐져 제작되었다.

아래 그림과 같이 공차영역은 트루포지션에 크기가 Ø0.5로 생성된다.

 

실제 홀의 위치는 특정 방향으로 치우쳐 있지만, 홀의 중심이 모두 공차영역 안에 있기 때문에 9개 파트의 홀은 모두 위치공차를 만족한다.

 

공차가 RFS상태에서 정의되면, 실제 파트의 사이즈와 상관없이 공차영역의 크기는 변하지 않는다.

이를 사이즈 범위 전체에서 가능한 위치공차를 나타내면 아래 그림과 같다.

RFS의 용도

 

RFS는 일반적으로 클리어런스가 없는 홀이나 프레스 핏 홀에서 사용한다. 프레스핏 홀은 편차를 추가적으로 허용하지 않는다. 따라서 RFS상태에서 공차를 정의하는 것이 요구된다. 또한 클리어런스홀이라도 다른 파트의 위치를 정하는에 사용되는 홀은 RFS 상태에서 공차를 정의해야 한다.

 

RFS의 경계

 

RFS에서 위치공차가 적용된 홀은 두개의 경계가 생긴다. 하나는 MMC 크기에 위치공차를 뺀 것과 같은 내부경계이고, 하나는 LMC 크기에 위치공차를 더한 것과 같은 외부경계이다.

내부경계를 보면, MMC 크기이면서 동일한 트루포지션을 기준으로 허용가능한 위치공차의 한계에 위치하는 4개의 원을 나타낸 그림이 있다. 여기에 내접하는 원이 내부경계를 나타낸다. 실제로 홀이 명시한 사이즈와 공차범위안에 있도록 제작되었다면 이 경계를 침범하지 않는다.

외부경계를 보면, LMC 크기이면서 동일한 트루포지션을 기준으로 허용가능한 위치공차의 한계에 위치하는 4개의 원을 나타낸 그림이 있다. 여기에 외접하는 원이 외부경계를 나타낸다. 실제로 홀이 명시한 사이즈와 공차범위안에 있도록 제작되었다면 이 경계를 침범하지 않는다.

내부경계와 외부경계는 홀의 사이즈한계size limits가 아니다. 그것은 조립되는 부품와 핏을 계산하기 위해 사용하는 최소 또는 최대 사이즈가 아니고 홀의 위치를 체크하는 데 사용하는 허용경계acceptance boundary가 아니다. 그것은 단순하게 홀의 서피스가 지나지 않는 워스트 케이스 경계이다. 이 경계는 엣지거리, 조립편차의 잠재적 영향, 이외의 다른 다양한 영향이 분석되어야 하는 경우에 중요하다.