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일반

치수공차체계에서는 치수를 정의하는 방법에 따라 공차가 달라진다.

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

GD&T 체계에서는 위치치수에 대해 치수공차를 정의하지 않도록 하고 있지만, 위치치수에 치수공차를 정의했을 때 어떤 문제가 발생할 수 있는지 살펴보기 위해 위치치수에 치수공차를 정의하는 경우를 자세히 살펴보도록 한다.

 

위치치수에 치수공차를 정의하려면 먼저 위치치수를 정해야 한다. 위치치수를 정하는 방법은 다음과 같이 무수히 많다.

 

하지만 그 중에 대표적인 세 가지 경우를 살펴본다.

 

각각의 방법에 따라 치수를 정의하면 다음과 같다.

 

이제, 각각의 치수에 동일하게 ±1의 공차를 적용하겠다.

 

실제로 제작된 파트에서 서피스 M과 서피스 N 사이의 거리는 얼마까지 허용될 수 있는지 살펴보자.

각각의 경우에 서피스 M과 서피스 N 사이의 거리는 동일하게 허용될까?

 

먼저 체인치수법을 살펴보자.

 

체인치수법에 따르면 서피스 M과 서피스 N 사이의 거리는 가장 가까우면 12이고, 가장 멀면 18이 된다. 따라서 체인치수법에 따라 정의되면 서피스 M과 서피스 N의 거리는 15±3에 있게 된다. 공차의 크기는 6이 된다.

 

다음으로 기준치수법을 살펴보자.

 

기준치수법에 따르면 서피스 M과 서피스 N 사이의 거리는 가장 가까우면 13이고, 가장 멀면 17이 된다. 따라서 체인치수법에 따라 정의되면 서피스 M과 서피스 N의 거리는 15±2에 있게 된다. 공차의 크기는 4이 된다.

 

마지막으로 직접치수법을 살펴보자.

 

 

직접치수법에 따르면 서피스 M과 서피스 N 사이의 거리는 가장 가까우면 14이고, 가장 멀면 16이 된다. 따라서 체인치수법에 따라 정의되면 서피스 M과 서피스 N의 거리는 15±1에 있게 된다. 공차의 크기는 2이 된다.

 

위치 치수는 치수를 어떻게 정의하느냐에 따라 유효공차가 달라진다. 체인치수법과 기준치수법에서 서피스 M와 서피스 N의 거리가 다른 피쳐들의 위치에 의해 정해진다. 따라서 다른 피쳐들이 가지고 있는 편차가 서피스 M과 서피스 N의 거리에 반영된다. 이와 달리 직접치수법은 서피스 M과 서피스 N의 거리 치수가 직접 정의되어 다른 피쳐들의 편차에 영향을 받지 않는다.

 

따라서 치수공차 체계에서는 치수를 정의하는 방법에 따라 치수가 직접 정의되지 않은 피쳐들은 공차가 누적되는 결과가 발생한다.

 

GD&T 체계와 비교하여 살펴보자. 앞선 예제 파트의 서피스의 위치를 기하공차로 정의하면, 다음과 같이 정의할 수 있다.

기하공차로 정의하면 치수는 베이직 치수로 정의한다. 베이직 치수는 이론적인 치수로 치수값만을 포함하며, 치수공차와 달리 공차를 포함하지 않는다.

 

서피스의 위치 치수는 체인치수법과 비슷하게 (1)과 같이 정할 수도 있고, 기준치수법과 비슷하게 (2)와 같이 정할 수도 있다. (1)과 (2)는 치수가 베이직 치수이기 때문에 보여주는 방식이 다를 뿐 의미는 동일하다. 따라서 GD&T 체계에서는 어떤 방법으로 치수를 정하든 공차에 영향을 미치지 않는다.