정확한 치수로 원하는 형상을 만들어 낸다는 것은 거의 불가능하다고 할 수 있습니다. 다만 도면에 규제된 각종 조건에 따라 치수나 형상에 적용하며 이것을 공차라고 합니다. 이번 글에서는 기하공차 필요성 및 공차의 5가지 종류에 대해 알아보겠습니다.
기하공차 필요성
어떤 최신 기계 가공법을 활용해 가공을 한다고 해도 정확한 치수로 만들어 내는 것은 불가능에 가깝습니다.
이 때, 치수 공차로만 규제된 도면은 확실한 정의가 곤란하므로 제품의 형상이나 위치에 대한 기하학적 특성을 정확히 규제할 수 없을 때 이를 규제하기 위해 기하공차가 사용됩니다.
이런 기하공차 시스템은 1950년대말 미국에서 개발되어 아래와 같은 경우에 사용하게 되었습니다.
- 부품과 부품간의 기능 및 호환성이 중요한 곳
- 기능적인 검사 방법이 바람직할 때
- 제조와 검사의 일괄성을 위해 참조 기준이 필요할 때
- 표준적인 해석 또는 공차가 미리 암시되어 있지 않은 경우
기하공차 적용 범위
기하공차의 규격은 도면에 있어서 대상물의 모양과 자세, 위치 및 흔들림의 공차이며 이런 공차를 모두 통틀어 기하공차라고 하며 혼동되지 않을 때에는 간단하게 공차라고 합니다.
또한, 기하공차 기호에 의한 표시와 도시 방법에 대해 규정하고 있습니다.
공차의 종류 5가지 및 설명
치수공차
치수 공차를 측정하고 관리하여 제품의 정확한 크기를 유지하고, 조립 과정에서의 오류를 방지하며, 최종 제품의 품질을 유지할 수 있습니다.
- 2차원적 규제(직교좌표 방식의 치수기입)
- 길이, 두께, 높이, 직경 등
모양(형상) 공차
모양 공차는 제작 공정에서의 오차나 재료의 불균일성 등으로 인해 발생하며 불량을 방지하고, 품질을 유지할 수 있습니다.
- 3차원적 규제
- 진직도/평면도/진원도/원통도/윤곽도
- 단독 형체에 적용
자세 공차
자세 공차는 부품이나 제품의 설계된 자세나 방향과 실제로 제조된 자세나 방향 사이의 차이를 말하며 제작 공정에서의 오차나 조립 과정에서의 변형으로도 발생할 수 있습니다.
- 3차원적 규제
- 직각도/평행도/경사도/윤곽도 등
- 관련 형체에 적용
위치 공차
위치공차는 부품이나 제품의 설계된 위치와 실제로 제작된 위치 사이의 차이를 의미하며 제작공정에서 생기는 오차나 허용 범위 내에서의 변동 등으로 인해 발생합니다.
- 3차원적 규제
- 위치도, 대칭도, 동심도
- 축선 또는 중심면을 갖는 사이즈 형체에 적용
흔들림 공차
흔들림 공차란 제품이나 부품의 제조과정에서 발생할 수 있는 흔들림 또는 불안정성을 나타내는 측정 값을 의미합니다.
보통 공학 및 제조 분야에서 사용되며, 부품이나 제품이 정해진 위치나 각도에 안정되게 고정되어 있지 않을 때 발생하는 오차를 나타냅니다.
- 형상 공차와 위치 공차 복합 부품 형체 상의 원주 흔들림