베어링 하우징 기하공차는 베어링 및 회전 부품이 정확하게 움직이기 위해 필요한 기하학적 특성을 적용하기 위해 동축(동심)도, 평면도, 평행도, 수직도 등의 요소를 적용합니다. 이번 글에서는 베어링 하우징 기하공차 적용 4단계 관련해서 알아보겠습니다.
베어링 하우징 기하공차 적용 4단계
1. 데이텀(Datum) 선정
보통 본체나 하우징과 같은 부품은 내부에 베어링과 축이 끼워맞춤되고 양쪽에 커버가 설치되며 본체 외부로 돌출된 축의 끝단에 기어나 풀리등의 회전체가 조립이 되는 구조가 일반적입니다.
이러한 본체에서의 데이텀(기준면)은 상대 부품과 견고하게 체결하여 고정시킬 때 밀착이 되는 바닥면과 베어링이 설치되는 구멍의 축직선이 됩니다.
단, 본체 형상에 따라 기준은 달라질 수 있습니다.
결국 본체 바닥면은 가공과 조립 및 측정의 기준이 되고, 기준면에 평행한 구멍의 축직선은 베어링과 축이 결합되어 회전하며 동력을 전달시키는 주요 운동부분이 되는 것입니다.
2. 베어링을 설치할 구멍에 평행도 선정
평행도는 데이텀을 기준으로 규제된 형체의 표면, 선, 축선이 기하학적 직선 또는 기하학적인 평면으로 부터의 벗어난 크기입니다.
데이텀이 되는 기준 형체에 대해서 평행한 이론적으로 정확한 기하학적 축직선 또는 평면에 대해서 얼마만큼 벗아나도 좋은가를 규제하는 기하공차입니다.
축직선이 규제 대상인 경우는 Φ가 붙는 경우가 있으며 평면이 규제 대상인 경우는 공차값 앞에 Φ를 붙이지 않습니다.
또한, 평행도는 반드시 데이텀이 필요하며 부품의 기능상 필요한 경우에는 1차 데이텀 외에 참조할 수 있는 2차, 3차 데이텀의 지정도 가능합니다.
2-1. 평행도로 규제할 수 있는 형체 조건
- 기준이 되는 하나의 데이텀 평면과 서로 나란한 다른 평면
- 데이텀 평면과 서로 나란한 구멍의 중심
- 하나의 데이텀 구멍 중심과 나란한 구멍 중심을 갖는 형체
- 서로 직각인 두 방향(수평, 수직)의 평행도 규제
3. 평행도 공차 기입
평행도로 규제할 수 있는 형체의 조건 중 “데이텀 평면과 서로 나란한 구멍의 중심”, “하나의 데이텀 구멍 중심과 나란한 구멍 중심을 갖는 형체”에 해당합니다.
여기서 본체는 바닥기준면인 1차 데이텀 A와 베어링이 설치되는 구멍의 축직선을 평행도로 규제해 준 다음 2차 데이텀 B로 선정합니다.
선정한 후 반대편 베어링이 설치되는 구멍을 데이텀 A에 대한 평행도와 2차 데이텀 B에 대해서 동심도로 규제해준다면 이상적인 기하공차 기입이 될 것입니다.
한 가지 팁으로는 동력을 전달받는 쪽의 베어링 설치 구멍을 2차 데이텀으로 선정하면 좋습니다.
4. 동심도 공차 기입
위에서 동심도를 규제하는 기준치수는 평행도를 규제했던 축선길이가 아닌 베어링 설치 구멍의 지름 치수에 대해 적용해주면 됩니다.
그 이유로 동심도는 데이텀인 원의 중심에 대해서 원형형체의 중심위치가 벗어난 크기를 말하는 것으로 원의 중심으로부터 반지름상의 동일한 거리내에 있는 형체를 규제하므로 구멍지름의 치수를 기준길이로 선정하는 것입니다.
또한, 동심도 공차값은 IT5등급을 적용하고 만약 IT 기본공차 등급이 아닌 현장 실무 공차를 적용해야한다면 정밀급에 해당하는 0.01~0.02 정도의 값을 선택해 주면 큰 무리는 없을 것입니다.