치수 기입 및 DIMENSION 도면층 관리 그리고 치수 스타일 관리. - 공차와 끼워맞춤
도면에서 가장 중요한 부분이 무었일까요?
도형일까요? 물론 도형만 가지고도 제품을 만들수 있습니다.
하지만, 그 설계한 본연의 기능을 충족시키고자한다면, 각 부품의 연관성을 유연하게 해주어야하는데요.
이게 바로 치수 나 약속된 기호로 표현 할수 있습니다.
치수에는 해당 공차들의 부대낌 정도 또는 표면 마찰의 정도 등을 정해주는 끼워맞춤 공차와 표면 거칠기 공차등이 있습니다.
또한 약속된 기호에는 특정 마찰 부위와 그에 상호 작용되는 마찰 부위와의 기하학 공차, 해당부위의 체결 방식, 특정 부위의 강도 처리방법등 많은 정보가 포함될 것입니다.
KS에서 규격하는 끼워맞춤의 공차표는 2가지로 나뉩니다.
모든 상응하는 끼워맞춤이 발생되는 곳은 원통형태의 구동관련 공차라 정의하면, 그 원통은 각각 축과 구멍 2가지로 나뉩니다. 쉽게 말해, 자동차 구동축에 바퀴구멍을 끼우는 형태인 것입니다.
그럼 KS(KS B 0401)에서 규정하는 공차표를 살펴보면,
축에대한 공차표(단위 1미크론 = 0.001MM)
구멍의 끼워맞춤 공차표(단위 1미크론 = 0.001MM)
이렇게 분류 합니다.
여기서 가만히 보면, 축에대한 공차는 소문자이고, 구멍에 대한 공차는 대문자란것을 알 수 있습니다.
이말은 엄밀히 말해서 축에대한 공차에 대문자 공차를 적용한다는 것은 오류라고 볼수있습니다.
하지만, 작업중 이런것 하나 하나 지킨다는게 얼마나 꼼꼼해야하는지 힘들다는것을 역으로 알수 있겠죠?
자 그러면, 저 공차들을 어떻게 해석해야 할지 한번 살펴볼게요.
축의 공차로 예를 들면, 8파이 축에 적용되는 h6공차를 예로 들어 보겠습니다.
8파이는 호칭직경이 6~8mm에 해당 되므로 위의 빨간 상자부분을 봅니다.
그다음.
이곳 빨간동그라미 부위입니다. 여기서 0~-9 이것을 해석하면,
"8파이 끼워맞춤 h6공차는 축의 가장큰 공차수는 아래와 같은 범위를 같습니다.
즉, 축의 최대크기는 8 이상 이면 안되며, 아래값으로는 7.991까지 허용된다는 것 입니다.
여기에 만약 구멍의 끼워 맞춤 역시 H6를 적용했다면,
아래와 같은 값을 가지게 됩니다.
이것 역시 해석해 본다면, 구멍 8파이의 최대값은 8.009 이상의 값은 허용불가하며, 아래로는 8파이까지의 값만이 허용된다 입니다.
그런데 여기서 알아 주셔야 할 부분이 누적공차의 개념입니다. 만약, 축과 구멍에 각각 허용된 최대값을 적용했을경우.
축은 7.991 구멍은 8.009 즉, 0.018이란 최대 값을 가집니다.
여기서 볼것이 크기에 따란 일반 적용 공차 값이란것이 있습니다.
it 일반 공차표(단위 1미크론 = 0.001MM)
위 표에서 정하는 기준에 따라 사용 가부를 결정짓게 됩니다.
예를 들어, 위와 같이 축과 구멍이 8일때 그 구멍이 속한 바디 부분은 못해도 크기가 10 이상일것 이라고 가정하고,
해당범위를 찾아보면,
it01이 가장 정밀급의 공차이며, it10 방향이 비정밀급 공차입니다.
만약 위의 8파이 h6H6공차중 최대허용값 0.018mm로 가공된 부품이 있다고 했을경우,
요구 일반 공차를 it1급의 일반공차를 명시했을경우, 해당부품은 불량처리됩니다.
이유는 it1급에서 허용된 값은 0.0012입니다. 하지만 최대값으로 가공된 부품은 0.018로 그 값의 범위를 넘어섭니다.
it2도 마찬가지이고요.
하지만, it7등급에선 사용가능한 부품이 됩니다. 이런부분도 설계에 반영되어야할 공차의 개념입니다.
또 다른 누적공차의 개념은 일반공차가 정의된 부품들중 부품의 수가 많다면, 해당 부품간의 공차도 철저히 따져 보아야 합니다.
50mm x 50mm x 50mm의 정해진 공간안에 4개의 부품이 상호 관계(예를 들면,러시아 인형이라는 마트 료시카 같이 부품안에 부품안에 부품안에... 이런형태의 부품)가 있다고 볼때,
해당영역의 일반공차등급을 it6단계로 정의 했을경우, 최대 허용치는 0.016입니다.
그런데, 각부품의 끼워맞춤 공차를 각각 h7정도로 주었다고 했을경우, 그 부품이 잘 작동 될리는 만무 합니다.
위그림등이 포함된 fa설계편람은 이블로그의 자료실에서 다운받거나, 이글 아래쪽에서 다운받을수 있습니다.
다음은 기하공차에 대한 부분입니다.
이 부분은 추후에 따로 알아보는 시간을 갖겠습니다.
표면거칠기에 대한 부분역시 표현하는 방법이 많아서, 다루진 않겠습니다.
여기서 참고 할수 있는 표하나 링크 걸어드립니다.
여기까지가 치수기입과 함께 알아주어야할 부분입니다.