기계공작법Chapter 10 공차와 끼워맞춤 › Section 04

10.4 기하 공차와 도면 기입

계산한 치수 공차와 끼워맞춤은 KS 규격의 방법으로 도면에 기입. 치수 공차가 잡지 못하는 모양과 자세는 기하 공차와 공차 기입틀로 규제.

교재 수록 위치

교재: 『기술·기계 임용 기출로 배우는 기계공작법』 · 이은상 · 부크크 · 342쪽
단원: Chapter 10 공차와 끼워맞춤 › Section 04 기하 공차와 도면 기입
쪽수: 219p ~ 223p5쪽
세부 내용: 01 공차의 기입219~220p · 가. 길이 치수의 허용 한계 기입219p · 나. 조립 부품의 실체 상태와 끼워맞춤 기입219~220p · 02 기하 공차221~223p · 03 공차 기입틀223p
학습 목표: 허용 한계 기입 원칙·실체 상태·기하 공차 종류와 데이텀 구분

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01길이 치수의 허용 한계 기입교재 219p

10.1~10.3 에서 계산한 치수 공차와 끼워맞춤, 이제 KS 규격이 정한 방법으로 도면에 기입하는 단계.
치수 허용차로 적을 때는 기준 치수 옆에 허용차를 직접 기입 — 50 에 위 +0.025, 아래 0. 허용 한계 치수로 적을 때는 최대 50.025, 최소 50.000 을 직접 기입.
원칙은 하나. 위 치수 허용차와 최대 허용 치수를 항상 위쪽에 기입.

최대 실체 상태(MMC, maximum material condition)는 재료가 가장 많이 남은 상태로 구멍은 최소 허용 치수, 축은 최대 허용 치수일 때. 최소 실체 상태(LMC, least material condition)는 반대로 구멍은 최대, 축은 최소 허용 치수일 때.
구멍이 작고 축이 굵은 최대 실체 상태끼리 만날 때가 가장 빡빡하여 이때의 틈새가 최소 틈새. 구멍 Ø50.00 과 축 Ø49.98 이면 0.02 mm, 최소 실체 상태끼리인 Ø50.03 과 Ø49.95 이면 최대 틈새 0.08 mm.
공차역 기호를 쓰는 기입은 세 가지. 기호만 적는 Ø50 H7 은 간결하지만 허용 치수를 공차표에서 찾아야 함. 기호와 수치를 함께 적는 Ø50 H7 (+0.025 / 0) 은 괄호 안에 허용차를 덧붙임. 조립 부품을 함께 적는 Ø50 H7/g6 은 대문자 구멍을 항상 앞에 기입.

치수 공차는 각 부분 치수가 허용 범위 안인지만 확인할 뿐 부품 전체의 모양이나 자세가 얼마나 반듯한지는 규제하지 못함. 「두 점 사이의 거리」만 규제하기 때문.
공작 기계의 정밀도, 가공 순서, 작업자의 숙련도 등으로 눈에 잘 띄지 않는 휘어짐이나 기울어짐이 발생. 지름이 모두 합격이어도 활처럼 휜 축은 구멍에 들어가지 않거나 기계가 제대로 돌지 않음.
기하 공차(geometrical tolerance)는 치수 공차와 따로 부품의 기하학적 형상이 허용할 수 있는 변화의 범위를 값으로 지시하는 공차. 축선의 진직도를 Ø0.02 이내로 지시하는 방식.

옛 KS B 0608(2017년 폐지, KS A ISO 1101 로 이어짐)은 기하 공차를 14가지로 정하고 모양·자세·위치·흔들림 공차의 네 가지로 구분. 모양 공차는 진직도·평면도·진원도·원통도·선과 면의 윤곽도, 자세 공차는 평행도·직각도·경사도, 위치 공차는 위치도·동축도·대칭도, 흔들림 공차는 원주 흔들림·온 흔들림.
기호는 규정된 모양 그대로 그림. 직각도는 밑변 중앙에서 세로선이 서고, 온 흔들림은 두 화살표의 꼬리가 이어짐.

모양 공차는 부품 하나 그 자체의 모양을 규제하므로 데이텀이 필요 없음. 자세·위치·흔들림 공차는 다른 부분을 기준으로 규제하므로 데이텀을 함께 지시. 선과 면의 윤곽도는 데이텀 없이 쓰면 모양 공차, 데이텀을 붙이면 자세나 위치를 규제하는 공차.

공차 기입틀(feature control frame)은 사각형 상자를 두 칸 이상으로 나누어 필요한 정보를 한꺼번에 전달하는 틀. 첫째 칸에 기하 공차의 기호, 둘째 칸에 공차값(mm, 공차역이 원통이면 Ø), 셋째 칸 이후에 데이텀 문자 A·B·C 를 차례로 기입하며 여러 개면 앞선 것이 우선.
「⊥ | 0.02 | A」는 데이텀 A 에 대한 직각도가 0.02 mm 이내, 「◎ | Ø0.05 | B」는 데이텀 B 의 축선에 대한 동축도가 Ø0.05 mm 이내라는 지시.
데이텀(datum)은 기하 공차를 재는 기준으로 부품에 이론적으로 정확하게 잡아 놓은 평면이나 축선. 기입틀의 데이텀 문자가 도면의 다른 자리에 붙인 데이텀 기호와 이어져 측정 기준을 알려 줌.
10장은 치수 공차로 오차의 범위를 약속 → IT 등급으로 크기 결정 → 구멍과 축의 끼워맞춤 → 도면 기입과 기하 공차의 흐름. 공차를 다 봄 — 다음은 11장 기타 가공.