 
ttibba  2010-06-26 14:06:57
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기하공차(幾何公差, Geometric Dimensioning and Tolerance)
기하공차는 공학설계나 3D 솔리드설계(CAD)에 기본치수와 허용 가능한 편차를 나타내는 기호언어이다.
일반적으로 축약형인 GD&T로 많이 사용된다.
기하공차는 부품이나 조립품의 기본치수를 정의 하는데에 사용되고, 각 형상들의 크기나 허용 가능한 편차를 정의하며,
조립품의 경우 2개 이상의 형상간의 허용 가능한 편차를 정의한다.
기하공차는 모양공차(진직도, 평면도, 진원도, 원통도, 선의 윤곽도, 면의 윤각도)와 자세공차(평행도, 직각도, 경사도), 위치공차(위치도, 동축도, 동심도, 대칭도) 그리고, 흔들림공차(원주흔들림, 온흔들림)등으로 구분한다.
설계자는 여러 가지 기하공차의 의미를 정확하게 이해하고 도면에 표기해야 한다. 그렇지 않고 무작위로 기하공차를 남발한다면 조립상에 많은 문제점을 발생시킬 수도 있다. 기하공차값은 실무 현장의 경험치 1/50~1/100 범위와 KS B 0401 구멍 IT6~10급, 축 IT5~9급 등을 병용해서 적용해보도록 하면 무리가 없을 것이다.
1. 치수와 공차와 기하공차는 각각 아래의 의미를 지닌다:
1) 치수는 설계하려는 대상물의 기본치수를 의미한다.
2) 공차는 각 형상들의 허용 가능한 편차를 의미한다.
2) 기하공차는 주로 공학설계에 사용된다.
3) 세계적으로 GD&T를 표현하는 기호와 규칙은 여러 가지 표준이 있다. 일반적으로 ASME Y14.5M-1994의 표준을 주로 사용한다.(아래 내용은 ASME를 기준으로 작성되었으나, 각 표준별로 사소한 점만 다르기 때문에 큰 차이는 없음.)
기하공차 원리(체계)
(1) ASME Y14.5M-1994 표준에 따르면 GD&T의 목적은 부품과 조립품에 공학적 의미를 표현하기 위한 것이다.
(2) ASME의 내용이 전반적으로 틀린 것은 아니지만 실제의 GD&T의 목적은 이와는 다르다.
(3) GD&T의 실제 목적은 부품과 조립품의 치수요구조건을 더 정확하게 정의하고자 하는 것이다. GD&T의 최종 목적은 모든 부품이 허용치수로 생산되었을 때 조립품도 허용치수 범위내로 조립되며 기능적인 요구조건을 모두 만족하는 것이다.
(4) 일반적으로 우선 적용되어야 할 기본 원칙이 있다:
1) 모든 치수는 공차가 명시되어야 한다. 모든 제조부품은 편차가 있으므로 허용 가능한 편차의 한계값이 명시되어 있어야 한다. 기본적인 치수의 경우 기하공차는 형상 관리툴에 적용되는 경우도 있다. 공차가 최대, 최소로 적용되는 유일한 경우는 누적공차이거나 참조형상일 경우이다.
2) 치수와 공차는 기본치수와 허용편차를 적용하는데 쓰이고 거리측정과 확대, 축소는 특정한 경우를 제외하고 허용되지 않는다.
3) 공학설계는 제품의 최종결과에 대한 정의이다. 모든 치수와 공차는 최종결과에 표시되어야 하며, 만약 추가적인 치수가 도움이 될 경우(꼭 필요 한것은 아닐 때), 참조치수라고 표기해야 한다.
4) 치수는 형상에 적용되어야 하며 형상의 기능을 표시할 수 있도록 정렬되어야 한다
5) 생산방법에 대한 표기는 피해야 한다. 치수는 특정 생산방법을 의미하는 것이 아니라 제품에 대한 조건일 뿐이다.
6) 생산 과정 중 필요한 치수정보가 있을 경우(최종제품에는 필요 없는 치수정보) '불필요정보'라고 표기 해야 한다.
7) 모든 치수와 공차는 읽기 편하게 되어 있어야 하며, 보이는 선으로 가이드가 되어 있어야 한다.
8) 치수가 검사도구의 크기에 영향을 받을 경우 치수는 검사도구의 삽입방향이 표기되어있어야 한다.
9) 90°의 각도는 직선에 표기되어야 한다.
10) 치수와 공차는 따로 명기되지 않는 한 20°의 온도에서 적용됨을 의미한다.
11) 특별한 명시가 없을 경우 모든 치수와 공차는 자유상태에서 유효하다.
12) 치수와 공차는 전체형상의 폭,길이,깊이에 적용된다.
13) 치수와 공차는 초기설계단계에서 명시 되어야 한다. 만약 제품기준이 설계개선단계가 아니라면 초기설계단계가 아니더라도 적용할 수 있다.
(위의 내용은 ASME Y14.5M-1994 standard과 정확하게 일치하는 내용은 아니다.)
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