위치공차 (위치도,동심도,대칭도)

기본치수 없이 쓰이는 위치도

 

CASE 1 : 형상에 수직 한 데이텀인 경우

C 기본치수가 없는 경우

바닥면(C)에 수직 한 상태를 유지하면서 공차역을 생성해라

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CASE 2 : A 형상의 축에 B 형상의 축을 맞추는 경우

A 기본치수가 없는 경우

한쪽 축을 다른 쪽 축에 맞게 공차역을 생성해라

* 현실에서 두 축이 완벽히 일치할 수가 없음.

 

왼쪽 축 = 데이텀 (기준), 오른쪽 축 = 검사대상

오른쪽 축을 검사했을 때 왼쪽 축 중심을 참고하여 생긴 공차역에 들어오면 합격

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CASE 3 : A 형상의 중심평면에 B 형상의 중심평면을 맞추는 경우

A 기본 치수가 없는 경우

데이텀 A, 마주 보는 두 면을 시뮬레이팅해서 찾아낸 중심평면에 맞춘 공차역에 들어오면 합격

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위치공차는 반드시 FOS에만 붙일 수 있다.

FOS (Feature Of Size) - ASME Y14.5 1994
한 개의 원통형 표면, 구형 표면, 원형 형상, 두 개의 마주 보고 있는 평행한 라인이나 형상을 Feature Of Size라고 한다.

간단히 얘기하면 홀 표면, 핀 표면, 슬롯의 마주 보고 있는 표면 등 그런 것들을 FOS라고 부른다.

 

정리하면 위치공차는 이러한 형상의 센터가 공차역 안에 들어오도록 하자라는 의미

 

위치공차가 이상하게 명시되어 있어 도면 해석이 안 되는 경우

 

CASE 1 : FOS가 아닌 경우

• 위 같은 경우 기하공차 부분이 FOS가 아니다.
• 각 면 모두 오른쪽을 바라보는 형태이기 때문에 (마주 보고 있지 않는 형태) 공차역을 정의할 수 없기 때문에 해석이 안된다.

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CASE 2 : 기하공차의 위치가 잘못된 경우

• FOS는 맞으나 컨트롤 하고자 하는 형상은 홀의 형상
• 16X Ø5.0+-0.1 부분이기 때문에 해당 공차에 기하공차를 넣어야 한다.

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CASE 3 : FOS가 아닌 경우

• FOS(마주 보는 형상)가 아니기 때문에 해석이 안 되는 케이스이다.
• 위치공차를 쓰지 않고 그냥 아래 치수 공차로 (1.3 / 2= 0.65) 대체할 수 있다.

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CASE 4 : 데이텀의 위치가 잘못된 경우

• 데이텀 A의 위치가 오른쪽에 있으면 안 된다.
• 오른쪽 축을 검사했을 때 왼쪽 축 중심을 참고하여 생긴 공차역에 들어와야 합격해야 하므로 데이텀 A는 왼쪽 축에 위치하여야 한다.

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CASE 5 : 기본치수 오사용

굳이 진위치(True Position) 표현하는 기본치수를 사용해서 틀린 케이스

제대로 그려진 케이스

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동심도, 대칭도

(ASME 2018에서 동심도, 대칭도가 표준에서 제외됨)
(ISO 에는 남아있다)

축, 중심평면

동심도와 대칭도를 알아보기 전 이전에서 계속 언급된 축이랑 중심평면이 무엇인지 알아볼 필요가 있다.

• 현실에서의 형상이 불규칙하다고 축과 평면도 그러한가? 아니다.
• 축 = 곧다, 중심평면 = 평평하다, 두 전제는 깔려있어야 한다. (ASME 규정)

보라색선 : AME

윗면 아랫면에 딱 붙으면서 완벽히 평행을 이루고 있는 평면이 점점 다가오면서 맞물리는 순간 더 이상 좁혀지지 못하는 경계선이 있다.

이것을 ASME에서 AME라 칭한다.

 

 

AME (Actual Mating Envelop)

• 멀리 떨어진 두 평면이 거리를 좁히면서 제품의 각 면의 돌출 된 세 점에 닿는 외관면 (보라색 선)
• 형상의 축이라는 것은 이 AME의 축이라고 일컫는다.

위치도 과정에서 공차역을 구해 이 AME의 축을 기준으로 합격, 불합격을 판명한다.

 

즉, 위치도는 "축 vs 축 / 중심평면 vs 중심평면"을 본다.

또한 축은 언제나 곧고 중심평면은 언제나 평평하다.

그렇기 때문에 위치도는 언제나 축(Axis)과 중심평면(Center Plane)의 개념을 사용하여 해석한다.

 

 

동심도, 대칭도가 위치도와 다른 결정적인 차이점은 축, 중심평면 대신 중심(Median Point) 개념을 사용한다.

하늘색 점들 : 미디언 포인트들이 많이 찍힌 모습 동심도 ❘ 대칭도

• 모든 점의 모든 Median Point를 다 구해야 한다.
• 한 점이라도 공차역 밖으로 나가면 불합격이다.

동심도는 축 vs MP, 대칭도는 중심평면 vs MP를 본다.

예시) 찌그러진 형상

위 예시의 경우 위치도일 경우에는 AME에 영향을 못 미쳐 합격한다.

하지만 동심도일 경우에는 축 vs MP이기 때문에 불합격된다.

즉, 위치도보다 동심도가 기준이 엄격하다.

 

예시) 양쪽 평행하게 찌그러트림

위 예시와 같이 찌그러짐도 평행하다면 MP가 중앙으로 잡혀 동심도 요건 만족 가능하다.

 

 

P.S

1. 동심도와 대칭도는 M L과 같은 모디파이어 사용이 불가능하다.

2. ISO에서는 위치도 공차도 Median Point를 통해 검사한다.

AME를 사용해야 할 경우 Evelop 모디파이어 사용

Envelop 모디파이어 기호

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두줄 위치공차

• 패턴의 로케이션을 스케일 할 때 사용 (패턴 : 형상이 반복적으로 일어나는 것)
• 위쪽은 상하좌우 모두 움직임이 가능하나 아래쪽은 좌우만 움직일 수 있다.

• 윗줄은 전체적인 요건 (공차역이 큼)
• 아랫줄은 (디테일하게, 세심하게) 다듬는 요건 (공차역이 작음)

 

예시

패턴 : 5파이 홀 3개 (같은 형상 반복)

 

패턴 외부치수 : 76, 6.4

패턴 내부치수 : 20 (패턴 요소 사이의 관계를 규정짓는 것)

 

패턴해석

윗줄 해석

1. 공간 상에 고정되어 있는 공차역을 도출
2. 패턴 내부 및 외부 치수를 모두 사용하여 공차역을 도출

아랫줄 해석

1. 공차역이 공간상에 고정되어있지 않다.
2. 패턴 내부 치수만 사용하여 공차역을 도출

 

 

윗줄 공차역과 아랫줄 공차역의 교집합 안에 들어오면 합격, 아닐시 불합격

아랫줄의 위치도가 데이텀 A를 참조하고 있으므로 공차역은 데이텀 A에 수직함을 유지하면서 도출

 

Youtube TeleV2 신입사원 도면강좌 20~22, 27 (두줄 위치공차)