진원도, 원통도
진원도는 축에 수직 한 단면이 원형형상인 곳에 붙일 수 있다.
원형 단면이 얼마나 제대로 된 "원"인지 관리해 주는 게 진원도이다.
축에 수직 한 단면을 쳤을 때 원형이기만 하면 진원도로 컨트롤이 가능하다.
하지만 원통도는 오직 원통형인 물체에만 사용이 가능하다.
기하공차 종류에서 모양공차의 진직도, 평면도, 진원도, 원통도는 데이텀이 필요 없는 기하공차이다.
또한, 공차값 앞에 Ø(파이)를 붙이지 않는다.
이것들의 사용이유는? (설계자의 의도는 무엇인가)
= 사이즈는 크거나 작아도 상관이 없는데 만들 거면 단면 쳤을 때 좀 예쁜 원으로 만들어라
진원도, 원통도 예시
위 경우에서 공차에 맞게 제작했기 때문에 제작자는 잘못이 없다.
이를 방지하기 위해 진원도 / 원통도를 사용한다.
주의 : 표면에 직접 찍어야 한다.
진원도 1.0 : 두 동심원이 만든 폭 1.0짜리 띠 영역 (공차역)
공차역의 센터는 꼭 제품의 축 위에 놓일 필요는 없다.
원 다운 원이 생성된다.
진원도에서 축이 틀어진 예시
진원도의 경우 제품의 형상 자체에만 관심이 있기 때문에
다른 것 대비 기울어지거나 편심이 생긴 것은 고려하지 않는다.
진원도 : 각 단면마다 매번 공차역이 새로 생김
그렇기 때문에 "모두가 일치해야 한다" 싶을 때 원통도를 사용한다.
원통도 : 한 번 생긴 공차역 안에 모든 것이 다 들어와야 만족한다.
그렇기 때문에 원통도의 경우 검사도 몹시 철저하다.
공차가 만약 60+-20이 아니라 60+-0.1이면 의미가 없다.
그렇기 때문에 무조건 사이즈 공차보다 진원도 공차의 폭이 작아야 한다.
진직도
진원도를 한 차원 확장하면 원통도
진직도를 한 차원 확장하면 평면도
간단히 하면 진직도, 평면도의 관계는 진원도, 원통도의 관계와 같다.
진직도는 간단히 보여도 상당히 까다로운 기하공차이다.
모두 모양공차로 데이텀 참조 안 하며 Ø기호 역시 사용하지 않는다. (예시 1 에만 해당)
진직도는 기하공차를 표면에 바로 붙이냐 / 관련 치수 밑에 붙이냐에 따라 의미가 크게 달라짐
예시 1 안에서도 뷰의 방향에 따라 규제의 방향이 달라짐
진직도 Type1 - 표면 위 각 직선 성분의 편차를 관리
진직도 타입 1은 방향성이 있다.
모두 같은 투상이지만 정면도 우측면도에 따라 진직도의 길이가 다르게 설정되어 있다.
진직도는 데이텀을 참조하지 않는다.
제품의 표면이 기울어져 있어도 폭이 0.1인 공차역에 가둘 수만 있다면 진직도로써 만족한다.
만약 진직도가 없다면?
이런 모양의 제품을 받을 것이다.
즉, 진직도는 제품을 제작하기 전에 한번 더 걸러주는 정제(Refinement)의 역할을 해준다.
진직도 역시 진원도처럼 무조건 사이즈 공차의 폭보다 진직도 공차의 폭이 더 작아야 의미가 있다.
진직도 Type1에서 가능한 최악의 케이스
아래는 합격가능한 최악의 케이스의 모음들이다.
타입 1에서는 위처럼 어떠한 최악의 경우에도 MMC boundary를 넘어서지 못한다. (넘으면 불량)
(AME의 축을 사용)
ASME 14.5 / 5.8.1 Rule #1
어떤 형상이든 그 형상이 FOS면 MMC 바운더리를 넘어설 수 없다.
하지만, 타입 2에서는 가능하다.
진직도 Type2 : FOS(Feature Of Size)의 치수에 붙인 경우
공차역이 더 이상 표면이 아니라 축 근처에서 도출된다.
median line을 먼저 찾은 뒤 그걸 감쌀 수 있는 0.1 파이의 공차역을 찾는다
- Median Line이 원통형 공차역 안에 들어오는지를 본다.
- 타입 2는 원통형 공차역을 가지므로, Ø기호를 기입한다.
- 타입 2는 제품의 형상이 MMC boundary 밖으로 나갈 수 있다.
- 위 그림의 OB(17.1)가 MMC(17.0) 보다 큰데 상관없다.
- 타입 2는 사이즈 공차의 폭보다 큰 진직도 공차값도 넣어줄 수 있다.
- MMC/LMC 모디파이어도 붙일 수 있다.
| 직경 | 진직도 공차역 |
| Ø16.8 | Ø0.3 |
| Ø16.0 | Ø1.1 |
| Ø15.0 | Ø2.1 |
진직도는 "단위길이당" 컨트롤이 가능
전체 길이 규제 (윗줄)
단위길이 규제 (아랫줄)
평면도
평면의 고르기를 관리하는 기하공차
- 데이텀 참조 불가
- Ø 사용 불가
- 편차 0.5 이내일 것
해석
해당 평면을 구성하는 모든 점들이 0.5의 갭을 가진 나란한 두 평면 사이의 공간에 전부 들어오게 해라
데이텀과 기본치수가 없기 때문에 합격시키기 위해서 공차역을 기울여도 무방하다.
데이텀을 참조하지 않아 공차역이 공간상 구속되어 있지 않기 때문
- 공차역이 기울어져 있다.
- 평면도 공차역의 크기(0.5)는 치수공차역(+-1 = 2.0) 보다 작아야 한다. (0.5 < 2.0)
평면도 주의사항
| 표면에 직접 붙이는 방식 (type1) | 가리키고 있는 표면의 편차를 0.5 이내로 관리 MMC 영역을 벗어날수 없음 |
| 치수 아래에 붙이는 방식 (type2) | 중심평면의 편차를 0.5 이내로 관리 MMC 영역을 벗어날 수 있음 |
- OB (Outer Boundary) : 21.5 (20+1+0.5)
- 치수 아래에 붙이는 방식은 폭(Width) 치수에만 가능함
단위면적당 요건 부여 가능
- 전체면적 0.3 안에 들어와야 한다.
- 25 X 25 단위 면적당 0.05 안에 들어와야 한다.
- 즉, 전체는 여유 있게 / 단위는 타이트하게
모양공차 오답 케이스
모양공차 사용 중 오답들을 하나씩 지우면서 진행
CASE 1 : 모양공차에 데이텀 사용 X
CASE 2 : 모양공차 Ø 사용 불가
(진직도 Type 2 예외)
진직도 Type 2 / 대상이 아니라 공차역의 생김새가 원통형일 때 붙이는 것
CASE 3 : 기본치수 사용 불가
기본치수 : 형상의 위치가 아니라 공차역의 위치를 특정하는 치수
CASE 4 : 치수공차역 > 기하공차역 관계
(진직도, 평면도 Type2 예외)
모양공차에서 치수공차역 > 기하공차역 관계여야 한다.
+-0.1인데 기하공차는 0.3이므로 0.1 미만의 값이어야만 성립된다.
전부 수정한 도면
모양공차 간단 정리
- 데이텀 사용 X
- Ø 사용 X (진직도 Type 2 예외)
- 기본치수 사용 X
- 치수공차역 크기 > 기하공차역 크기 (진직도, 평면도 Type2 예외)
사용 이유
제작할 때의 공정에서 제작자가 편해진다.
제작자 입장에서는 공차가 작을수록 제작이 어렵다.
예시 1의 치수공차의 15.99 ~ 16.01 직경 범위보다
모양공차를 넣어 예시 2처럼 치수공차를 0.5로 설정하고 기하공차를 0.02를 넣어
직경의 편차만 0.02로 설정해 달라 하면 제작자 입장에서 상대적으로 쉬워질 것이다.
| 예시 1 | 15.99 ~ 16.01 벗어나면 불량 |
| 예시 2 | 15.98 ~ 16.02 or 16.00 ~ 16.04 or 16.10 ~ 16.14 or... = 통과 |
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