도면의 치수공차는 예로부터 익숙한 호칭입니다만, 2016년의 JIS의 개정에 의해 치수라는 호칭이 사이즈로 변경되어 그에 따라 「치수공차」도 정식으로는 「사이즈공차」가 되었습니다. 하지만 일반적으로 이 호칭은 보급되어 있지 않은 것이 현실입니다. 여기에서는 혼란을 방지하기 위해 치수 공차를 부르는 방법을 사용합니다.
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치수 공차란?
도면의 치수 공차란 도면에 있어서 가공 지시의 일종으로, 치수가 맞는 범위를 명시합니다. 예를 들어 100mm 길이의 부품을 주문할 때 100.00mm의 정밀도로 가공할 수 없기 때문에 99.9mm와 100.1mm 사이에서 가공해 주십시오라고 지시하는 것이 치수 공차입니다. 이 경우 도면에서는 100±0.1로 표기합니다.
가공 도면에는 반드시 치수 공차가 지정되어 있어 그 종류는 다양합니다. 또한 치수 공차의 값에 따라 부품의 가공 방법이 바뀌어 버려 관련 견적 금액에도 영향을 미칠 수 있습니다. 이와 같이 치수 공차는 매우 중요한 도면의 요소라고 할 수 있습니다.
도면에서의 치수 공차의 표현 방법
치수 공차의 기본은 양측 공차입니다. 도면에서는 100±0.1로 표기되며 가공자는 공차폭의 센터인 100mm를 목표로 가공합니다. 한쪽 공차는 100(+0.1/-0.3)으로 표현됩니다. 이것은 설계자가 부품을 100mm보다 작게 가공하기를 원할 경우에 사용하는데 왜 센터 값이 명확한 양측 공차로 하지 않을까요? 양측 공차에서는 99.9±0.2로 표시되어 정확히 같은 의미가 됩니다. 그러나 99.9mm의 센터 값(노미널 값)이 100mm에 비하면 단수가 나오기 때문에 설계자는 꺼립니다. 또 하나의 이유는 JIS에서 규정하고 있는 표준 수에 맞지 않기 때문입니다.
치수 공차 및 가공 방법
도면의 치수 공차로 지정된 치수로 가공하는 경우, 공차 폭에 따라 가공 방법이 달라질 수 있습니다. 아래에 일반 예가 나와 있습니다.
- 공차 폭 ±1: 밀링 머신과 같은 거친 가공
- 공차폭 ±0.1:밀링 머신 등의 조 가공→마무리 가공
- 공차 폭 ±0.01 이하 : 밀링 머신 등의 조 가공 → 마무리 가공 → 연삭 기계에 의한 가공
＊일반적으로 공차 폭이 좁아지면 가공 공정이 늘어나 코스트가 높아집니다.
치수 공차와 기하 공차의 차이
도면에 있어서의 치수 공차는 길이 등의 사이즈에 관련된 공차로, 치수치의 우측에 기입합니다. 이에 대해 기하 공차는 형상을 규정하는 공차입니다. 예를 들어, 원이 진원보다 공차치 이상 어긋나지 않는 것을, 기하 공차의 진원도로 규정합니다. 따라서 정확한 부품 가공을 위해서는 치수 공차와 기하 공차의 조합이 필요합니다.
더욱 구체적으로 차이를 설명하면, 치수 공차는 부품의 크기(길이)의 지시인데 반해, 기하 공차(흔들림 등)는 치수를 측정하는 개소나, 방법을 지시하므로 양쪽 필요합니다 .
