도면의 치수 공차는 예로부터 자주 들어온 말이지만, 치수라는 호칭이 사이즈로 변경되어 이에 따라「치수 공차」도 정식으로 「사이즈 공차」가 되었습니다. 하지만 일반적으로 이렇게 불리지 않는 게 현실입니다. 여기에서는 혼란을 방지하기 위하여 치수 공차라는 호칭을 사용하겠습니다.
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치수 공차란?
도면의 치수 공차란 도면에서의 가공 지시의 일종으로, 치수가 허용되는 범위를 명시합니다. 예를 들어, 100mm 길이의 부품을 주문할 때, 100.00mm의 정밀도로 가공할 수는 없기 때문에 99.9mm에서 100.1mm 사이에서 가공해 달라고 지시하는 것이 치수 공차입니다. 이 경우, 도면에서는 100±0.1로 표기합니다. 가공 도면에는 반드시 치수 공차가 지정되어 있으며, 그 종류는 다양합니다. 또한, 치수 공차의 값에 따라 부품의 가공 방법이 바뀌어, 이와 관련된 견적 금액에도 영향을 주는 경우가 있습니다. 이처럼 치수 공차는 매우 중요한 도면의 요소라 할 수 있습니다.
도면에서의 치수 공차 표현 방법
치수 공차의 기본은 양쪽 공차입니다. 도면에서는 100±0.1로 표기되고, 가공자는 공차 폭의 센터인 100mm를 목표로 가공합니다. 한쪽 공차는 100(+0.1/-0.3)으로 표현됩니다. 이는 설계자가 부품을 100mm보다 작게 가공하고 싶을 때 사용하는데, 왜 센터값이 명확한 양쪽 공차로 하지 않을까요? 양쪽 공차에서는 99.9±0.2로 표시되고 완전히 동일한 의미가 됩니다. 그러나 99.9mm의 센터값(노미널값)이 100mm에 비하면 끝수가 나오기 때문에 설계자들은 멀리하고 있습니다.
치수 공차와 가공 방법
도면의 치수 공차로 지시된 치수로 가공할 경우, 공차 폭에 따라 가공 방법이 바뀌는 경우가 있습니다. 아래에 일반 예를 기재했습니다.
- 공차 폭 ±1: 밀링 머신 등의 거친 가공
- 공차 폭 ±0.1: 밀링 머신 등의 거친 가공→마감 가공
- 공차 폭 ±0.01 이하: 밀링 머신 등의 거친 가공→마감 가공→연삭반에 의한 가공
*일반적으로 공차 폭이 좁아지면 가공 공정이 증가해 비용이 비싸집니다.
치수 공차와 기하 공차의 차이
도면에서의 치수 공차는 길이 등의 사이즈에 관한 공차로, 치수값의 오른쪽에 기입합니다. 이에 반해 기하 공차는 형상을 규정하는 공차입니다. 예를 들어, 원이 진원보다 공차값 이상 차이가 나지 않는 것을 기하 공차의 진원도로 규정합니다. 따라서 정확한 부품 가공을 위해서는 치수 공차와 기하 공차의 조합이 필요합니다. 보다 구체적으로 차이를 설명하자면, 치수 공차는 부품의 크기(길이) 지시인데 반해, 기하 공차(흔들림 등)는 치수를 규정하는 곳이나 방법을 지시하므로 양쪽 모두 필요합니다.
