도면의 치수와 가공 난이도

도면의 외형도가 동일해도 치수의 기입 방법이 다르면 가공의 난이도가 변화합니다. 가공 난이도는 가공 공정 수, 불량률, 최종적으로는 가격에 영향을 줍니다. 따라서 설계자는 비용을 의식하며 도면을 그려야 합니다.

가공 방법을 지시할 수 있는 도면 치수

도면 치수 중에는 직접 가공 방법이나 가공 공정을 지시할 수 있는 표기가 있습니다. 예를 들어, 홀 치수, 기하 공차, 면의 거칠기입니다. 특히 홀 치수는 직접 가공 방법을 치수로 지정할 수 있습니다. 또한, 주기 등으로 더욱 상세하게 가공 방법을 지시할 수도 있습니다.

홀 치수와 가공 난이도

홀 치수 표기에는 여러 종류가 존재합니다. 설계자는 치수를 기입하면 끝이지만 가공자에게 있어서 치수 표기는 가공 공정 수에 크게 영향을 줍니다.

	왼쪽 그림은 표준적인 홀 치수 표기입니다. 이 표기법에서는 가공자가 여러 가공 방법을 선택할 수 있습니다. 밀링 머신에 의한 엔드밀 가공, 드릴 프레스에 의한 드릴 가공 등입니다. 또한, 공차 지정이 없어 가공 난이도는 낮게 억제할 수 있습니다.
	표준적인 홀 치수 표기라도 왼쪽 그림과 같이 치수값이 20.34처럼 표준수에서 벗어나면 가공 난이도가 높아집니다. 이는 엔드밀이나 드릴과 같은 공구로는 표준수*에 준해 사이즈가 준비되어 있어 20.34를 직접 가공할 수 없기 때문입니다. 별도로 가공 공정이 필요해 가공 난이도가 높아집니다. 설계자는 이러한 치수 표기는 피해야 합니다.
	왼쪽 그림의 홀 치수 표기에서는 “드릴”이 추가되어 있습니다. 드릴의 의미는 직경이 20mm인 드릴 가공을 하는 것입니다. 따라서 홀의 직경은 엄격하게 지정되면, 단순히 드릴 가공을 한 홀로 OK가 되므로 가공 난이도는 낮아집니다.
	왼쪽 그림의 홀 치수 표기는 “드릴”과 마찬가지로 “리머”가 추가되어 있습니다. 리머는 홀 마감 가공에 사용되는 툴인데, 그 자체로는 홀을 가공할 수 없습니다. 따라서 예비 홀 가공 공정 후에 리머 가공이 필요합니다. 또한, 리머는 수작업으로 사용되는 경우가 많아, 가공 기술이나 시간이 걸려 가공 난이도가 높아집니다.

 

*표준수란

표준수란 JIS에서 규정된 공업 제품을 설계할 때 기준이 되는 수치입니다. 표준수는 기본적으로 등비수열로 되어 있으며 R5, R10-R80 등의 계열이 있습니다. 표준수를 이용하는 장점의 예를 들어 보겠습니다. 직경을 다소 크게 할 경우, 1mm와 4mm 직경을 크게 할 때에 양쪽에 1mm를 더하면 2mm(2배), 5mm(1.25배)가 되어 커지는 비율이 다릅니다. R5 계열의 등비수열을 사용하면, 1mm->1.6mm, 4mm->6.3mm가 되어 양쪽 모두 약 1.6배가 커지게 된다는 것을 알 수 있습니다. 그리고 드릴 직경 등도 표준수에 준해 준비되므로 규격화된 치수값으로 이용할 수 있습니다.

도면 치수와 가공 난이도

도면에 부적절한 치수를 기입하면 가공 불가능이 되어 대폭적인 비용 증가로 이어집니다. 도면 치수 기입은 간단히 할 수 있지만, 설계자는 그 의미와 가공 난이도에 미치는 영향을 고려할 필요가 있습니다.