[기계공학] 기하공차란 무엇인가? MMC/LMC 이해하면서 알아보자!

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<기하공차>

<Rule 1>

기하공차 : 다른 규정이 없는 한 형체의 한계치수는 치수 뿐만 아니라 기하학적 형상의 편차가 허용되는 범위도

(핵심) : 기하학적 형상의 편차 >> 3D 형상의 오차

- 형체의 진직도/평면도와 같은 형상공차는 형체의 크기 범위 내에 있어야 한다

(즉, 공차의 개념으로 볼 때 치수공차가 형상공차보다 더 넓은 개념임을 의미)

 

Rule 1 예외

- 공급된 상태 : 봉재, 판재, 관재, 구조용 형강과 같은 소재, 산업체나 정부 표준에서 진직도와 평면도 및 기타 기하학적 특성이 규정되어 생산된 것, 이 것들로 만들어진 부품에는 기하공차가 규정되지 않는다.

 

- 자유상태 편자 : 억제되어 있지 않은 상태에서 자유상태 편차를 요하는 부품

(= 비강성 부품의 자유 상태) : Free state의 약칭으로, 자유 상태에서 사이즈 공차나 기하 공차를 초과한변형을 보이는 부품

 

※ MMC에서 완전한 형상의 경계선 필요

- MMC에서 방향공차와 위치도 공차를 “0” 으로 한다.

 

(질문) MMC가 무엇인가?

- MMC(Maximum Material Condition) = 최대 실체조건 : 형체의 실체, 즉 부품의 부피가 최대인 상태, 조건을 의미

부품의 부피가 최대가 된 상태(조립 시 가장 불리한 조건)을 기준으로 기하공차를 적용하는 개념

 

- MMC 사용 이유 : 미국에서 항공산업 분야에 적용하기 위해 시작한 새로운 공차 개념 >> 즉, 파트 간 제작 호환성을 매우 높여준 방식

 

- 최대 실체조건 MMC 사용 범위

1. 결합되는 형체에 적용(구멍 <> 핀 등)

2. 결합되는 부품 간의 상호 의존성을 고려하여 치수의 여분을 추가 공차로 적용

3. 중심 또는 중간면이 있는 치수공차를 가지는 형체에 적용

 

- Independency Symbol(= eq \o\ac(○,I)I)가 규제되면 Rule 1이 적용되지 않는다.

 

 

<Rule 2>

수정기호가 규정되어 있지 않은 경우에는 개개의 공차나 데이텀 참조 또는 둘 다에 RFS를 적용한다. MMC와 LMC의 적용이 필요할 경우에는 도면상에 규제되어야 한다.

 

(질문) RFS란 무엇인가?

- RFS(Regardless of Feature Size)= eq \o\ac(○,S)S : ANSI 규격에서의 기호. 실체 공차를 사용하지 않음 의미

 

(질문) LMC란 무엇인가?

- LMC(Least Material Condition) : MMC와 반대되는 개념, 즉, 부품의 부피가 최소인 상태와 치수

 

<기준치수>

- Size : 크기를 나타내는 치수(FOS : Feature Of Size) >> 구멍/축 형체의 지름 등과 같이 최대치수와 최소치수로 표시할 수 있는 것

 

- Dimension : 형체의 각도나 위치를 나타낼 때 사용하는 치수

(홀 간 거리 등), 기준치수가 적용되는 것

 

<형체치수 무관계>

- 치수공차 범위 내에서 기하공차나 데이텀 참조는 형체의 어떠한 치수 증가에도 상관없이 적용되는 것을 나타낸다. 즉, 기하공차가 RFS로 적용될 경우 규제된 공차는 형체의 실 치수와는 무관하고 규정된 값으로 제한된다.

 

- MMC/LMC 규제가 없는 경우, 모든 기하공차나 데이텀 참조는 RFS로 규정된다.

 

<실효조건>

- 실효조건(Virtual Condition) : 크기를 갖는 형체에 기하학적 특성이 MMC의 조건으로 규정되어 있을 경우, MMC 치수인 형체가 규정된 기하공차 만큼 벗어나 있을 때, 이에 끼워지는 반대형상의 모범

>> 기하공차를 검사하기 위해서 필요한 반대형상의 모범인 실효조건을 기준으로 하는 기능게이지(Functional Gage)를 제작하는 기준이 된다.

 

- 실효조건(VC)/실효치수(VS)

1.      내측형체 : 구멍의 실표치수 = 구멍의 MMC – 규정된 기하공차

2.      외측형체 : 축의 실효치수 = 축의 MMC + 규정된 기하공차

 

<MMC, LMC, RFS 공차 해석 정리>

 

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