관용과 적합의 개념이 있는 이유는 무엇입니까? 제조된 모든 제품은 아무리 정교한 장비를 사용하고 아무리 노력을 기울인다 해도 그 크기와 모양이 이론적인 값과 정확히 일치할 수는 없습니다. 이것이 바로 이상과 현실의 괴리!
그렇다면 부품의 호환성 요구 사항을 충족하는 방법은 무엇입니까? 즉, 동일한 사양의 부품 또는 구성 요소 배치 중에서 선택하거나 추가 수정하지 않고도 지정된 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이를 위해서는 생산된 부품의 치수가 허용 공차 범위 내에 있어야 합니다.
01
공차 관련 용어
부품을 가공하는 동안 공작 기계 정밀도, 공구 마모, 측정 오류 등의 영향으로 부품 크기를 완벽하게 정확하게 가공하는 것은 불가능합니다. 호환성을 보장하기 위해서는 부품 크기의 가공 오류를 일정 범위 내로 제한해야 하며 크기의 변동량을 지정해야 합니다.
1) 기본 사이즈
부품의 강도 및 구조적 요구 사항에 따라 크기는 설계 중에 결정됩니다.
2) 실제 크기
측정하여 얻은 치수.
3) 제한 크기
허용 가능한 크기 변화에 대한 두 가지 제한 값. 기본 사이즈 기준으로 결정됩니다. 두 제한 값 중 더 큰 값을 최대 제한 크기라고 합니다. 더 작은 것을 최소 제한 크기라고 합니다.
4) 크기 편차(편차라 함)
차원에서 기본 차원을 뺀 대수적 차이입니다. 치수 편차는 다음과 같습니다.
상한 편차=최대 제한 크기 - 기본 크기
하한 편차=최소 제한 크기 - 기본 크기
상한 편차와 하한 편차를 총칭하여 한계 편차라고 하며 상한 편차와 하한 편차는 양수, 음수 또는 0이 될 수 있습니다.
국가 표준은 구멍의 상단 편차의 코드 이름이 ES이고 구멍의 하단 편차의 코드 이름이 EI라고 규정합니다. 샤프트의 상부 편차의 코드명은 es이고 샤프트의 하부 편차의 코드명은 ei입니다.
▲ 공차 영역 다이어그램
5) 치수 공차(약칭 공차)
허용되는 크기 변형의 양입니다.
치수 공차=최대 제한 크기 - 최소 제한 크기
= 상한 편차 - 하한 편차
최대 제한 크기는 항상 최소 제한 크기보다 크기 때문에, 즉 상한 편차는 항상 하한 편차보다 크므로 치수 공차는 양수 값이어야 합니다.
6) 제로 라인, PR 존 및 공차 존 다이어그램
제로 라인은 공차 영역 다이어그램에서 편차를 결정하는 데 사용되는 기준선, 즉 제로 편차 라인입니다. 일반적으로 0선은 기본 크기를 나타냅니다. 제로 라인의 왼쪽 끝에 "0", " 더하기 ", "-"를 표시하면 제로 라인 위의 편차는 양수입니다. 제로 라인 아래의 편차는 음수입니다. 공차 영역은 상위 및 하위 편차를 나타내는 두 개의 직선으로 정의되는 영역입니다. 공차 영역의 너비와 위치는 공차 영역을 구성하는 두 가지 요소입니다.
7) 표준 공차 및 표준 공차 등급
표준 공차는 공차 영역의 크기를 결정하기 위해 국가 표준에 나열된 모든 공차입니다. 표준 공차 등급은 치수 정확도의 정도를 결정하는 등급입니다. 표준공차는 IT01, IT0, IT1~IT18의 20 등급으로 구분되며 표준공차를 나타내며 아라비아 숫자는 표준공차 등급을 나타내며 그 중 IT01 등급이 가장 높고 등급이 낮아지며 IT18 등급이 가장 낮습니다. 특정 기본 크기의 경우 표준 공차 수준이 높을수록 표준 공차 값이 작아지고 크기의 정확도가 높아집니다.
8) 기본편차
제로 라인 위치에 대한 공차 영역의 상한 또는 하한 편차를 결정하는 데 사용됩니다. 일반적으로 제로선에 가까운 편차를 말합니다. 공차 영역이 0선 위에 있을 때 기본 편차는 하한 편차입니다. 공차 영역이 제로 라인 아래에 있을 때 기본 편차는 상위 편차입니다.
실제 요구에 따라 국가 표준은 아래 그림과 같이 구멍과 샤프트에 대해 각각 28개의 서로 다른 기본 편차를 규정합니다. 구멍과 샤프트의 기본 편차 값은 관련 표에서 찾을 수 있습니다.
▲ 기본 편차 시리즈
위의 그림에서 다음을 알 수 있습니다.
1) 기본 편차 코드는 라틴 문자로 표시되며, 대문자는 기본 편차 코드, 소문자는 축의 기본 편차 코드를 나타냅니다. 기본 편차는 그림에서 공차 영역의 크기를 나타내는 데만 사용되므로 공차 영역의 한쪽 끝을 개구부로 그립니다.
2) A~H의 편차는 하한편차, J~ZC는 상한편차, JS의 상하편차는 각각 플러스 IT/2, -IT/2이다.
3) 축의 기본편차는 a~h의 상한편차, j~zc의 하한편차, js의 상한편차와 하한편차는 각각 플러스 IT/2T, -IT/2이다. 구멍과 샤프트의 또 다른 편차는 기본 편차와 표준 공차에서 계산할 수 있습니다.
02
관련 용어
기계 조립에서 기본 크기가 동일하고 서로 결합된 구멍과 샤프트의 공차 영역 간의 관계를 끼워맞춤이라고 합니다. 구멍과 샤프트의 실제 크기 차이로 인해 조립 후 "유격" 또는 "간섭"이 발생할 수 있습니다. 구멍과 축의 끼워맞춤에서 구멍의 크기에서 축의 크기를 뺀 대수적 차이는 양수일 때 양수, 음수일 때 간섭이다.
(1) 조정의 종류
맞춤은 간격 또는 간섭에 따라 세 가지 범주로 나뉩니다.
그림
1) 틈새 맞춤
홀의 공차 영역은 샤프트의 홍보 영역 위에 있으며, 위의 그림 a와 같이 한 쌍의 홀과 샤프트 일치는 클리어런스(최소 클리어런스 0 포함)가 있는 핏이 됩니다.
2) 간섭 맞춤
구멍의 공차 영역은 샤프트의 공차 영역 아래에 있으며 위의 그림 b에 표시된 것처럼 구멍 쌍과 샤프트는 간섭이 있는 맞춤으로 일치됩니다(최소 클리어런스 0 포함).
3) 과적합
구멍의 공차 영역은 샤프트의 공차 영역과 겹치고 위의 그림 c와 같이 틈이나 억지 끼워맞춤이 있을 수 있는 임의의 쌍의 구멍과 샤프트가 일치합니다.
(2) 벤치마크 시스템 조정
국가 표준은 아래 그림과 같이 두 가지 벤치마크 시스템을 규정합니다.
그림
▲ 2개의 벤치마크 시스템
1) 베이스 홀 시스템
기본 편차는 그림 a와 같이 특정 구멍의 공차 영역과 기본 편차의 축 공차 영역이 일종의 협력을 구성하는 시스템입니다. 즉, 구멍의 공차 영역 위치는 동일한 기본 크기의 끼워 맞춤으로 고정되고 샤프트의 공차 영역 위치를 변경하여 서로 다른 맞춤을 얻습니다. 기준 구멍에 의해 만들어진 구멍을 참조 구멍이라고 합니다. 국가 표준은 기준 구멍의 하한 편차가 0이고 "H"가 기준 구멍의 기본 편차 코드라고 규정합니다.
2) 베이스 샤프트 시스템
기본 편차는 그림 b와 같이 특정 샤프트의 공차 영역과 기본 편차가 다른 구멍의 공차 영역이 다양한 맞춤 시스템을 구성하는 시스템입니다. 즉, 샤프트의 공차 영역의 위치는 동일한 기본 크기의 끼워 맞춤으로 고정되고 구멍의 공차 영역의 위치를 변경하여 서로 다른 맞춤을 얻습니다. 베이스 샤프트의 중앙에 만들어진 구멍을 기준 샤프트 슬리브라고 합니다. 국가 표준은 기준축의 상한 편차가 0이고 "h"가 기준축의 기본 편차 코드라고 규정하고 있습니다.
기본 편차 시리즈 다이어그램에서 다음을 볼 수 있습니다.
베이스 홀 시스템에서 기준 홀 H는 샤프트와 일치하고 a~h(총 11가지 유형)는 클리어런스 피트에 사용됩니다. j~n(총 5종)은 과적합에 주로 사용되며, (n, p, r은 과도한 끼워맞춤 또는 억지끼워맞춤일 수 있음); p~zc(총 12종)는 억지끼워맞춤에 주로 사용된다.
기본 샤프트 시스템에서 기준축 h는 구멍과 일치하고 A~H(총 11가지 유형)는 틈새 끼워맞춤에 사용됩니다. J~N(총 5종)은 과적합에 주로 사용되며, (N, P, R은 과도한 끼워맞춤 또는 억지끼워맞춤일 수 있음); P~ZC(총 12종)는 억지끼워맞춤에 주로 사용됩니다.
03
형상 공차
형상 공차는 단일 실제 요소의 형상이 허용하는 총 편차를 나타냅니다. 양식 공차는 양식 공차 영역으로 표현됩니다. 형상공차영역은 공차영역의 형상, 방향, 위치, 크기의 4가지 요소를 포함한다. 형상 공차 항목에는 진직도, 편평도, 진원도, 원통도, 선 프로파일 및 표면 프로파일이 포함됩니다.
1) 진직도
진직도는 부품에 있는 직선 요소의 실제 모양이 이상적인 직선을 유지하는 상태를 말합니다. 이것은 일반적으로 평탄도라고 합니다. 진직도 공차는 실제 라인에서 이상적인 라인까지 허용되는 최대 편차입니다. 즉, 도면에 주어진 실제 라인 가공 오차의 허용 변동 범위를 제한하기 위해 사용됩니다.
그림
▲패턴 예 1: 주어진 평면에서 공차 영역은 0.1mm의 거리를 가진 두 평행 직선 사이의 영역이어야 합니다.
그림
▲패턴 예 2: 공차 값 앞에 마크 φ가 추가되면 공차 영역은 직경이 0.08mm인 원통형 표면의 영역 내에 있어야 합니다.
2) 평탄도
편평도는 부품의 평면 요소의 실제 모양과 이상적인 평면을 유지하는 조건을 나타냅니다. 이것은 일반적으로 부드러움이라고합니다. 편평도 공차는 평면에 대한 실제 표면에서 허용되는 최대 편차입니다. 즉 실제 표면가공오차의 허용변동범위를 제한하기 위해 도면상에 주어진다.
그림
▲패턴 예: 공차 영역은 거리가 0.08mm인 두 평행 평면 사이의 영역입니다.
3) 진원도
진원도는 중심에서 등거리에 있는 부품의 원을 나타내는 형상의 실제 모양 조건입니다. 이를 일반적으로 진원도라고 합니다. 진원도 공차는 동일한 단면에서 실제 원과 이상적인 원이 허용하는 최대 편차입니다. 즉, 도면에 주어진 실제 원호의 가공오차의 허용변동범위를 제한하는데 사용된다.
그림
▲패턴 예: 공차 영역은 동일한 법선 단면에 있어야 하며 반경 차이는 공차 값이 0.03mm인 두 동심원 사이의 영역입니다.
4) 원통도
원통도는 부품의 원통면 윤곽에 있는 각 점이 해당 축에서 등거리에 유지됨을 의미합니다. 원통도 공차는 실제 원통 표면에서 이상적인 원통 표면까지 허용되는 최대 편차입니다. 즉, 도면상에서 실제 원통면 가공오차의 허용변동범위를 제한하기 위해 사용된다.
그림
▲패턴 예: 공차 영역은 0.1mm의 반경 차이가 있는 두 개의 동축 원통형 표면 사이의 영역입니다.
5) 라인 프로파일
라인 프로파일은 모든 형태의 곡선이 부품의 주어진 평면에서 이상적인 형태를 유지하는 조건입니다. 선 프로파일 공차는 비원형 곡선의 실제 등고선의 허용 가능한 변동을 나타냅니다. 즉, 도면에 주어진 실제 곡선 처리 오차의 허용 변동 범위를 제한하기 위해 사용됩니다.
그림
▲패턴 예: 공차 영역은 직경이 0.04mm인 일련의 원을 둘러싸는 두 봉투 사이의 영역입니다. 원의 중심은 이론적으로 올바른 기하학 선에 있습니다.
6) 표면 프로파일
표면 프로파일은 부품의 모든 표면이 이상적인 모양을 유지하는 상태입니다. 표면 프로파일 공차는 비원형 표면의 실제 등고선에서 이상적인 프로파일 표면에 대한 허용 가능한 변동을 나타냅니다. 즉, 도면에 주어진 실제 표면 가공 오차의 변동 범위를 제한하기 위해 사용됩니다.
그림
▲패턴 예: 공차 영역은 직경이 0.02mm인 일련의 볼을 감싸는 두 봉투 사이에 있습니다. 볼의 중심은 이론적으로 정확한 기하학적 모양의 표면에 이론적으로 위치해야 합니다.
04
위치 공차
위치 공차는 데이텀에 연결된 실제 요소의 위치가 허용하는 편차의 총량을 나타냅니다.
(1) 방향 공차
방향 공차는 관련 실제 피쳐가 해당 방향의 데이텀에 허용하는 총 변동량을 나타냅니다. 이러한 유형의 공차에는 평행도, 직각도 및 기울기의 세 가지 항목이 포함됩니다.
1) 병렬성
일반적으로 평행도라고 하는 평행도는 부품에서 측정된 실제 요소가 데이텀에서 등거리에 유지되는 조건을 나타냅니다. 평행 공차는 측정된 요소의 실제 방향과 데이텀에 평행한 이상적인 방향 사이의 최대 허용 편차입니다.
그림
▲패턴의 예: 공차 값 앞에 마크 φ가 추가되면 공차 영역은 기준 평행 직경 φ0.03mm인 원통형 표면 내에 있습니다.
2) 수직성
일반적으로 두 요소 사이의 직각도라고 하는 직각도는 부품에서 측정된 요소가 참조 요소에 대해 정확한 90도 각도를 유지함을 의미합니다. 수직 공차는 측정된 요소의 실제 방향과 데이텀에 수직인 이상적인 방향 사이에 허용되는 최대 편차입니다.
그림
▲범례 설명: 공차 영역 앞에 마크 φ가 추가되면 공차 영역은 기준 평면에 수직이고 직경이 0.1mm인 원통형 표면 내에 있습니다.
그림
▲ 범례: 공차 영역은 0.08mm의 거리와 기준선에 수직인 두 평행 평면 사이에 위치해야 합니다.
3) 경사
기울기는 부품에 있는 두 피쳐의 상대 방향 사이에 주어진 각도의 올바른 조건입니다. 기울기 공차는 측정된 형상의 실제 방향과 데이텀에 대해 주어진 각도에서 이상적인 방향 사이에 허용되는 최대 편차입니다.
그림
▲범례 설명: 측정된 축의 공차 영역은 거리가 0.08mm이고 데이텀 평면 A와 60도의 이론적 각도를 형성하는 두 평행 평면 사이의 영역입니다.
그림
▲범례 설명: 공차 값 앞에 표시 φ가 추가되면 공차 영역은 직경 0.1mm의 원통형 표면에 위치해야 합니다. 공차 영역은 데이텀 A에 수직인 평면 B와 평행해야 하며 데이텀 A와 이론적으로 올바른 각도인 60도를 형성해야 합니다.
(2) 위치 결정 공차
포지셔닝 공차는 데이텀을 기준으로 연관된 실제 피쳐의 위치에 허용되는 총 변동량입니다. 이러한 종류의 공차에는 위치도, 동축도 및 대칭도의 세 가지 항목이 포함됩니다.
1) 직위 정도
위치 정도는 이상적인 위치에 상대적인 부품의 점, 선, 표면 및 기타 요소의 정확한 상태를 나타냅니다. 위치 공차는 이상적인 위치에 대한 측정 요소의 실제 위치의 최대 허용 편차입니다.
그림
▲ 범례: 공차 영역 앞에 Sφ 표시를 추가하면 공차 영역은 직경 0.3mm의 볼 내부 영역입니다. 구형 공차 영역의 중심점 위치는 데이텀 A, B 및 C에 대해 이론적으로 올바른 치수입니다.
2) 동축성
일반적으로 동축도라고 알려진 동축도는 부품에서 측정된 축이 기준 축에 대해 동일한 직선상에 유지됨을 의미합니다. 동심도 공차는 기준 축을 기준으로 측정된 실제 축의 허용 가능한 편차입니다.
그림
▲동심도 공차 범례: 공차 값을 표시할 때 공차 영역은 직경이 0.08mm인 실린더 사이의 영역입니다. 원형 공차 영역의 축은 데이텀과 일치합니다.
3) 대칭
대칭 정도는 부품의 두 대칭 중심 요소가 동일한 중심 평면에 유지됨을 의미합니다. 대칭 공차는 실제 요소의 대칭 중심 평면(또는 중심선, 축)이 이상적인 대칭 평면에 대해 허용하는 변동량입니다.
그림
▲범례 설명: 공차 영역은 0.08mm의 거리와 데이텀 중심 평면 또는 중심선에 대해 대칭 배열인 두 평행 평면 또는 직선 사이의 영역입니다.
(3) 흔들림 공차
흔들림 공차는 특정 검출 방법에 따라 부여되는 공차 항목입니다. 런아웃 공차는 원형 런아웃과 전체 런아웃으로 나눌 수 있습니다.
1) 원 두드리기
원형 런아웃은 부품의 회전 표면이 정의된 측정 평면 내에서 데이텀 축에 대해 고정된 위치를 유지하는 조건입니다. 원형 런아웃 공차는 측정된 실제 요소가 축 방향 이동 없이 기준 축을 중심으로 완전한 원을 회전할 때 제한된 측정 범위 내에서 허용되는 최대 편차입니다.
그림
▲ 범례 1: 공차 영역은 반경 차이가 0.1mm이고 중심이 동일한 데이텀 축에 있는 측정 평면에 수직인 두 동심원 사이의 영역입니다.
그림
▲ 범례 2: 공차 영역은 데이텀과 동축인 임의의 방사형 위치에서 측정 원통에서 0.1mm의 거리를 가진 두 원 사이의 영역입니다.
2) 완전한 구타
전체 런아웃은 부품이 기준 축을 중심으로 계속 회전할 때 전체 측정 표면을 따라 런아웃 양을 나타냅니다. 전체 런아웃 공차는 인디케이터가 이상적인 컨투어를 기준으로 움직이는 동안 측정된 실제 요소가 데이텀 축 주위를 계속해서 회전할 때 허용되는 최대 런아웃입니다.
그림
▲ 범례 1: 공차 영역은 반지름 차이가 0.1mm이고 데이텀과 동축인 두 개의 원통형 표면 사이의 영역입니다.
그림
▲ 범례 2: 공차 영역은 반지름 차이가 0.1mm이고 데이텀에 수직인 두 평행 평면 사이의 영역입니다.
자, 아래 표이니 어서 모으세요~
