세계화가 진행됨에 따라 제조업 분야에서의 국제적 분업과 협력은 더욱 심화되어 왔습니다. 그러나 국가 간 소통 장벽과 생산 방식의 차이로 인한 어려움은 여전히 존재합니다. 생산 정밀도를 향상시키면서 동시에 호환성을 확보하여 비용을 절감하는 딜레마를 어떻게 해결할 수 있을까요? 이러한 맥락에서 기하학적 치수 및 공차(GD&T) 에 대한 국제 표준 통일은 시급한 과제가 되었습니다.
→ 1950년: 산업화된 국가들은 기하 공차의 개념과 텍스트 기반 표현을 통일하기 위해 ISO 기구에 "ABC 제안"을 제출했습니다.
→ 1969년: ISO는 "형상 및 위치 공차 - 제1부: 일반 사항, 기호, 도면상의 표시"라는 제목의 기하 공차 표준 ISO/R1101-I:1969를 공식 발표했습니다.
→ 1978년~1980년: ISO는 기하 공차 검사에 대한 원칙과 방법을 권고했습니다. 이 기간 동안 중국은 ISO에 공식적으로 재가입했으며, 1980년에 형상 및 위치 공차에 대한 기본 표준을 공포했습니다.
→1996년: ISO는 기하 공차 및 도면 기호의 국제적 통일을 담당하는 전담 기술 위원회인 ISO/TC213 "치수 및 기하학적 제품 사양 및 검증(GPS)"을 설립했습니다.
여러 국가의 오랜 공동 노력 끝에 마침내 아래 표와 같이 국제적으로 통일된 14가지 기하학적 특징과 기호가 확립되었습니다.
01 직진성
직선도는 부품의 선 요소가 이상적인 직선 형태를 유지하는 상태를 나타냅니다. 직선도 공차는 실제 선이 이상적인 직선에서 벗어날 수 있는 최대 허용 오차입니다.
- 예제 1: 주어진 평면에서 허용 오차 영역은 0.1mm 간격으로 떨어진 두 평행선 사이의 영역 내에 있어야 합니다.
- 예제 2: 기호가 "Ø허용 오차 값 앞에 "가 추가되면 허용 오차 영역은 직경 0.08mm의 원통 영역 내에 있어야 합니다.
02 평탄도
평탄도는 부품의 평면 요소가 이상적인 평면을 유지하는 상태를 나타냅니다. 평탄도 공차는 실제 표면이 이상적인 평면에서 벗어날 수 있는 최대 허용 오차입니다.
- 예시: 허용 오차 영역은 0.08mm 간격으로 떨어진 두 평행면 사이의 영역입니다.
03 원형성
원형도는 부품의 원형 구성 요소들이 중심으로부터 등거리를 유지하는 상태를 나타냅니다. 원형도 공차는 동일한 단면 내에서 실제 원과 이상적인 원 사이의 최대 허용 오차를 의미합니다.
- 예시: 허용 오차 영역은 동일한 법선 단면에서 반지름 차이가 0.03mm인 두 개의 동심원 사이의 영역 내에 있어야 합니다.
04 원통형
원통성은 원통형 형상의 표면상의 모든 점이 축으로부터 등거리에 있는 상태를 나타냅니다. 원통성 공차는 실제 원통형 표면과 이상적인 원통형 표면 사이의 최대 허용 오차입니다.
- 예시: 허용 오차 영역은 반경 방향 차이가 0.1mm인 두 개의 동축 원통면 사이의 영역입니다.
05 선의 프로필
선 프로파일은 임의의 곡선이 부품의 주어진 평면 내에서 이상적인 형태를 유지하는 상태를 나타냅니다. 선 프로파일 공차는 비원형 곡선의 실제 윤곽에서 허용되는 변동 범위를 의미합니다.
- 그림 예제: 허용 오차 영역은 직경이 0.04mm인 일련의 원들의 두 외피 사이의 영역입니다. 이 원들의 중심은 이론적으로 정확한 기하학적 형상을 가진 선상에 위치합니다.
06 표면의 프로필
표면 프로파일은 임의의 형상을 가진 곡면이 이상적인 형태를 유지하는 상태를 나타냅니다. 표면 프로파일 공차는 비원형 표면의 실제 윤곽이 이상적인 프로파일에서 벗어나는 허용 오차를 의미합니다.
- 예시: 허용 오차 영역은 직경이 0.02mm인 구들의 연속체로 이루어진 두 개의 외피로 둘러싸여 있습니다. 이 구들의 중심은 이론적으로 정확한 기하학적 형상의 표면에 위치해야 합니다.
07 병렬성
평행성은 측정 대상 형상이 기준점에 대해 등거리를 유지하는 상태를 나타냅니다. 평행성 허용 오차는 측정 대상 형상의 실제 방향과 기준점에 평행한 이상적인 방향 사이의 최대 허용 오차입니다.
- 예시: 기호가 "Ø허용 오차 값 앞에 "가 추가되면 허용 오차 영역은 기준선과 평행한 직경 0.03mm의 원통 내부가 됩니다.
08 직각도
직각도는 측정 대상 형상이 기준면에 대해 정확한 90° 각도를 유지하는 상태를 나타냅니다. 직각도 공차는 측정 대상 형상의 실제 방향과 기준면에 수직인 이상적인 방향 사이의 최대 허용 오차입니다.
- 예제 1: 기호가 "Ø"가 추가되면 허용 오차 영역은 기준 평면에 수직인 직경 0.1mm의 원통 내부입니다.
- 예제 2: 허용 오차 영역은 기준선에 수직이고 0.08mm 간격으로 떨어져 있는 두 평행면 사이에 있어야 합니다.
09 각도
각도 정밀도는 부품의 두 형상 간의 상대적인 방향이 주어진 각도를 유지하는 상태를 나타냅니다. 각도 정밀도 공차는 측정된 형상의 실제 방향과 기준면에 대한 주어진 각도에서의 이상적인 방향 사이의 최대 허용 오차입니다.
10 위치
위치 공차는 부품의 점, 선 또는 표면의 정확도를 이상적인 위치에 대한 상대적인 값으로 나타낸 것입니다. 위치 공차는 측정된 형상의 실제 위치와 이상적인 위치 사이의 최대 허용 오차입니다.
11. 동심도
동심도는 부품의 측정 축이 기준 축에 대해 동일한 직선상에 유지되는 상태를 나타냅니다. 동심도 공차는 기준 축에 대한 실제 측정 축의 허용 오차 범위입니다.
- 예시: 허용 오차 값에 기호가 추가되면 허용 오차 영역은 직경 0.08mm의 원통 내부 영역이 됩니다. 이 원형 허용 오차 영역의 축은 기준선과 일치합니다.
12 대칭
대칭성은 부품의 두 대칭 중심 형상이 동일한 중심 평면 내에 유지되는 상태를 나타냅니다. 대칭 공차는 실제 형상의 중심 평면(또는 중심선/축)이 이상적인 대칭 평면에서 벗어나는 허용 오차를 의미합니다.
- 예: 허용 오차 영역은 기준 중심 평면 또는 중심선을 기준으로 대칭으로 배치되고 0.08mm 간격으로 떨어져 있는 두 평행 평면 또는 직선 사이의 영역입니다.
13 원형 런아웃
원형 런아웃은 회전면이 제한된 측정 평면 내에서 기준축에 대해 고정된 위치를 유지하는 상태를 나타냅니다. 원형 런아웃 공차는 측정 대상 형상이 축 방향 이동 없이 기준축을 중심으로 한 바퀴 완전히 회전할 때 제한된 측정 범위 내에서 허용되는 최대 변동입니다.
- 예시 1: 허용 오차 영역은 동일한 기준 축을 중심으로 하는 축에 수직인 임의의 측정 평면에서 반지름 차이가 0.1mm인 두 동심원 사이의 영역입니다.
- 예제 2: 허용 오차 영역은 기준점과 동축인 측정 실린더의 임의의 반경 위치에서 0.1mm 간격으로 떨어져 있는 두 원 사이의 영역입니다.
14 총 런아웃
총 런아웃은 측정 대상 부품이 기준축을 중심으로 연속적으로 회전할 때 측정 표면 전체에 걸쳐 발생하는 총 변동을 의미합니다. 총 런아웃 공차는 실제 형상이 기준축을 중심으로 일정하게 회전하는 동안 측정기가 이상적인 형상을 따라 상대적으로 이동할 때 허용되는 최대 런아웃입니다.
예시 1: 허용 오차 영역은 기준점과 동축을 이루는 두 개의 동심원통 사이의 영역이며, 이 두 원통의 반경 차이는 0.1mm입니다.
예시 2 : 허용 오차 영역은 기준면에 수직이고 0.1mm 간격으로 떨어져 있는 두 평행면 사이의 영역입니다.
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