공차:유형, 기본 규칙 및 맞춤

기계 공학 및 기기 제조 산업에서 부품 및 구성 요소의 호환성은 지정된 사양을 충족하기 위해 선택 또는 추가 수리(예:벤치워크 수리) 없이 동일한 사양의 부품 또는 구성 요소의 한 배치를 기계에 설치할 수 있음을 나타냅니다. 성능 요구 사항.

기계 제조에서 부품의 호환성을 만족시키려면 생산 부품의 치수가 원하는 공차 범위 내에 있어야 합니다. 이것은 부품 종류의 형태, 크기, 정밀도 및 성능에 대한 통일된 기준을 규정해야 합니다. 유사 제품도 적절한 등급을 정해야 하며, 제품 시리즈를 줄이기 위해 이것이 제품 표준화입니다. 따라서 지정된 엔지니어링 공차 및 맞춤이라는 개념이 등장했습니다.

공학 공차란 무엇입니까?

100mm 금속 막대가 가공되었다고 가정합니다. 모든 봉재가 동일한 형상으로 가공되도록 되어 있더라도 봉재의 크기와 방향으로 인해 봉재의 모든 제조 정확도가 정확히 100.00mm로 가공될 수 있는 것은 아닙니다. 설계 및 제작 현장에서는 이러한 편차를 줄이기 위해 노력하고 있지만 여전히 0으로 제어할 수 없습니다.

이 크기와 모양의 편차는 기본적으로 목표값을 중심으로 위아래로 변동합니다. 따라서 목표치수에 대한 상한값의 상한값과 하한값은 금속봉의 용도에 따라 결정된다. 이 두 값(허용 범위)의 차이를 "허용 오차"라고 합니다.

요컨대, 공차는 가공 과정에서 부품의 편차이며 편차의 영향으로 인해 측정 장비 정밀도가 존재해야합니다. 적절한 기능을 달성하기 위해 주어진 차원에 허용되는 변동의 양입니다. 원하는 공차 범위 내의 부품 치수가 검증됩니다. 엔지니어링 공차는 치수 공차, 형상 공차 및 위치 공차를 포함합니다.

치수 공차

치수 공차는 크기에 허용되는 편차의 양입니다. 공학적 내성의 기본입니다. 최대 허용 값을 최대 치수라고 합니다. 그리고 최소값을 최소 치수라고 합니다.

공차는 최대 상한 크기와 최소 상한 크기 사이의 대수적 차이의 절대값이며, 상한과 하한 사이의 대수적 차이의 절대값입니다.

허용 오차는 더하기 또는 빼기 기호가 없는 숫자 값이며 0이 될 수 없습니다. 일정한 기본 크기의 경우 치수 공차가 작을수록 치수 정확도가 높아집니다. 지정공차는 제조정밀도 요구사항을 나타내며 가공난이도를 반영합니다.

형상 공차

(1)  직진성

직진도는 부품의 직선 요소의 실제 모양이 이상적인 직선을 유지하는 조건입니다. 직선의 정도라고도 합니다. 진직도 공차는 실제 선이 이상적인 선에 대해 허용하는 최대 편차입니다. 즉, 실제 선가공 허용오차를 허용오차 범위로 제한하기 위해 주어진 도면입니다.

(2) 평탄도

평탄도는 이상적인 평면을 유지하기 위해 부품의 평면 요소의 실제 모양을 나타냅니다. 이것을 일반적으로 평탄도라고 합니다. 평탄도 공차는 평면에 대한 실제 표면이 허용하는 최대 변동량입니다. 즉, 실제 표면 처리 허용 오차 범위를 변경 허용 범위를 제한하기 위해 주어진 도면.

(3) 원형

원형은 부품 요소의 실제 모양이 중심에서 등거리에 있는 상태입니다. 흔히 말하는 진원도. 진원도 공차는 동일한 섹션에서 이상적인 원에 대한 실제 원의 최대 허용 편차입니다. 즉, 도면에 주어진 변동 범위는 실제 원의 가공 공차를 제한합니다.

(4) 원통도

원통도는 부품의 원통 표면 윤곽에 있는 점을 말하며 축을 등거리로 유지합니다. 원통도 공차는 실제 원통이 이상적인 원통 표면을 향하도록 허용하는 최대 편차입니다. 즉, 실제 원통 가공 공차 허용 범위를 제한하는 데 사용되는 도면입니다.

(5) 라인 프로필

선의 윤곽은 부품의 주어진 평면에 임의의 모양의 곡선을 나타내고 이상적인 모양을 유지하는 것입니다. 선 공차의 프로파일은 비원형 곡선의 실제 윤곽의 허용 가능한 변동입니다. 즉, 실제 곡선 처리 공차가 허용되는 변동 범위를 제한하기 위해 도면에 표시됩니다.

(6) 표면의 프로파일

표면의 프로파일은 이상적인 모양을 유지하기 위해 부품에 임의의 모양을 갖는 표면입니다. 표면 공차의 프로파일은 이상적인 윤곽에 대한 비원형 표면의 실제 윤곽의 허용 가능한 변동입니다. 즉, 도면에 주어진 실제 표면 처리 범위를 제한하는 데 사용됩니다.

위치 공차

위치 허용 오차는 데이텀을 기준으로 특정 요소의 위치에 의해 허용되는 전체 변경량을 나타냅니다. 공학적 허용 오차의 또 다른 중요한 매개변수입니다.

(1) 방향 공차

방향 허용 오차는 특정 요소와 관련하여 참조에서 허용하는 방향의 전체 변화량을 나타냅니다. 이러한 허용 오차는 평행도, 직각도 및 각도를 구현합니다.

(2) 위치 공차

위치 허용 오차는 실제 요소를 참조와 연관시킬 수 있는 위치의 전체 변동 범위입니다. 이러한 종류의 허용 오차에는 동심도, 대칭 및 위치가 포함됩니다.

(3) 런아웃 허용 오차

런아웃 허용오차는 특정 테스트 방법에 따라 부여되는 허용오차 항목입니다. 런아웃 허용 오차는 원형 런아웃과 전체 런아웃으로 나눌 수 있습니다. 위의 모양과 위치에 대한 허용 오차를 GD&T(Geometric Dimensioning and Tolerancing)라고 합니다.

일반 공차

기계 도면에서 특정 치수 및 특성에 대한 공차를 제외하고 이러한 지정되지 않은 치수는 일반적으로 특정 표준을 따라야 합니다. 일반적으로 사용되는 국제 엔지니어링 공차 표준 DIN ISO 2768을 예로 들면 일반 치수 공차는 m, 형상 공차는 K입니다. 마킹 방법은 ISO 2768-mK입니다. 다음은 참고용 선형 치수 공차 수준의 표입니다.

기본 규칙

규칙 #1 봉투 규칙

이것은 치수 공차와 GD&T가 서로 관련되어 있어야 하는 요구 사항입니다. 봉투 규칙이 있는 치수 요소의 실제 공차는 최대 엔티티 경계를 준수해야 합니다. 즉. 외부 기능 차원은 최대 엔티티 차원을 초과하지 않습니다. 그리고 부분 차원은 최소 엔티티 차원을 초과하지 않습니다.

규칙 #2 독립 규칙

독립성의 원칙은 도면에 제공된 각 크기와 모양이 위치에서 독립적이며 자체 요구 사항을 충족해야 한다는 것입니다. 치수 공차와 형상 공차의 관계가 따라야 하는 것이 기본 원칙입니다.

규칙 #3 위치 규칙의 허용 범위

위치 공차를 위해 치수 요소가 기준일 때 형상 공차에 S, L 또는 M을 지정해야 합니다.

규칙 #4 입장 허용 범위 외의 규칙

위치 공차 이외의 경우 수정자가 지정되지 않은 경우 RFS는 공차, 기준 참조 또는 둘 다에 적용됩니다. MMC는 적절하고 원하는 경우 형상 제어 프레임에 지정되어야 합니다.

핏

기계 어셈블리에서 동일한 기본 크기의 구멍과 샤프트의 공차 영역 사이의 관계를 맞춤이라고 합니다. 구멍과 샤프트의 실제 크기는 조립 후 다르기 때문에 틈이나 간섭이 발생할 수 있습니다. 구멍과 샤프트의 맞춤에서 구멍 크기에서 샤프트 크기를 뺀 대수적 차이는 양수일 때 간격이고 음수일 때 잉여입니다.

조정은 간격 또는 간섭의 차이에 따라 세 가지 범주로 분류됩니다.

클리어런스 핏

구멍의 공차 대역은 샤프트의 공차 대역 위에 있으며 샤프트와 일치하는 구멍 쌍 중 하나가 여유 공간이 있는 맞춤이 됩니다(최소 간격 0 포함).

간섭 맞춤

구멍 공차 밴드는 축 공차 밴드 아래에 있으며 샤프트와 일치하는 구멍 쌍 중 하나가 억지 끼워맞춤이 됩니다(최소 간격 0 포함).

과적합

보어 공차가 샤프트 공차와 겹치므로 한 쌍의 구멍이 틈새 또는 억지 끼워맞춤으로 샤프트에 맞을 수 있습니다.

적절한 공차 수준을 선택하는 핵심은 기계 구성 요소의 작동 요구 사항과 가공 프로세스 및 비용 간의 모순을 적절하게 해결하는 것입니다. 허용 오차 수준을 선택하는 원칙은 부품의 적용 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 잠재적으로 낮은 허용 수준을 최대로 정하는 것입니다.

정밀 가공 요구 사항은 생산 가능성과 조정되어야 합니다. 즉, 저렴한 공정 기술, 조립 기술, 기존 장비를 사용해야 합니다. 다만, 필요한 경우에는 장비의 정확성을 높이고 상품의 정확성을 보장하는 방법을 개선하는 전략을 채택할 필요가 있다.

일치하는 크기에 대해 허용 가능한 허용 오차 수준을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 여러 경우의 결과로 작동 성능, 서비스 수명 및 일치하는 구성 요소의 신뢰성을 결정합니다. 그리고 일정 시간에 부품 제조 비용과 생산 효율에 영향을 미칩니다.