기하학적 치수 및 공차(GD&T)란 무엇입니까?

누구도 완벽하지 않으며 어느 것도 제조된 부품이 아닙니다. 제조된 부품은 제조 과정에서 발생하는 불일치로 인해 자연스럽게 미세한 편차가 있습니다. 그것들을 완전히 제거할 수는 없지만 이러한 차이를 통제하고 설명할 수는 있습니다.

엔지니어는 종종 GD&T로 단축되는 기하학적 치수 및 공차를 사용하여 부품의 설계 요구 사항과 허용 가능한 편차를 전달합니다. GD&T는 일련의 기호를 통해 작동하지만 기하학적 치수 및 공차 기호는 정확히 무엇을 의미합니까? 그리고 GD&T가 왜 중요한가요? 이 기사에서 모든 GD&T 기본 사항과 자세한 내용을 살펴보겠습니다.

GD&T란 무엇입니까?

GD&T는 엔지니어와 제조업체 간에 설계 의도를 전달하기 위한 기호, 문자 및 표준 치수 시스템입니다. GD&T는 부품의 기능과 실제 또는 이상적인 위치에서 허용 가능한 편차를 정의합니다. GD&T의 일반적인 목표는 부품의 가장 중요한 기능을 강조하고 이러한 기능이 더 큰 그림과 어떻게 연결되는지 보여주는 것입니다.

GD&T는 부품의 기하학적 치수와 공차 값을 다룹니다. 부품의 공차는 지정된 치수에 대한 편차의 최소 및 최대 한계를 지정합니다. 적절한 공차를 생성하면 제품 승인률이 최대화되고 적절하게 가공된 부품의 양이 증가합니다. 허용 오차가 좁을수록 정확하지만 생산 비용이 증가할 수 있으므로 제품 팀은 제품 기능을 유지하면서 최대한 여유를 두고 허용 오차를 만들어야 합니다.

GD&T는 정밀하고 기능적인 부품을 제조하는 데 필수적이며 누구나 구성 요소의 치수를 읽고 이해할 수 있도록 합니다. GD&T는 적층 제조에서 CNC 가공, 사출 성형에 이르기까지 제조 방법 전반에 걸쳐 동일한 프로세스를 따릅니다. 그러나 GD&T의 특정 측면은 다른 방법보다 일부 방법과 더 관련이 있습니다.

GD&T 특성

GD&T 기호에 대해 알아보기 전에 DRF(Datum Reference Frame)를 살펴봐야 합니다. DRF는 GD&T 치수가 있는 3D 좌표계입니다. 데이텀 자체는 일반적으로 측정을 위한 시작 표시로 사용되는 DRF의 점, 선 또는 평면입니다. 데이텀 피쳐는 실제 물리적 요소 자체입니다. 간단히 말해서, 데이텀은 이상적이고 완벽한 치수인 반면, 데이텀 피쳐는 실제의 자연스러운 변형 구성 요소입니다.

GD&T 기호는 부품의 모양, 크기 및 기타 측면뿐만 아니라 치수와 공차를 다룹니다. 설계 의도를 전달함으로써 GD&T 기호는 부품이 원하는 대로 정확하게 만들어졌는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 구성 요소가 설계된 역할에 맞고 짝을 이루는 모든 부품과 일치하며 동료 구성 요소와 일관성을 유지할 수 있습니다.

5가지 다른 그룹 또는 각 그룹에 기하학적 특성이 있는 "공차 유형"이 있습니다.

• 양식 모양을 지정하고 부품의 크기를 미세 조정합니다. 부품의 형태는 직진도, 평면도, 원형도 또는 원통도에 따라 설명할 수 있습니다. 양식은 기준 참조를 사용하지 않습니다.
• 방향 부품의 표면, 축 또는 중앙 평면의 기울기를 제어합니다. 부품의 방향은 각도, 직각도 또는 평행도에 따라 설명될 수 있습니다. 방향 공차는 데이텀 참조가 필요합니다.
• 위치 피처의 중심점, 축 또는 중앙 평면을 설명합니다. 부품의 위치는 형상의 중앙점에서 파생되는 동심도 또는 대칭에 따라 설명될 수 있습니다. 위치는 또한 크기 피처의 중심점, 축 및 중앙 평면을 중심으로 하는 부품의 위치를 ​​설명할 수 있습니다. 위치는 방향도 제어합니다.
• 런아웃 원형 부품의 표면 동축도를 제어합니다. 이는 해당 데이텀과 관련하여 피쳐가 얼마나 변할 수 있는지를 나타냅니다. 부품의 표면은 표면의 형태와 방향을 제어하는 ​​전체 런아웃 또는 원형 런아웃에 따라 정의할 수 있습니다. 총 런아웃은 디자인 전체 표면의 각도와 직진도를 제어하는 ​​데 사용되는 반면 원형 런아웃은 다양한 오류를 설명하는 데 사용됩니다.
• 프로필 서피스의 크기, 형태 및 방향을 제어하는 ​​특정 서피스 주변의 공차 영역을 지정하며 종종 데이텀 참조를 기반으로 합니다. 부품의 라인 프로파일 또는 표면 프로파일을 정의할 수 있습니다.

특징 공차 이해

GD&T를 읽는 데 있어 또 다른 중요한 부분은 형상 제어 프레임을 이해하는 것입니다. 형상 공차 기호는 GD&T로 정의된 모든 것이 서로 어떻게 맞는지를 보여줍니다. 프레임에서 기호와 허용 오차, 부품 설계를 위한 형상 공차 수정자를 볼 수 있습니다. 이를 통해 기계 기술자와 제조업체는 다른 기능이 필요한 위치에 따라 조정할 수 있습니다.

각 형상 공차에는 하나의 메시지 또는 디자인 요구 사항만 포함됩니다. 즉, 기능에 두 개의 메시지가 필요한 경우 GD&T를 통해 설계 의도를 전달하려면 두 개의 기능 제어 프레임이 필요합니다. GD&T 기능 제어 프레임에는 최대 5개의 구획이 있습니다. 첫 번째 구획에는 부품 요구 사항을 나타내는 하나의 기하학적 특성 기호가 포함됩니다.

두 번째 구획은 설계의 총 공차를 전달하며 공차 값 앞에 있는 "ø" 기호는 표시된 값의 직경을 가진 원통형 공차 영역을 나타냅니다. 세 번째, 네 번째 및 다섯 번째 구획에는 필요한 경우 데이텀 참조 피쳐가 포함됩니다. 일반적으로 기능 제어판에 정의된 데이텀 기능은 부품이 짝을 이루는 부품과 상호 작용하거나 결합 부품에 조립되는 방식 또는 기능에 가장 중요한 기능을 나타냅니다.

형상 제어 프레임 구획에는 형상 또는 데이텀의 크기와 사양을 알려주는 재료 조건 또는 재료 경계 수정자가 포함될 수 있으므로 올바르게 사용할 경우 훨씬 더 쉽게 제조할 수 있습니다. 이 섹션은 제조업체가 주어진 GD&T 데이터를 따를 때 얼마나 정확해야 하는지에 대한 통찰력을 제공합니다. 부품 기능 및 요구 사항을 명확하게 전달함으로써 기능 제어 프레임은 기능적 구성 요소를 구축하기 위해 측정의 허용 가능한 편차를 정의합니다.

GD&T 혜택 및 안내

부품 설계에 GD&T를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 주로 GD&T는 제조 공급업체, 설계자 및 엔지니어, 품질 검사관 간의 명확한 의사 소통을 제공합니다. 의도한 기능과 제조 방식에 따라 제품 형상을 설명하는 것이 부품의 모든 특성을 선형 치수로 설명하는 것보다 간단합니다.

GD&T 기호는 비선형 피쳐의 치수를 캡처할 수 있으므로 GD&T 데이터는 구성요소의 완전한 그림을 그리는 데 도움이 됩니다. 곡선과 같은 개선된 제어 기능에 대한 허용 오차 지식을 높일 수도 있습니다. 부품 허용 오차를 최적화하면 구성 요소를 더 쉽게 제조할 수 있고 개별 구성 요소 간의 신뢰성과 일관성을 유지할 수 있습니다.

GD&T 데이터를 정의하면 개별 부품이 서로 맞고 제대로 작동하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 그러나 GD&T 데이터를 만들고 구현할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 지침과 고려 사항이 있습니다.

데이텀에 주의 . 측정하기 쉬운 참조 데이터를 선택하면 제조가 쉬워집니다.

허용의 균형 . 특정 부품 기능이 얼마나 정밀해야 하는지 생각하고 그에 따라 공차를 조정하여 비용을 절감하고 제조를 간소화하십시오. 공차가 기계 가공 가능한 한도 내에 있는지 확인하고 주어진 표준을 따르고 공차 누적을 고려하십시오. 부품은 최종 조립 시 상호 작용하므로 부품당 GD&T 요구 사항이 결합 시 인터페이스 조립품의 허용 가능한 스택 내에 있는지 확인하십시오.

역할을 과도하게 확장하지 마십시오. . 불분명한 부품 도면은 의사 소통을 명확하고 간소화하려는 GD&T의 목적을 무효화합니다. 치수를 너무 많이 지정하면 부품 설계를 이해하기 어렵고 구성 요소를 제조하기가 더 어려워질 수 있으며 치수가 충돌하면 실수로 부품에 오류가 발생할 수 있습니다. GD&T 디자인에서 어떤 기능을 호출하는지 신중하고 의도적으로 선택하고 구성 요소의 필수 정보 또는 "중요한 인터페이스"만 강조 표시하십시오.

빠른 반경으로 GD&T 최적화

명확하고 이해하기 쉬운 GD&T 설계를 만드는 것은 부품이 최대한 완벽에 가까워지도록 하는 데 중요합니다. 그러나 GD&T의 모든 움직이는 부분을 관리하고 구성 요소 설계 전반에 걸쳐 명확성, 일관성 및 정밀도를 보장하는 것은 어려울 수 있습니다. 노련한 제조업체와 협력하면 GD&T 설계를 최적화하고 생산 실행을 간소화하며 더 나은 부품을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

Fast Radius에서는 처음부터 끝까지 GD&T 프로세스를 안내할 수 있습니다. 당사의 전문가 팀은 기하학적 치수 및 공차의 기본 사항에 대한 심층적인 지식을 가지고 있으며 올바른 표준 및 기호를 사용하여 부품을 설계하여 부품 정확도를 높이는 데 도움을 드립니다. 전문 GD&T를 다음 부품 설계에 참여시키려면 지금 저희에게 연락하십시오.

CNC 가공 및 사출 성형에 대한 공차 팁을 포함하여 GD&T에 대한 자세한 내용은 Fast Radius 리소스 센터를 확인하십시오.

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