GD&T의 평탄도 공차

소형 부품 생산에서 평탄도가 중요합니까?

표면 평탄도는 부품 제조 방법을 전달하는 데 사용되는 GD&T(기하학적 치수 및 공차) 표준 중 하나입니다. 또한 제조 가능성을 최적화할 때 중요한 고려 사항이 될 수 있습니다.

위치 지정, 원통도 및 기타 기하 공차 특성과 함께 평면도 공차를 엔지니어링 도면에 표시하여 생산되는 금속 부품이 올바른 형태와 원하는 기능을 모두 가질 수 있도록 할 수 있습니다.

평탄도는 표면을 따라 있는 모든 점이 같은 평면에 있음을 나타내는 자체와 비교한 표면의 형태를 측정한 것입니다. GD&T에서 평행사변형으로 상징되는 평탄도를 사용하면 치수 공차를 강화하지 않고도 표면의 물결 모양이나 변형을 제한할 수 있습니다.

평탄도의 특성은 표면 전체에 걸쳐 균일한 마모를 보장하는 데 유용합니다. 또한 두 표면이 사이에 개스킷을 사용하여 볼트로 결합된 경우와 같이 두 표면이 같은 높이로 만나 단단한 밀봉을 형성해야 하는 경우에도 유용합니다.

평탄도 공차 영역은 "평평한" 자격을 얻기 위해 해당 표면이 맞아야 하는 두 개의 평행한 평면 사이의 영역입니다. 평탄도 공차는 평행 평면 사이의 허용 거리입니다.

다른 방식으로 보면 공차 영역은 측정 중인 표면의 평면 전체에서 허용되는 최고 및 최저(±) 지점입니다.

따라서 평면도는 허용 범위를 나타내는 두 개의 평행한 평면 사이에 존재하는 3차원(3D) 개체의 특성입니다.

반면에 표면 진직도는 2차원(2D)입니다. 공차 영역은 두 평행선 사이에 존재하며 부품 표면의 한 선을 따라 평탄도를 나타내는 지표입니다.

또한 여기 Metal Cutting Corporation에서 자주 다루는 특성인 축 직진도가 있습니다. 축 직진도는 부품 축에서 허용되는 휨 또는 곡선의 양을 제어합니다. (직진도 측정에 대해 자세히 알아보십시오.)

다른 데이터나 특징을 고려하지 않는 평탄도와 달리 평행도는 반대 표면의 방향을 비교합니다. 축 평행도와 같은 것도 있지만 GD&T에서는 두 표면 또는 피쳐 간의 평행도를 제어하기 위해 가장 자주 호출됩니다.

평행도는 두 표면이 서로 일정한 거리에서 동기화되어 작동해야 할 때 사용할 수 있습니다. 또한 서로를 참조해야 하는 두 평면 사이에 맞춰야 하는 부품이 있는 경우에도 사용할 수 있습니다.

단일 표면의 평면을 가로지르는 평탄도와 달리 직각도는 인접한 표면의 방향을 비교합니다. GD&T에서 직각도 허용 오차는 일반적으로 두 개의 90° 표면 또는 원통의 특정 기준점과 관련된 축을 제어하는 데 사용됩니다.

금속 절단에서 우리는 일반적으로 로드, 튜브 또는 와이어의 측면을 해당 부품에 적용한 엔드 컷과 비교하여 엔드 컷과 관련된 부품 측면에서 직각도를 측정합니다. (직각도 측정에 대해 자세히 알아보십시오.)

평탄도는 측정하기 어려운 것으로 유명합니다. 우선, "완벽하게 평평한"(또는 "완벽한" 어떤 것도!) 실제로 존재하지 않습니다.

둘째, 직경이 0.040인치(1.016mm)인 튜브와 여기 Metal Cutting에서 일반적으로 생산하는 기타 작은 부품과 같은 매우 작은 부품에서 절단면의 표면 평탄도를 측정하는 것은 사실상 불가능합니다.

셋째, 부품의 평면도는 테이블 위에 놓고 부품 위에 높이 게이지를 올려서 측정할 수 없습니다. 그 이유는 테이블이 데이터의 일부가 되므로 평탄도가 아니라 병렬도를 측정하게 되기 때문입니다.

대신, 부품의 표면을 따라 있는 점이 두 개의 가상 평행 평면과 표면을 비교하여 평탄도 공차 영역 내에 있는지 확인해야 합니다.

좌표 측정기(CCM)를 사용하면 부품의 표면 프로파일을 비교할 수 있는 가상 평면을 생성하여 일종의 3D 측정이 가능합니다. 따라서 CCM을 사용하여 부품의 길이와 너비에 걸쳐 점을 측정하여 전체 표면이 평탄도 허용 오차 내에 있는지 확인할 수 있습니다.

매일 일정한 길이로 절단된 수천 개의 막대, 튜브 및 와이어를 생산하는 Metal Cutting에서는 크기가 매우 작기 때문에 절단 표면에 대해 평탄도 허용 오차로 작업하지 않는 경우가 많습니다.

대신 고객은 일반적으로 표면의 평탄도보다 끝 절단의 평행도, 각도 및 직각도에 더 관심이 있습니다. 또한 고객은 특히 다른 부품과 결합해야 하는 부품의 경우 버가 없는 엔드 컷을 찾고 있습니다.

그러나 고객은 때때로 당사에 지정된 평탄도 공차를 달성하도록 도와달라고 요청합니다. 예를 들어, 표면적이 더 넓거나, 기계로 가공되었거나, 추가 마감을 위해 고객이 미리 제작하여 당사에 공급한 부품의 경우입니다.

이러한 경우 랩핑 장비를 잘 활용하여 고객 사양을 충족하는 매끄럽고 평평한 표면을 얻습니다.

Metal Cutting에서는 일반적으로 측정할 표면이 수평이 되도록 부품을 고정합니다. 부품 표면에서 높이가 같은 세 개의 반대 지점을 찾아 이를 확인합니다.

그런 다음 부품의 다른 여러 지점에 높이 게이지를 설치하여 차이점을 확인하고 전체 부품이 평탄도 사양 내에 있는지 확인합니다.

또한 OGP SmartScope 시스템을 사용하여 부품의 표면을 따라 여러 임의의 지점을 측정하여 최고 및 최저 지점이 허용 오차 범위 내에 있는지 확인할 수 있습니다.

의심할 여지 없이 일부 응용 분야에서는 평탄도 허용 오차가 중요합니다.

2019년 1월, Apple은 새로운 iPad Pro 모델의 엄격한 평탄도 허용 오차를 선전했습니다. 회사는 새로운 iPad Pro가 "어느 한 면의 길이에 대해 400미크론 이하의 편차를 허용하도록 제조되었습니다. 이는 종이 4장의 두께보다 작습니다."

CNC 가공을 사용하여 더 강력한 플라스틱 및 알루미늄 인클로저를 만드는 것과 함께, 더 엄격한 평탄도 허용 오차는 다양한 장치의 굽힘 문제에 대한 불만에 대한 Apple의 대응의 일부였습니다.

소형 부품 제조 분야에서 ASTM International 및 기타 조직은 강철, 알루미늄 및 기타 재료의 평탄도 공차에 대한 표준을 판, 시트 및 막대에서 와이어, 막대 및 튜브에 이르는 형태로 게시합니다.

평행도, 직각도, 각도에서 원형, 직진도 및 평면도에 이르기까지 GD&T 기능의 전체 범위에 대해 Metal Cutting의 목표는 항상 고객의 제품에 최고의 품질을 제공하는 동시에 생산 비용 효율성을 유지하는 것입니다.

표면 평탄도 및 기타 중요한 특성에 대해 명확하고 신중하게 고려된 공차를 포함하여 상세하고 완전한 사양을 미리 제공함으로써 제조 가능성을 최적화하고 비용과 품질을 모두 관리하는 데 정말 중요한 역할을 할 수 있습니다.

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