표준에서 미터법 공차 차트로의 변환 위험 방지

전환의 놀라운 복잡성

소형 부품 소싱의 기본 중 하나는 서로 다른 측정 단위 간에 변환하는 기능입니다. 예를 들어 밀리미터와 인치 사이의 공차 수치를 변환하여 미터법 공차 차트를 생성하는 기능입니다.

생각만큼 간단하지 않은 작업입니다. 사실, 미터법과 표준 측정 시스템 사이를 왔다 갔다 하는 위험은 전설에 불과하며 종종 참담한 결과를 초래합니다.

최악의 시나리오

1983년에 몬트리올에서 에드먼튼으로 비행하던 에어캐나다 보잉 767은 비행 1시간 만에 연료가 바닥났고 비상 착륙을 위해 (말 그대로) 활공해야 했습니다. 기적적으로 두 명의 승객만이 경미한 부상을 입었습니다. 비행기에서 대피하는 동안이었습니다.

왜 그런 일이 일어났습니까?

이륙 전에 항공기의 연료량 표시 시스템이 고장난 경우, 비행 및 지상 승무원은 필요한 연료량을 수동으로 계산하기로 결정했습니다. 비행기에 8,703kg의 연료가 필요하다고 계산하고, 이를 1.77(급유 회사의 문서에 따른 연료 밀도)로 나누어 4,916L로 환산했습니다. 그런 다음 그 양의 연료가 항공기에 주입되었습니다.

문제는 767 항공기가 연료를 리터당 킬로그램(kg/L)으로 측정했지만 연료 보급 가이드의 밀도 수치는 리터당 파운드(lb/L)를 사용했다는 것입니다. 그 결과 비행기에 필요한 연료량의 절반도 채 되지 않았습니다.

다른 많은 예가 있습니다:

• 1999년 NASA는 우주선 엔지니어가 표준 측정에서 미터법 측정으로 변환하는 데 실패했기 때문에 최초의 행성간 기상 위성인 1억 2,500만 달러에 달하는 화성 기후 궤도선(MCO)을 잃었습니다. 파운드-초를 힘의 미터법 단위(뉴턴-초)로 착각하여 궤적을 계산한 MCO는 궤도 진입에 실패하여 화성 행성에 추락했습니다.
• 2003년 도쿄 디즈니랜드의 스페이스 마운틴 롤러코스터는 설계 요구 사항보다 작은 축으로 인해 베어링과 축 사이에 1.0mm(0.2mm 대신) 이상의 간격이 발생하여 탈선했습니다. 1995년에 사양이 미터법 단위로 변환되었지만 2002년에는 이전 표준 단위 사양이 새 차축을 주문하는 데 사용되어 결국 필요한 45mm 대신 44.14mm로 측정되었습니다.
• 보잉의 표준 ​​장치 사용은 해외 공급업체에 대한 일부 정밀 작업의 하청 계약을 방해하여 보잉 787 드림라이너의 제조 지연을 가중시켰을 수 있습니다. 원래 2008년 5월 예정이었던 이 항공기는 2011년 10월까지 상업 서비스를 시작하지 않았습니다.

당신은 사진을 얻을. 다른 단위의 사용, 인적 오류, 부정확한 측정 기준에서 표준으로의 변환(또는 그 반대)은 품질과 성능뿐만 아니라 안전에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

구조 기술로의 변환?

특히, 오늘날의 기술은 보다 안정적인 변환 도구를 제공하고 인적 오류의 위험을 줄이는 데 도움이 되는 것이 사실입니다. 기계의 컴퓨터 수치 제어(CNC)를 사용하면 기계 제어 내의 모든 값에 대해 내부적으로 변환을 계산할 수 있습니다.

작업 현장에서 직원들은 즉석에서 변환할 수 있는 다양한 휴대용 디지털 마이크로미터를 장비할 수 있습니다. 예를 들어, 최신 디지털 마이크로미터의 디스플레이를 통해 사용자는 버튼을 눌러 미터법 단위와 인치 사이를 전환할 수 있습니다.

그러나 표준에서 미터법으로 변환(그리고 다시)하는 것은 간단한 제안이 아니며 측정 시스템을 전환할 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.

대부분의 기계는 기본 용도에 가장 적합한 단위로 보정됩니다. 예를 들어, 목공용 부품을 만드는 도구는 표준 인치와 그 분수로 보정할 수 있습니다.

그러나 분수는 줄자의 표시에 잘 맞지만 기계에 입력할 때 조옮김이 쉽지 않습니다. 더욱이 목공에 사용되는 치수는 목공에는 적합하지만 의료 기기에 사용되는 치수보다 10배에서 100배 더 큽니다.

메트릭 허용 오차 차트의 수치 변환

또한, 일부는 국내 및 일부는 미터법 시스템이 널리 사용되는 국가의 많은 하청업체의 부품을 사용하고 있을 수 있습니다. 이러한 부분은 메트릭 기반이 아닌 다른 시스템에 연결하고 상호 작용해야 할 수 있습니다.

즉, 표준과 측정항목 간의 전환을 수동으로 계산할 때 부품 허용 오차도 고려해야 합니다. 미터법으로 측정된 공차 범위의 상단에 있는 부품을 만드는 것이 표준 시스템에서 측정된 공차 범위의 하단에 있는 다른 구성 요소와 맞지 않을 수 있기 때문입니다.

예를 들어 여기에 포함된 미터법 공차 차트는 고객이 Metal Cutting에서 요구하는 일반적인 공차 범위에 대한 인치와 밀리미터(또는 그 반대로) 간의 변환을 보여줍니다.

그러나 사양 상한과 하한도 고려합니다. 즉, 수치를 변환하고 반올림할 때 변환된 측정 단위가 상한 또는 하한을 벗어나지 않도록 필요에 따라 공차를 조정합니다. 설명:

• 20mm ±2mm의 치수
• 0.79" ±0.08"로 변환
• 사양 상한은 0.87인치, 사양 하한은 0.71인치가 됩니다.
• 22.098mm 및 18.034mm의 사양 상한 및 하한으로 다시 변환

원래 측정 단위에서 사양 상한과 하한은 22mm와 18mm이며, 보시다시피 변환된 상한은 해당 범위 밖에 있습니다. 따라서 부품이 원래 사양 제한을 ​​벗어나지 않도록 변환된 공차를 0.79" +0.07"/-0.08"로 조정할 수 있습니다.

반올림이 허용오차에 미치는 영향

반올림하면 허용되는 허용 오차 범위를 벗어나는 오류 및 변환이 발생할 수도 있습니다. 따라서 전환을 확장하려면 소수점 이하 자릿수를 주의해서 계산해야 합니다.

예를 들어, 1.0mm가 0.04인치로 변환된다고 말할 수 있습니다. 그러나 해당 계산은 0.0393700787의 숫자를 소수점 둘째 자리까지만 반올림합니다. 소수점 이하 세 번째 또는 네 번째 자리까지 허용 오차가 필요한 세상에서 0.04인치가 충분히 정확합니까?

변환을 위해 사용하는 도구조차도 반올림을 방정식으로 가져옵니다. 대부분의 CNC 기계는 하나의 장치에서 교정되고 다른 장치로 변환됩니다. 미터법으로 설계된 최신 디지털 마이크로미터는 미터법 단위로 판독 치수를 작동하고 계산합니다.

그러나 사용자가 메트릭에서 표준으로 간단한 버튼을 전환할 때 완전히 새로운 계산을 얻지는 못합니다. 오히려 판독값에 제공된 소수점 이하 자릿수에 필요한 반올림 계수 또는 오류를 포함하여 표준으로 변환됩니다. 이러한 잠재적인 부정확성은 거의 고려되지 않지만 때때로 심각하게 문제가 될 수 있습니다.

또한, 라운딩의 효과는 상호 작용하는 여러 부품뿐만 아니라 치수 및 공차 전반에 걸쳐 복합적으로 나타납니다. 다행히도 이러한 편차는 모든 치수가 허용되는 허용 오차 이내(또는 그 이상)가 되도록 체계적으로 반올림하고 공칭 및 사양 상한/하한을 조정하여 극복할 수 있습니다.

품질, 안전 및 비용에 대한 영향

분명히 표준에서 미터법 측정으로의 변환은 항공우주 애플리케이션에서 의료 기기 및 자동차 용접 기계에 이르기까지 모든 분야에서 중요한 의미를 갖습니다. 대부분의 상황에서 불량한 맞춤은 삶을 바꾸는 영향을 미치지 않을 수 있지만 다른 경우에는 부품의 고장이 치명적일 수 있습니다.

좋은 소식은 다양한 측정 시스템 간의 변환과 다양한 부품의 허용오차 및 결합이 어떻게 영향을 받을지 시간과 주의를 기울임으로써 귀하와 귀하의 공급업체가 품질, 안전 및 비용 관리를 유지하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다.

(허용 오차를 설명하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 허용 오차 누적 방법에 대한 관련 블로그를 확인하세요.)