설계용어 - 헐거운 중간 억지 끼워맞춤 공차 의미와 용도

설계용어 - 헐거운 중간 억지 끼워맞춤 공차 의미와 용도

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제품 설계 시 도면에 사용되는 끼워맞춤 공차는 기계부품을 조립할 때 구멍과 축이 결합되는 관계를 정의합니다.

끼워맞춤 공차는 치수 변동을 허용하여 제품의 기능과 성능을 보장합니다. 다음은 끼워맞춤 공차에 대한 개념, 종류 및 활용 예시에 대한 설명입니다.

왜 끼워맞춤 공차가 필요한가?

기계 부품을 제조할 때, 완벽한 치수의 부품을 만들기는 어렵습니다. 제조 과정에서는 항상 약간의 치수 오차가 발생합니다. 이러한 오차를 허용치 안에서 관리하여 부품 간의 결합을 원활하게 하고, 기능을 보장하기 위해 끼워맞춤 공차를 설정합니다.

끼워맞춤 공차란 무엇인가?

끼워맞춤 공차는 구멍과 축의 조립 상태를 정의하며, 구멍과 축 사이의 틈새나 죔새를 관리하는 공차이며 이러한 공차는 부품의 기능과 역할에 따라 다양한 방식으로 정의됩니다.

끼워맞춤의 종류

1. 헐거운 끼워맞춤: 구멍의 지름이 축의 지름보다 항상 큰 경우로, 항상 틈새가 생깁니다. 주로 미끄럼 운동이나 회전 운동이 필요한 부품에 적용됩니다.
   • 예시: 베어링, 회전축
2. 억지 끼워맞춤: 구멍의 지름이 축의 지름보다 항상 작은 경우로, 항상 죔새가 생깁니다. 분해, 조립을 하지 않는 부품에 적용됩니다.
   • 예시: 기어 휠, 고정 핀
3. 중간 끼워맞춤: 구멍과 축의 치수에 따라 틈새 또는 죔새가 생기는 경우입니다. 헐거운 끼워맞춤이나 억지 끼워맞춤으로 얻을 수 없는 더 작은 틈새나 죔새를 얻을 때 사용합니다.
   • 예시: 특정한 기계 장치의 정밀 부품

틈새 및 죔새의 정의

• 최대 틈새: 구멍의 최대 허용 치수에서 축의 최소 허용 치수를 뺀 값.
• 최소 틈새: 구멍의 최소 허용 치수에서 축의 최대 허용 치수를 뺀 값.
• 최대 죔새: 축의 최대 허용 치수에서 구멍의 최소 허용 치수를 뺀 값.
• 최소 죔새: 축의 최소 허용 치수에서 구멍의 최대 허용 치수를 뺀 값.

끼워맞춤 공차표는 구멍과 축의 공차 등급을 조합하여 다양한 끼워맞춤 상태를 나타내는 표입니다. 여기서는 일반적으로 사용되는 헐거운 끼워맞춤, 중간 끼워맞춤, 억지 끼워맞춤의 공차 범위를 예시로 들겠습니다.

공차 등급은 IT (International Tolerance) 등급에 따라 구분되며, 아래의 표는 예시적인 값입니다.

구멍 기준 끼워맞춤 공차표

끼워맞춤 유형	공차 등급  (구멍)	공차 등급 (축)	최대 틈새/최대 죔새 (mm)	최소 틈새/최소 죔새 (mm)
헐거운 끼워맞춤	H7	g6	0.033	0.008
중간 끼워맞춤	H7	k6	0.018	-0.010
억지 끼워맞춤	H7	p6	-0.016	-0.046

공차 범위 계산 예시

각 끼워맞춤 유형에서 공차 범위는 다음과 같이 계산됩니다.

1. 헐거운 끼워맞춤 (H7/g6)
   • 구멍 (H7): 0 ~ +0.025 mm
   • 축 (g6): -0.008 ~ -0.033 mm
   • 최대 틈새: 0.025 - (-0.033) = 0.058 mm
   • 최소 틈새: 0 - (-0.008) = 0.008 mm
2. 중간 끼워맞춤 (H7/k6)
   • 구멍 (H7): 0 ~ +0.025 mm
   • 축 (k6): -0.010 ~ +0.018 mm
   • 최대 틈새: 0.025 - (-0.010) = 0.035 mm
   • 최소 틈새: 0 - 0.018 = -0.018 mm
3. 억지 끼워맞춤 (H7/p6)
   • 구멍 (H7): 0 ~ +0.025 mm
   • 축 (p6): +0.016 ~ +0.046 mm
   • 최대 죔새: 0.025 - 0.046 = -0.021 mm
   • 최소 죔새: 0 - 0.016 = -0.016 mm

끼워맞춤 유형	구멍 공차 등급	축 공차 등급	구멍 공차 범위 (mm)	축 공차 범위 (mm)	최대 틈새/최대 죔새 (mm)	최소 틈새/최소 죔새 (mm)
헐거운 끼워맞춤	H7	g6	0 ~ +0.025	-0.008 ~ -0.033	0.025 - (-0.033) = 0.058	0 - (-0.008) = 0.008
중간 끼워맞춤	H7	k6	0 ~ +0.025	-0.010 ~ +0.018	0.025 - (-0.010) = 0.035	0 - 0.018 = -0.018
억지 끼워맞춤	H7	p6	0 ~ +0.025	+0.016 ~ +0.046	0.025 - 0.046 = -0.021	0 - 0.016 = -0.016

위 공차표는 각 끼워맞춤 유형에서 구멍과 축의 공차 범위로서 실제로 실무에서 사용할 때는 이 표를 참고하여 적절한 끼워맞춤 공차를 선택하면 됩니다.

구멍 기준 끼워맞춤과 축 기준 끼워맞춤

• 구멍 기준 끼워맞춤: 구멍의 아래치수 허용차가 "0"인 방식. 구멍이 축보다 가공하거나 검사하기 어려운 경우 주로 사용됩니다.
• 축 기준 끼워맞춤: 축의 위치수 허용차가 "0"인 방식.

표준공차 등급

• 구멍의 표준공차 등급: 알파벳 대문자로 표시 (예: H7)
• 축의 표준공차 등급: 알파벳 소문자로 표시 (예: h6)

IT 기본공차

IT(International Tolerance) 공차는 특정 치수 범위에 대한 허용 오차를 정의합니다.

예를 들어, 50mm의 IT7 공차는 ±0.025mm의 허용 오차를 가집니다.

설계 공차란? 공차설계 디자인 - Tolerance Design - Decre Yellow

활용 예시

1. 헐거운 끼워맞춤: 베어링과 회전축의 조립에서 H7/g6를 사용하여 구멍이 축보다 약간 크도록 설계합니다.
2. 억지 끼워맞춤: 기어 휠과 고정 핀의 조립에서 H7/p6를 사용하여 구멍이 축보다 작도록 설계합니다.
3. 중간 끼워맞춤: 정밀 기계 장치에서 H7/h6를 사용하여 구멍과 축의 치수가 거의 동일하도록 설계합니다.

끼워맞춤 공차를 이해하고 적용하는 것은 제품의 성능과 신뢰성을 높이는 데 필수적로서 특히 실기 시험에서는 구멍과 축의 치수를 적절히 조절하여 최적의 끼워맞춤 공차를 설정하는 것이 중요합니다.

끼워맞춤 공차표.pdf

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