기계설계 도면 MMC LMC 기하공차 의미 사용예시
기계설계 도면 MMC LMC 기하공차 의미 사용예시
기하공차는 기계설계에서 부품의 기하학적 형상, 자세, 위치 등을 명확히 규제하기 위해 사용됩니다.
기하공차를 적용하면 넓은 공차 영역을 확보할 수 있어 제품의 정밀도와 생산성을 높일 수 있습니다. 데이텀은 가장 정확하다고 가정되는 점, 평면 또는 축선을 의미하며, 기하공차는 이를 기준으로 합니다.
도면에 기하공차 필요한 이유
기계 설계에서 기하공차의 필요성은 다음과 같습니다.
- 정밀도 향상: 부품의 형상, 자세, 위치 등을 명확히 규제하여 정밀도를 높입니다.
- 생산성 향상: 넓은 공차 영역을 확보함으로써 생산성을 높입니다.
- 호환성 보장: 조립 시 부품 간의 호환성을 보장합니다.
즉 기하공차를 넣음으로서 설계자가 아닌 품질이나 생산 등 다른 부서 사람들도 설계의도를 이해하고 정밀한 생산과 함께 품질이슈를 줄이고 생산성을 높일 수 있기 때문에 제품의 불량률을 높여 기업의 제품품질을 향상시킬 수 있습니다.
MMC와 LMC의 정의 및 필요성
최대 실체 조건 (MMC: Maximum Material Condition)
MMC는 부품의 중량이 가장 무거운 상태를 뜻합니다.
예를 들어, 구멍의 경우 가장 작은 치수일 때, 축의 경우 가장 큰 치수일 때가 MMC입니다.
MMC 공차 방식은 조립 시 누적공차를 방지하고 완벽한 호환성을 보장합니다.
최소 실체 조건 (LMC: Least Material Condition)
LMC는 부품의 중량이 가장 가벼운 상태를 뜻합니다. 예를 들어, 구멍의 경우 가장 큰 치수일 때, 축의 경우 가장 작은 치수일 때가 LMC입니다.
LMC 공차 방식은 주로 항공기 기체의 리벳 구멍 등 특정 상황에서 사용됩니다.
기하공차 시스템 (GD&T: Geometric Dimensioning & Tolerancing) 개요
기하공차 시스템은 부품의 기능적 요구 조건을 도면에 적절히 표현하고, 설계자의 의도를 명확하게 제조, 검사 부문에 전달하기 위해 개발되었습니다.
참고 : [3D 2D 디자인] - 제품설계 공차란? 공차설계 디자인 - Tolerance design
이는 치수 공차만으로는 부품의 기능적 요구 조건을 도면에 적절히 표현하는 것이 불가능하기 때문이며 GD&T 시스템 "Geometric Dimensioning & Tolerancing"을 채택하면 다음과 같은 이점이 있습니다:
- 데이텀 시스템 적용: 부품의 기능에 관련된 치수공차를 도면에 지정 가능.
- 최대 실체 공차 방식 적용: 조립 시 누적 공차 방지 및 완벽한 호환성 보장.
- 국제적 통용: 도면의 공차 표시와 해석 방법에 대해 규격화된 명확한 기준을 제시.
기하공차 사용 예시 및 주의사항
예를들어 구멍이 있는 블록의 경우, 내경이 10ø±0.5일 때, 내경이 최소 값인 9.5ø로 가공되었을 때가 MMC입니다. 반대로, 외경의 경우 10ø±0.5일 때, 외경이 최대 값인 10.5ø로 가공되었을 때가 MMC입니다.
주의사항
- 정밀도와 생산성의 균형: 너무 좁은 공차를 적용하면 생산 비용이 증가할 수 있습니다.
- 호환성 고려: 조립 시 호환성을 보장하기 위해 MMC와 LMC를 적절히 적용해야 합니다.
- 데이텀의 정확성: 데이텀은 가장 정확하다고 가정되는 점, 평면 또는 축선이어야 합니다.
추가로 알아두면 좋은 정보
- 실효치수 (Virtual Condition Size): 추가 공차는 실효치수를 벗어나지 않는 범위 내에서만 적용됩니다.
- 기능게이지: MMC 공차 방식 적용 시 기능게이지를 사용하여 쉽게 검증할 수 있습니다.
- 국제 규격: GD&T 시스템은 국제적으로 통용되는 규격을 따르므로, 다양한 기업 간의 도면 해석에 따른 논쟁을 줄일 수 있습니다.
기하공차와 MMC, LMC의 개념을 명확히 이해하고 적절히 적용하면, 기계 설계와 제조 과정에서 부품의 정밀도와 생산성을 높일 수 있으며, 조립 시 호환성을 보장할 수 있습니다.