공차 분석
모든 제조업체들은 저렴한 가격으로 우수한 제품을 생산하기 위해 많은 노력을 하고 있음. 그러나, 두 부품은 아무리 엄격하게 관리를 하더라도 동일하게 제조될 수는 없음. 따라서 공작물은 측정 결과 약간의 치수 차이를 발견할 수가 있는데, 이것을 공작물 편차라고 함. 부품간에 피할 수 없는 편차 때문에 호환성은 일정한 오차 한계를 허용할 수밖에 없음
1. 공작물 편차(work-piece variation)의 원인
① 작업을 수행하는 기계(machine) 고유의 부정확도
② 사용 공구(tool)의 마모와 마멸
③ 사용되는 재료(material)의 상태
④ 작업자의 불완전한 세팅
그 이외 쉽게 확인되지 않는 우연(chance)한 원인은 항상 존재함.
2. 공차 누적
1) 공차 누적의 종류
공차 누적(tolerance stack)은 상호 관계가 있는 여러 부품의 허용공차가 전체 치수와 관계에서 허용될 수 없는 공차로 나타나는 경우가 있음. 각각의 치수공차는 합격이나 상호 조립되었을 때 불합격 되는 최대 허용 공차만이 합쳐진 상태를 한계 누적(limite stadk)이라 고함.
※ 모든공차를 ±0.05㎜로 제한 할 경우의 공차 한계 누적
2) 치수 가감 법칙
기준치수를 더하거나 빼거나 항상 그 공차는 더한다.
3) 다른 위치 결정에 의한 가공
기본적인 공정계획이 잘 이행되지 않을 경우에 공정 공차 누적 발생하고, 결과적으로 조립과정에서 여러개의 부품에 의한 공정 공차 누적이 존재함.
공정 공차 누적 : 공정전개 순서의 잘못된 결과임.
(가) 방법 1
① 10 공정 : 한 면을 위치결정 하여 30.5±0.05㎜로 가공
② 20 공정 : 10공정 가공면을 기준으로 30±0.05㎜로 가공
③ 30 공정 : 표면으로부터 깊이 8±0.2㎜로 가공
: 공차의 누적을 방지하는 가장 일반적인 가공의 순서
(나) 방법 2
① 10 공정 : 방법1의 10공정과 같이 30.5±0.05㎜로 가공
② 20 공정 : 전공정 가공면을 위치결정 하여 8.5±0.2㎜로 가공
③ 30 공정 : 20 공정과 같은 기준면으로 두께 치수 30±0.05㎜로 가공
: 30공정 절삭량이 20공정 가공치수에 미치는 영향을 살펴보면 다음과 같은 결과치수로 산출되어짐.
: 이러한 공정의 전개는 설계자의 요구 사양을 충족 시키지 못 하므로 공정간의 치수 또는 공차 수정이 요구됨.
(다) 방법 3
① 10 공정 : 방법 2의 10공정과 같이 30.5±0.05㎜로 가공
② 20 공정 : 홈의 깊이를 8.5±0.1㎜로 수정하여 적용
③ 30 공정 : 최종의 공정으로 두께치수 30±0.05㎜로 가공
: 30공정 절삭량 : 방법2와 같은 과정을 거쳐 0.5±0.1㎜
: 방법 3의 경우 불량 발생은 막을 수 있으나, 공정의 공차축소로 인한 제조 비용이 증가가 예측됨.
