피쳐 유형에 따라 달라지는 공차영역의 구성방식
공차영역은 두 가지 방식으로 구성될 수 있다. 단일한 3차원 입체로 3D 공차영역을 구성할 수도 있고, 연속하는 2차원 면의 집합으로 2D 공차영역을 구성할 수도 있다.
서피스 피쳐를 통제하는 경우 공차영역은 3D 공차영역과 2D 공차영역으로 구성할 수 있는 반면 사이즈 피쳐를 통제하는 경우 공차영역은 항상 3D 공차영역으로 구성된다. 이처럼 피쳐 유형에 따라 공차영역 구성방식에 차이가 생기는 이유를 살펴보자.
먼저 피쳐 유형에 따라 이를 통제할 수 있는 기하공차는 다음과 같이 구분된다.
위치공차는 사이즈 피쳐만 통제할 수 있고, 진직공차, 평면공차, 자세공차는 서피스 피쳐와 사이즈 피쳐를 모두 통제할 수 있다. 진원공차, 원통공차, 윤곽공차, 흔들림공차는 서피스 피쳐만을 통제한다.
먼저 사이즈 피쳐를 통제하는 경우 공차영역은 항상 3D 공차영역으로 구성된다.
사이즈 피쳐를 통제하는 경우에는 사이즈 피쳐의 중심요소를 통제하는 것이 목적이고, 공차영역은 항상이 이 중심요소를 중심으로 하는 3차원 입체로 구성되기 때문이다.
반면 서피스 피쳐를 통제하는 경우에는 서피스 피쳐의 표면요소를 통제하는 것이 목적이고, 따라서 공차영역은 서피스 형상을 따라 구성할 수 있다. 전체적으로 통제할 것인지 개별적으로 통제할 것인지에 따라 공차영역을 3D공차영역으로 정의할 수도 있고, 2D 공차영역으로 정의할 수도 있다.
공차영역 구성방식은 기하공차 종류로 나타낸다. 진직공차, 진원공차, 선윤곽공차, 원주흔들림공차는 항상 2D 공차영역으로 구성되고, 평면공차, 원통공차, 면윤곽공차, 전체흔들림공차, 자세공차는 항상 3D 공차영역으로 구성된다. 자세공차를 2D 공차영역으로 구성해야 하는 경우에는 노트 “EACH ELEMENT”를 FCF 근처에 표기한다. (ASME Y14.5-2018 Fig 9-16 참고)
다만 주의해야 할 부분은 진직공차의 경우 사이즈 피쳐를 통제할 때는 3D 공차영역으로 구성되고, 서피스 피쳐를 통제할 때는 2D 공차영역으로 구성된다는 것이다. 따라서 진직공차가 정의되었다면, 사이즈 피쳐를 통제하고 있는지 서피스 피쳐를 통제하고 있는지 반드시 확인해야 한다. 이는 이후에 자세히 살펴볼 예정이다.
정리
요약표를 보면서 이를 다시 정리해보자.