CNC 가공 공차는 단순히 "작을수록 좋다"는 문제가 아닙니다. 진정으로 가치 있는 공차 표준을 통해 설계, 가공, 검사 및 구매 부서는 동일한 언어로 소통할 수 있습니다. 즉, 어떤 치수가 일반적인 가공 요구 사항인지, 어떤 구멍-축 맞춤을 정밀하게 제어해야 하는지, 어떤 형상 및 위치 오류가 조립에 영향을 미치는지, 그리고 어떤 표면 거칠기가 밀봉, 슬라이딩 또는 피로 수명에 영향을 미치는지 등을 명확히 구분할 수 있습니다.
본 자료는 국제적으로 통용되는 표준, 중국 국가 표준, 일본 JIS, 독일 DIN, 미국 ASME/ANSI 및 영국 BS를 준수하여 작성되었습니다. CNC 부품 견적, 도면 검토, 해외 고객 도면 변환 및 공급업체 품질 관리 등에 적합합니다. 본 문서의 값은 엔지니어링 선정 참고 자료이며, 최종 승인은 고객 도면, 계약서 및 원본 표준 문서를 기준으로 해야 합니다.
I. CNC 공차 표준은 주로 무엇을 다루나요?
가공 도면의 공차는 일반적으로 다섯 가지 범주로 나뉩니다.
- 치수 공차:길이, 너비, 높이, 홈 너비, 단차, 구멍 직경 및 축 직경과 같은 치수에 대한 허용 오차.
- 일반 허용 오차:도면에 허용 오차가 별도로 명시되지 않은 경우, ISO 2768-m과 같이 제목 블록에 일관되게 적용되는 기본 규칙을 따라야 합니다.
- 맞춤 공차:구멍과 축, 핀과 구멍, 베어링 하우징과 베어링 외륜 사이의 클리어런스 핏, 트랜지션 핏 또는 인터버셔널 핏(예: H7/h6).
- 기하 공차:평탄도, 직각도, 동축도, 위치, 프로파일, 원형 런아웃 등은 일반적으로 GD&T 또는 ISO GPS로 지칭됩니다.
- 표면 질감 및 거칠기:Ra, Rz, 가공 질감 방향, 버 제거, 모따기, 날카로운 모서리 처리 등
II. ISO 허용 오차 시스템: 세계 무역에서 가장 공통적인 기본 언어
ISO 2768 ISO 2768-1은 CNC 가공 부품에 가장 일반적으로 사용되는 일반 공차 표준입니다. 이 표준은 개별적으로 지정되지 않은 선형 및 각도 치수에 적용됩니다. 일반적인 등급으로는 f, m, c, v가 있으며, 각각 정밀, 중간, 거친, 매우 거친 공차를 의미합니다. 도면에는 "ISO 2768-m" 또는 "ISO 2768-mK"와 같이 표기되는 경우가 많습니다. 여기서 m은 선형 및 각도 치수를 제어하고, K는 일반적으로 이전 버전인 ISO 2768-2의 기하 공차 등급에 해당합니다.
ISO 286 이는 홀-샤프트 끼워맞춤 및 IT 공차 등급에 대한 핵심 표준입니다. 문자는 공차 영역 위치를 나타내고 숫자는 공차 등급을 나타냅니다. 예를 들어 H7, g6, h6 등이 있습니다. 일반적인 조합으로는 미세 위치 클리어런스 끼워맞춤의 경우 H7/h6, 작은 클리어런스 슬라이딩 끼워맞춤의 경우 H7/g6, 전이 끼워맞춤의 경우 H7/k6, 간섭 끼워맞춤의 경우 H7/p6 등이 있습니다. 베어링 하우징, 위치 결정 핀, 가이드 샤프트, 부싱 및 커플링을 제작할 때는 일반 공차만 표기해서는 안 되며, 끼워맞춤 지정 또는 상한 및 하한 치수를 명확하게 명시해야 합니다.
ISO 1101 ISO 기하 공차 표준은 형상, 방향, 위치 및 런아웃 공차에 대한 기호 언어와 해석 규칙을 포괄하는 핵심 표준입니다. 다중 구멍 판재 부품, 펌프 밸브 본체, 고정 장치, 정밀 하우징 및 다중 기준 조립품의 경우, 단순히 양수 및 음수 치수 공차만 사용하면 모호성이 발생하기 쉽습니다. 위치, 평탄도, 직각도 및 프로파일 공차는 기능적 요구 사항을 표현하는 데 더 적합한 경우가 많습니다.
ISO 8015 이는 ISO GPS의 기본 원칙 표준으로, 기하학적 제품 사양의 기본 개념과 해석 원칙을 통합하는 데 사용됩니다. 설계자에게 치수, 형상, 방향 및 위치에 대한 요구 사항을 명확하게 정의해야 하며, 단일 치수 공차가 모든 기하학적 오류를 자동으로 해결할 수 있는 것은 아니라는 점을 상기시켜 줍니다.
ISO 22081 ISO 22081은 일반적인 기하학적 및 치수 사양의 정의와 해석에 사용되는 최신 일반 기하학적 사양 표준입니다. ISO 22081이 ISO 2768-2를 대체한다는 점에 유의해야 합니다. 신규 프로젝트, 유럽 고객 또는 새로운 ISO GPS 버전을 엄격하게 준수해야 하는 도면의 경우, 기존 ISO 2768-2를 계속 사용하는 대신 ISO 22081을 사용할지 여부를 고객에게 확인하는 것이 필수적입니다.
ISO 14405 선형 치수의 정의와 측정 해석에 주의를 기울여야 합니다. 구멍 직경, 축 직경, 슬롯 폭, 두 평행면 사이의 거리와 같은 "치수 요소"의 경우, 측정값이 2점 치수인지, 포락선 치수인지, 최소 외접 치수인지, 아니면 통계적 의미의 치수인지 명확히 하면 설계 및 검사에 도움이 됩니다.
III. 중국의 GB/T 공차 시스템: 국내 CNC 가공에서 일반적으로 사용되는 대응 관계
중국 기계 가공 도면의 일반적인 표준에는 다음이 포함됩니다. GB/T 1804、GB/T 1184、GB/T 1800/1801、GB/T 1182、GB/T 4249 GB/T 1804는 주로 규격이 지정되지 않은 선형 및 각도 치수 공차에 사용되며, 그 공학적 접근 방식은 ISO 2768-1과 유사합니다. GB/T 1184는 규격이 지정되지 않은 기하 공차에 사용되며, 그 공학적 접근 방식은 ISO 2768-2의 이전 버전에 해당합니다. GB/T 1800 및 GB/T 1801 시리즈는 한계 및 맞춤에 사용됩니다.
국내 공급망 커뮤니케이션에서 흔히 사용되는 제목에는 "명시되지 않은 공차는 GB/T 1804-m을 준수합니다.", "명시되지 않은 기하 공차는 GB/T 1184-K를 준수합니다.", "명시되지 않은 모따기 C0.5, 날카로운 모서리 디버링."과 같은 문구가 포함됩니다. 유럽이나 미국 고객에게 부품을 수출하는 경우, 고객의 원래 표준을 유지하고 가공 전에 ASME 또는 ISO 도면을 GB/T 표준에 맞게 임의로 수정하지 않는 것이 좋습니다.
IV. 공통 표준: JIS, DIN, ASME/ANSI, BS
JIS B 0405 일본 도면에서 흔히 사용되는 일반 공차 기준으로, 별도로 표시되지 않은 선형 및 각도 치수에 적용되며, 그 체계는 ISO 2768-1과 유사합니다.JIS B 0401 ISO 시스템에서 사용되는 한계 및 끼워맞춤은 베어링, 축, 금형 및 정밀 장비 부품에서 흔히 볼 수 있습니다.
DIN ISO 2768 이는 독일 및 유럽 도면에서 매우 흔하며, 많은 오래된 도면에서 여전히 DIN 7168 또는 DIN ISO 2768-mK를 사용합니다. CNC 가공 공장에서 DIN ISO 2768-mK를 볼 때는 일반적인 치수 공차와 일반적인 기하 공차를 모두 이해하는 것이 중요하며, 단순히 선형 치수만을 기준으로 가격을 책정해서는 안 됩니다.
ASME Y14.5 ASME 시스템은 기호, 기준면, 형상, 방향, 위치, 단면 및 런아웃에 대한 규칙을 포함하는 미국 엔지니어링 도면 및 GD&T의 핵심 표준입니다. ASME 시스템은 많은 기호에서 ISO GPS와 유사하지만, 기본 원칙, 수정자 및 해석 방법은 완전히 동일하지 않습니다. 특히 최대 물리적 조건, 포함 원칙, 위치각 및 단면각의 해석은 도면에 명시된 표준에 따라 적용해야 합니다.
ASME B4.1 이 표준은 축, 구멍, 부싱, 핀과 같은 원통형 부품의 맞춤에 적합한 인치 또는 미국식 단위계의 원통형 부품에 대한 공차 및 맞춤을 선택하는 데 사용됩니다. 이 표준과 ISO 286은 모두 "구멍-축 맞춤"에 대한 목적을 가지고 있지만, 단위, 등급 체계 및 표는 단순히 일대일로 대체할 수 없습니다.
BS 8888 BS 8888은 영국 기술 제품 문서 및 엔지니어링 도면의 기본 표준으로, 여러 ISO 기술 제품 사양을 단일 영국 표준 시스템으로 통합한 것입니다. 영국 고객의 도면을 다룰 때, BS 8888은 종종 단일 치수 공차표를 제공하는 대신, 도면 전체를 해석하기 위해 따라야 할 ISO/GPS 규칙을 제시합니다.
V. 주요 공차 기준 비교표
| 표준 시스템 | 공통 표준 | 주요 용도 | CNC 가공에 집중 | 일반적인 도면 형식 |
|---|---|---|---|---|
| ISO 국제 표준 | ISO 2768-1 | 선형 및 각도 치수 공차는 명시되지 않았습니다. | 일반적인 가공 치수에는 적합하지만, 중요한 결합 치수는 이 기준에만 의존할 수 없습니다. | ISO 2768-m |
| ISO 국제 표준 | ISO 286 | 구멍 및 축 제한 및 끼워맞춤 | H7/h6, H7/g6 등에 사용하려면 고객 제한에 따라 표를 참조하거나 공정을 진행해야 합니다. | Ø20 H7 / Ø20 h6 |
| ISO 국제 표준 | ISO 1101 | 기하 공차 기호 및 설명 | 위치, 평탄도, 직각도 및 프로필과 같은 기능적 오류를 제어합니다. | 위치도 ⌀0.05 ABC |
| ISO 국제 표준 | ISO 22081 | 일반 기하학적 사양 및 일반 치수 사양 | 새로운 도면이 기존 ISO 2768-2를 대체할지 여부를 결정하기 위해 승인을 받아야 합니다. | 일반 GPS ISO 22081 |
| 중국 GB/T | GB/T 1804 | 선형 및 각도 치수 공차는 명시되지 않았습니다. | 가정용 기계 가공에 흔히 사용되는 M, C, V 등의 등급이 일반적입니다. | 공차 미지정 GB/T 1804-m |
| 중국 GB/T | GB/T 1184 | 기하 공차는 명시되지 않았습니다. | 평탄도, 직각도, 대칭도 등에 대한 일반적인 제어 기능. | 표시되지 않은 기하학적 도형 GB/T 1184-K |
| 일본 JIS | JIS B 0405 | 일반적인 치수 공차 | 일본 고객 도면이 흔하며, 설계 개념은 ISO 2768-1과 유사합니다. | JIS B 0405-m |
| 독일 DIN | DIN ISO 2768 | 일반적인 치수 및 기하학적 공차 | 오래된 유럽 설계도면에는 mK와 fH 같은 조합이 자주 사용됩니다. | DIN ISO 2768-mK |
| 미국 ASME | ASME Y14.5 | GD&T 도면 언어 | 이 용어는 ISO GPS와 혼동해서는 안 됩니다. 제목 표시줄을 참조해야 합니다. | ASME Y14.5에 따름 |
| 미국 ASME | ASME B4.1 | 원통형 부품의 최적 맞춤 | 일반적으로 인치 단위의 구멍-축 맞춤에 사용되며, ISO 286 규격과는 직접 맞춤이 불가능합니다. | 수업 적합성/제한 사항 |
| 영국 BS | BS 8888 | 기술 제품 문서화 프레임워크 | 도면은 일반적으로 ISO/GPS 규칙을 사용하여 해석됩니다. | BS 8888에 따른 도면 |
VI. ISO 2768 등급은 어떻게 선택해야 할까요?
| 등급 | 공통된 이해 | 적용 부품 | 견적 및 처리 제안 |
|---|---|---|---|
| f / 미세 | 더 정확하게 | 위치 결정 표면, 정밀 지지대 및 긴밀한 조립 관계를 가진 부품 | 안정적인 절삭 공구, 고정 장치 및 검사 솔루션이 필요하므로 기존 기계 가공보다 비용이 더 높습니다. |
| m / 중간 | 중간 등급, 가장 일반적임 | CNC 가공으로 제작되는 알루미늄, 강철 및 스테인리스강 부품 | 치수가 지정되지 않은 경우 기본 허용 오차로 적합하지만, 중요한 구멍은 개별적으로 지정해야 합니다. |
| c / 거친 | 조잡한 | 중요하지 않은 형상, 용접 후 가공, 거칠게 가공된 부품 | 비용 절감에 적합하지만, 조립 치수는 참고용으로 사용해서는 안 됩니다. |
| v / 매우 거친 | 매우 거칠다 | 대형 부품, 비결합 윤곽 및 블랭크 관련 치수 | 기능적인 크기 요건이 충족되지 않는 경우에는 적합하지만, 짝짓기 장소에서 오용하는 것은 피해야 합니다. |
VII. 일반적인 CNC 가공에 사용되는 실용적인 공차 참조
의무적인 고객 표준이 없는 경우, 공장에서는 가공 능력과 용도에 따라 경험적 값을 설정하는 경우가 많습니다. 일반적인 알루미늄 합금 부품의 3축 CNC 밀링 가공에서 중요하지 않은 치수는 보통 ±0.10mm에서 ±0.20mm 범위로 기준이 설정됩니다. 더욱 중요한 위치 결정면, 홈 폭, 구멍 간격은 약 ±0.05mm 범위로 제어할 수 있습니다. 정밀 가공 구멍, 베어링 하우징, 밀봉면은 적합성, 공차 범위, 검사 방법에 따라 개별적으로 확인해야 합니다. 스테인리스강, 티타늄 합금, 박판 부품, 장축, 용접 후 가공 부품의 경우, 변형과 열영향부가 더 크게 나타나므로 알루미늄 부품에 적용되는 경험적 값을 직접 적용하는 것은 바람직하지 않습니다.
조달 과정에서 견적 요청서(RFQ) 패키지에는 최소한 3D 모델, 2D 도면, 재질 등급, 열처리 조건, 표면 처리, 주요 치수, 합격 기준, 시험 보고서 요구 사항 및 배치 수량이 포함되어야 합니다. 허용 오차 기준 없이 STEP 문서만 제공하면 공급업체는 표준 가공 능력에 기반하여 견적을 내야 하므로, 재료는 제조할 수 있지만 조립이 불가능한 문제가 발생하기 쉽습니다.
VIII. 일반적인 라벨링 방법의 예
- 치수 공차 미지정: 일반 공차 ISO 2768-m.
- 치수 및 기하 공차가 명시되지 않은 경우: 일반 공차는 ISO 2768-mK이며, 이는 기존 도면에서 흔히 볼 수 있습니다. 신규 프로젝트의 경우 ISO 22081로 전환해야 하는지 여부를 확인해야 합니다.
- 국내 도면의 경우, 명시되지 않은 선형 및 각도 치수 공차는 GB/T 1804-m을 준수해야 하며, 명시되지 않은 기하학적 공차는 GB/T 1184-K를 준수해야 합니다.
- 구멍-축 맞춤: Ø10 H7, Ø10 h6, Ø20 H7/g6.
- 미국식 도면: ASME Y14.5에 따른 치수 및 공차 표기.
- 표면 거칠기: Ra 1.6, Ra 3.2이며, 디버링, 모따기, 질감 방향 또는 긁힘이 금지되는지 여부를 나타냅니다.
9. 도면 검토 시 가장 흔히 저지르는 실수
- 일반 공차를 적합 공차로 취급하십시오.구멍 축, 핀 구멍, 베어링 시트 및 밀봉 홈에는 각각 별도의 라벨을 붙여야 합니다.
- 치수만 명시되어 있고 기준점은 명시되어 있지 않습니다.구멍이 여러 개인 부품의 경우 기준점 A, B, C를 명확하게 정의해야 합니다. 그렇지 않으면 검사 좌표계가 일관성을 잃을 수 있습니다.
- ASME 표준과 ISO 표준의 혼합:두 시스템은 기호가 유사하다는 이유만으로 동일하다고 가정해서는 안 되며, 제목 블록에 명시된 기준에 따라 해석해야 합니다.
- 재료 및 공정 변형을 무시하십시오.얇은 알루미늄 부품, 스테인리스강 용접 부품 및 열처리 부품에는 변형 제어 계획이 마련되어 있어야 합니다.
- 시험 방법은 명시되지 않았습니다.CMM, 플러그 게이지, 링 게이지, 마이크로미터 및 표면 거칠기 측정기의 결과는 초점이 다를 수 있으므로 주요 치수에 대한 검사 방법은 합의되어야 합니다.
- 과도한 허용 오차로 인해 비용이 급증했습니다.기능상 중요하지 않은 치수는 ±0.01mm로 일률적으로 표기해서는 안 되며, 조립 및 성능에 실제로 영향을 미치는 치수에만 높은 정밀도를 사용해야 합니다.
10. 요약: 허용 오차 기준 선택을 위한 권장 사항
일반적인 수출용 CNC 부품의 경우, ISO 2768-m이 의사소통을 위한 이해하기 쉬운 출발점이 되는 경우가 많습니다. 홀-축 맞춤이 필요한 경우에는 ISO 286 또는 ASME B4.1을 사용해야 하며, 조립 위치, 평면, 직각도, 동축도 또는 프로파일이 필요한 경우에는 ISO 1101 또는 ASME Y14.5를 사용해야 합니다. 국내 프로젝트의 경우 GB/T 1804, GB/T 1184 및 GB/T 극한 맞춤 시스템을 따를 수 있습니다. 일본, 독일 또는 영국 고객의 도면을 사용하는 경우에는 JIS, DIN 또는 BS 8888의 원래 해석 규칙을 유지해야 합니다.
CNC 가공 공장에서 공차 기준은 단순한 합격 기준일 뿐만 아니라 비용과 직결되는 중요한 요소입니다. 일반 치수, 중요 맞춤, 기하 공차, 표면 요구 사항을 명확하게 구분하는 것은 가공 비용을 합리적인 범위 내로 유지하면서 조립 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다.
참조 표준 및 재료
- ISO 2768-1: 일반 공차, 개별 공차 표시가 없는 선형 및 각도 치수.
- ISO 286-1: 선형 치수의 공차에 대한 ISO 코드 시스템, 공차, 편차 및 맞춤의 기초.
- ISO 1101: 기하 공차, 형상 공차, 방향 공차, 위치 공차 및 런아웃 공차.
- ISO 8015: GPS 기본 사항, 개념, 원칙 및 규칙.
- ISO 22081: 일반적인 기하학적 규격 및 일반적인 크기 규격.
- ASME Y14.5: 치수 및 공차.
- ASME B4.1: 원통형 부품의 권장 공차 및 끼워맞춤.
- BS 8888: 기술 제품 문서 및 사양.
