기하공차 도면 해독법 알아보기

기계 설계 및 제조 현장에서 도면은 커뮤니케이션의 핵심 수단입니다. 특히 "기하공차(Geometric Dimensioning and Tolerancing)"는 단순한 치수 정보를 넘어, 형상,위치,정렬,흔들림 등 실제 부품의 기능적 요구 사항을 표현합니다. 하지만 기하공차는 일반 치수 기입과 달리 전용 기호, 기준계(Datum), 공차 프레임 등을 사용하기 때문에, 이를 정확히 해독하지 못하면 설계 의도를 오해하거나 제조,검사 오류가 발생할 수 있습니다. 이 글에서는 초보자도 이해할 수 있는 기하공차 도면 해석법을 체계적으로 설명합니다. 도면 해독의 기초부터 실제 해석 팁까지 담았습니다.

 

 

1. 기하공차 도면의 구조 이해하기

기하공차가 적용된 도면은 일반 치수 도면과 다르게 형상 기호와 공차 프레임이 함께 등장합니다. 먼저 도면의 구성 요소를 이해해 봅시다.

  - 기하공차 기호: 원형, 직선, 위치 등 형상을 나타내는 기호들 (예: ⌀, ⊥, ⌖ 등)

  - 공차 프레임(Tolerance frame): 공차 정보를 담는 박스. 일반적으로 2~3개의 셀로 구성됨. 예) ⌖ | 0.1 | A B

  - 기준면(Datum): 도면 해석의 기준이 되는 면이나 축. 일반적으로 A, B, C 등의 대문자로 표기

  - 기하 치수선과 연결선: 형상과 공차 프레임이 연결되는 선

도면을 해석하려면 먼저 기호 → 공차 → 기준면 순서대로 의미를 파악하는 습관을 들여야 합니다.

 

2. 기하공차 기호의 의미 파악하기

도면의 기호를 보면 기하공차가 어떤 형상 조건을 요구하는지 알 수 있습니다. 아래는 대표적인 기하공차 기호들과 그 의미입니다.

기호	명칭	의미
⌀	원형 공차	원형의 정밀도
⊥	직각도	기준면과 90도 유지
‖	평행도	기준과 평행 유지
⌖	위치도	기준에 따른 정확한 위치
◎	동심도	중심이 정확히 일치
∅	원형 치수	지름 표현 (일반 치수)

 

예시문: ⌖ | 0.1 | A B → 기준 A와 B에 대해 위치 공차가 0.1mm 이내로 유지되어야 함. 이러한 기호와 숫자는 단순한 치수보다 더 많은 정보를 담고 있으므로, 기호의 의미를 정확히 숙지하는 것이 가장 중요합니다.

 

3. 기준면(Datum)의 역할과 해석 순서

기하공차에서 "기준면(Datum)"은 공차 조건을 적용할 기준이 되는 지점입니다. 도면에는 보통 세 개까지의 기준이 명시됩니다. 해석 방법입니다.

  - 기준 A: 가장 먼저 접촉하는 기준면으로 부품을 고정

  - 기준 B: 두 번째 접촉 기준, 평면 또는 축이 될 수 있음

  - 기준 C: 마지막 기준으로, 3차원 위치를 완전히 결정

예시문: ⊥ | 0.05 | A B → 이 도형은 기준 A와 B에 대해 0.05mm 이내로 직각도를 유지해야 함. 기준이 늘어날수록 공차의 위치 기준이 정밀해지며, 실제 검사 시에도 이 순서를 따라야 부품이 의도대로 조립됩니다.

 

4. 공차 프레임 해석의 핵심 포인트

공차 프레임은 2~3개의 셀로 구성되며 다음 정보를 담고 있습니다.

 1). 첫 번째 셀: 기하공차 기호 (형상 조건)

 2). 두 번째 셀: 허용 범위 (공차값, 예: 0.1, ⌀0.05 등)

 3). 세 번째 이후 셀: 기준(Datum) 정보 (예: A B C)

예시문: ⊥ | ⌀0.1 | A B → 해당 요소는 기준 A, B를 기준으로 원형 공차 0.1mm 내에서 직각도를 유지해야 함.

추가 표기

  - M (MMC): 최대 재료 조건에서만 허용되는 공차

  - L (LMC): 최소 재료 조건

  - RFS: 기본값, 특별히 표기하지 않아도 적용

도면에서 공차 프레임이 위치한 곳과 연결된 피쳐(형상)를 함께 확인해야 정확한 해석이 가능합니다.

 

5. 실전 해독 팁과 주의사항

기하공차 도면을 실무에서 정확히 읽기 위해 다음을 기억하세요.

 1). 항상 기준부터 파악하라

  - 기준 A, B, C를 먼저 확인하고 나서 공차를 해석해야 오류를 줄일 수 있습니다.

 2). 공차 방향과 형태를 고려하라

  - 공차 값이 직선 방향인지, 원형인지 구분해야 합니다.

 3). 치수와 공차의 관계 이해하기

  - 치수값과 기하공차는 함께 기능을 규정합니다. 단순히 수치만 보면 안 됩니다.

 4). 표준에 따라 해석이 달라질 수 있음 (ASME vs ISO)

  - 도면에 명시된 표준을 꼭 확인해야 합니다. ISO에서는 독립 조건(RFS)이 기본이며, ASME는 명시적 조건이 많습니다.

 5). 연습 도면으로 반복 학습하기

  - 실제 도면을 많이 해석해 보는 것이 가장 좋은 학습 방법입니다.

 

기하공차 도면 해독은 설계 의도를 이해하는 핵심 열쇠

기하공차는 단순한 수치나 치수 이상의 정보를 담고 있습니다. 기호, 기준면, 공차 프레임을 올바르게 해독하면 설계자의 의도는 물론, 제조와 검사의 기준까지 명확히 파악할 수 있습니다. 실제 현장에서는 이 해석 능력이 부품 불량률을 줄이고, 비용을 절감하며, 설계 의도에 맞는 고정밀 제품을 생산하는 데 결정적인 역할을 합니다. 기하공차 도면을 정확히 해석하는 능력은 기계 설계자, 품질 관리자, 생산 기술자 모두가 반드시 갖춰야 할 핵심 역량입니다.