기하공차를 위한 CAD 설정 팁 알아보기

기하공차(GD&T, Geometric Dimensioning and Tolerancing)는 정밀한 형상과 위치를 지정하는 데 매우 중요한 설계 언어입니다. 그러나 실제 도면에 기하공차를 정확하게 표현하려면 CAD 소프트웨어에서의 설정이 핵심입니다. 많은 설계자들이 기하공차를 적용하면서 기호 오류, 기준면 누락, 프레임 왜곡 등의 실수를 CAD 설정 문제로 인해 겪고 있습니다. 본 글에서는 CATIA, Creo, NX, SolidWorks 등 주요 CAD 툴에서 기하공차를 효과적으로 사용하는 방법을 상세히 소개합니다.

 

 

1. 기하공차 기능 활성화 및 표준 설정 확인

대부분의 CAD 프로그램은 기본적으로 기하공차(GD&T) 기능을 탑재하고 있지만, 이를 사용자 환경 설정에서 활성화하지 않으면 정확한 입력이 불가능합니다.

 1). 체크리스트

  - GD&T 기능 사용 설정 여부 확인 (예: SolidWorks의 "Annotation" 기능 활성화)

  - ISO / ASME 표준 중 어떤 공차 체계를 사용할 것인지 설정

  - 기호 라이브러리 경로 등록

  - 텍스트 높이, 화살표 크기 등 도면 규격 설정

 2). 실무 팁

  - 사내 표준 템플릿을 미리 설정해 놓으면 도면 일관성 유지 가능

  - 표준 변경 시, 기존 도면과의 호환성 검토 필수

처음부터 정확한 설정을 해야 나중에 수정 작업이 줄어듭니다.

 

2. 기준면(Datum) 정의와 구조 설정 방법

기하공차의 출발점은 기준면(Datum)입니다. CAD에서는 기준면을 정확히 설정해 두어야, 이후 위치도, 평면도 등의 공차 적용이 가능합니다.

 1). 설정 절차

  - 3D 모델에서 기준면을 정의하고 명확히 명명 (예: A, B, C)

  - 도면에 기준면 기호를 자동 연결하도록 설정

  - 기준면 프레임 위치 조정 기능 활용

 2). 실무 팁

  - 도면-3D 모델 연계 기능을 사용하면 기준면 일관성을 유지하기 쉽습니다.

  - 기준면 우선순위(A→B→C)를 명확히 지정해야 측정 기준 오류 방지 가능

기준면 설정은 도면 해석의 시작점이며, CAD 설정에서 가장 중요합니다.

 

3. 공차 프레임 입력과 기호 조합 자동화 기능 활용

기하공차를 정확히 표현하려면 공차 프레임을 올바르게 입력하고, 각 기호(예: Ⓜ, Ⓕ, Ⓛ 등)를 조합해야 합니다. 이때 CAD의 자동 입력 기능을 적극 활용하면 실수를 줄일 수 있습니다.

 1). 예시 기능

  - SolidWorks: 기하공차 프레임 자동 입력기

  - NX: PMI(Product Manufacturing Information) 기능 활용

  - Creo: Annotation Editor에서 기호 라이브러리 선택

 2). 입력 팁

  - 기호 순서, 기준면 지정, 공차값 입력을 체계적으로 확인

  - 동일 도면 내 공차 형식을 일관되게 유지

기호 수동 입력보다 라이브러리 기능을 활용하면 속도와 정확성이 향상됩니다.

 

4. 3D Annotated Model (PMI) 기능 적극 활용

최근에는 2D 도면 없이 3D 모델 자체에 공차 정보를 입력하는 PMI(Product Manufacturing Information) 방식이 확산되고 있습니다. CAD에서 PMI 기능을 활용하면 도면 해석 오류를 줄일 수 있습니다.

 1). PMI 장점

  - 3D 모델에 위치도, 평면도, 동심도 등 직접 표현 가능

  - 측정 장비(CMM 등)와 직접 연동 가능

  - 제조 부서와 실시간 협업 가능

 2). 사용 팁

  - PMI 정보 계층별로 정리 (예: 치수, 공차, 주석)

  - 검사 보고서 자동화 연계: PMI 정보를 CMM과 연계해 자동 검사 가능

기하공차 도입 초기부터 PMI 활용을 고려하면, 디지털 제조 기반을 갖출 수 있습니다.

 

5. 도면 검증 및 출력 시 최종 점검 요소

아무리 설계를 잘해도 출력된 도면이 오류를 포함하고 있다면 실무에서 무용지물입니다. CAD에서 도면을 출력하거나 공유하기 전, 다음 항목들을 반드시 확인해야 합니다.

 1). 점검 리스트

  - 기호 누락 여부 (특히 기준면 및 공차 프레임)

  - 텍스트 겹침, 프레임 위치 오류

  - 기호 해석이 가능한 위치에 배치되어 있는지

  - 출력 시 PDF 또는 STEP으로 저장하여 해상도 및 폰트 확인

 2). 실무 팁

  - 표준화된 도면 검토 체크리스트를 사내 공유

  - PDF 저장 시 벡터 형식으로 설정해 인쇄 품질 확보

마지막 출력 점검이 완벽한 도면 전달의 핵심입니다.

 

CAD 설정 품질이 기하공차 품질을 결정한다

기하공차는 단지 기호 몇 개를 입력하는 작업이 아닙니다. CAD에서의 설정 하나하나가 도면 해석과 제조의 정확성을 결정짓습니다. 초기 환경 설정 → 기준면 구조 설정 → 공차 프레임 입력 → PMI 활용 → 도면 출력 검토라는 체계를 갖춘다면, 기하공차 도입의 성공률이 확실히 높아질 수 있습니다. 정확한 기하공차 표현은 숙련도도 필요하지만, 올바른 CAD 설정이 선행되어야만 가능한 일입니다.