기하공차 표기 방식 기초 알아보기
기하공차(GD&T, Geometric Dimensioning and Tolerancing)는 단순한 치수 기입을 넘어, 형상, 방향, 위치, 흔들림 등의 특성을 통제하여 제품의 기능과 조립성을 보장하는 강력한 도구입니다. 하지만 기하공차를 제대로 이해하고 활용하기 위해서는 표기 방식의 기초를 정확히 아는 것이 무엇보다 중요합니다. 본 글에서는 기하공차 표기의 기본 구조와 의미, 그리고 실제 도면에서 어떻게 적용되고 해석되는지를 쉽게 풀어 설명합니다. 초보 설계자부터 제조, 품질 관련 직무 종사자까지 이해할 수 있도록 구성하였으며, 실무에 곧바로 활용 가능한 지식도 함께 제공합니다.
1. 기하공차란 무엇인가?
기하공차는 단순한 치수 허용오차보다 더 명확하고 기능적인 공차 지정 방식입니다. 예를 들어, 단순히 "구멍 직경 10 ±0.1mm"로 표기하는 대신, 구멍의 위치와 방향까지 공차를 설정할 수 있습니다.
1). 기하공차의 목적
- 기능적 요구사항 충족
- 도면 해석의 표준화
- 제조와 측정의 효율성 향상
- 부품 간 호환성과 조립 품질 확보
기하공차는 ASME Y14.5 또는 ISO 1101 등의 국제표준에 기반하여 사용되며, 기호와 도형을 조합해 표기됩니다.
2. 기하공차 기호의 구성과 의미
기하공차 표기의 핵심은 "공차 프레임(Feature Control Frame)"입니다. 공차 프레임은 다음과 같은 사각형 상자 형태로 나타나며, 그 안에는 기하학적 기호와 숫자가 포함됩니다.
| ⌖ | 0.1 | A B C |
1). 공차 프레임 구성 요소
- 기하공차 기호: 공차의 종류를 나타내는 도형(예: ⌖ 위치, ∥ 평행, ⊥ 직각도)
- 공차 값: 허용되는 오차 크기(예: 0.1mm)
- 재질 조건 기호 (옵션): MMC, LMC, RFS 등
- 기준면(Datum): 공차 기준이 되는 면이나 선(예: A, B, C)
이 표기는 제어하려는 형상 피처 옆에 배치되며, 리더선 또는 선형 연결로 피처와 연결됩니다.
3. 자주 사용되는 기하공차 기호 10가지
기하공차에는 다양한 기호가 있으며, 설계 의도에 따라 적절히 사용됩니다. 아래는 대표적인 기호 9가지입니다.
| 기호 | 의미 | 설명 |
| ⌖ | 위치 | 구멍 등 피처의 정확한 위치 |
| ∥ | 평행도 | 기준면과의 평행성 제어 |
| ⊥ | 직각도 | 기준면과 직각을 유지 |
| ⌒ | 원통도 | 원통 형상의 직진성 제어 |
| ○ | 동심도 | 축 중심의 일치성 |
| ∅ | 원형도 | 원의 완전한 형상 제어 |
| ~ | 진직도 | 직선의 일직선성 확인 |
| ∠ | 각도 | 기준과의 각도 정확성 |
| ∇ | 평면도 | 평면 형상의 평탄성 제어 |
이 기호들은 단독으로 또는 기준과 함께 사용되며, 설계자가 의도한 형상이나 방향, 위치를 정확히 전달합니다.
4. 기준면(Datum)과의 연결 방식
기하공차에서의 공차는 단독으로 사용되기보다는 기준면과의 상대적 관계를 통해 설정됩니다.
예시문:
| ⊥ | 0.05 | A |
→ 해당 면이 기준면 A와 0.05mm 이내에서 직각을 유지해야 함
1). 기준면의 역할
- 형상 기준점 제공
- 측정 방향 통제
- 도면 해석의 명확성 확보
기준면은 보통 1차, 2차, 3차로 구분되어 사용되며, 도면 내에서 □A, □B, □C 형태로 표시됩니다.
5. 실무에서의 표기 예시와 해석 팁
기하공차는 이론뿐 아니라 실무 해석이 매우 중요합니다. 다음은 도면에서 자주 볼 수 있는 표기 예시입니다.
1). 예시 1 – 구멍 위치 공차:
| ⌖ | 0.1 | A B |
→ 이 구멍은 기준면 A와 B를 기준으로 중심이 0.1mm 이내에 위치해야 함
2). 예시 2 – 판면 직각도 공차:
| ⊥ | 0.05 | A |
→ 해당 면은 기준면 A에 대해 0.05mm 이내로 직각을 유지해야 함
3). 해석 팁:
- 기준면은 항상 공차 해석의 기준이므로 도면 전체에서 일관되게 사용
- 재질 조건(MMC, LMC 등)이 포함되면 공차 해석에 영향을 줌
- 공차 프레임은 형상 피처의 의미와 기능을 반영하여 작성
기하공차 표기를 이해하면 설계가 명확해진다
기하공차의 표기 방식은 단순한 약속이 아닌, 제품 품질을 결정짓는 언어입니다. 표기 기호와 기준면을 제대로 이해하고 활용하면, 설계 의도 전달은 물론 제조와 품질 검사까지 정확도를 높일 수 있습니다. 기하공차의 표기 방식을 정확히 이해하는 것은 정밀 설계의 기본 역량입니다. 이제 도면을 볼 때 기호 하나하나의 의미를 명확히 읽을 수 있는 눈을 가지게 되셨기를 바랍니다.