가이드 / 가공 공정

형상 공차와 위치 공차는 서로 다른 문제입니다

2026년 9월 15일

대형 부품 도면에서 가장 비싼 줄은 대개 가장 엄격한 숫자가 아닙니다. 조립품이 실제로는 필요로 하지 않는 거리에 걸쳐 늘려 놓은 위치 공차입니다.

그 이유를 이해하려면 종이 위에서는 같아 보이는 두 질문을 분리해야 합니다.

질문 1: 기계가 그 형상을 유지할 수 있는가

420 mm 구멍을 H7로, 좋은 표면 상태로 보링할 수 있는가? 거의 항상 가능합니다. 보링 머신이 하나의 구멍에서 100분의 몇 mm를 유지하는 것은 일상적인 작업이며, 비용이 드는 곳은 거기가 아닙니다.

형상 공차는 스핀들, 공구, 절삭, 작업자의 함수입니다. 대형 기계는 그 용도로 만들어졌고 업체는 망설임 없이 견적을 냅니다.

질문 2: 그 형상이 내일도 제자리에 있는가

그 구멍이 4 m 떨어진 두 번째 구멍으로부터 0.08 mm 이내에 위치할 수 있는가? 부품을 크레인으로 테이블에 올리고, 클램핑하고, 가공하고, 뒤집고, 다시 클램핑하고, 다시 가공하고, 풀고, 실온에 이르게 한 뒤에도 말입니다.

이것은 완전히 다른 문제이며 다음 요소가 관여합니다.

• 전체 이송 거리에 걸친 기계 기하 정밀도. 진직도와 직각도는 거리에 따라 저하됩니다. 500 mm 안에서 훌륭한 기계도 4 000 mm에 걸쳐서는 그저 좋은 정도입니다.
• 열팽창. 강은 1 m당 1도에 대략 11~12 μm 움직입니다. 한 교대 동안 3도 데워지는 4 m 부품은 그것만으로 0.1 mm 넘게 움직인 것입니다.
• 테이블 처짐. 무거운 부품은 가이드웨이에 하중을 줍니다. 기계는 약간 가라앉고 기하 형상도 마찬가지입니다.
• 셋업. 다시 클램핑할 때마다 데이텀이 다시 설정되고, 새 설정은 이전과 결코 동일하지 않습니다.
• 잔류 응력. 정삭 전 응력 제거에서 다룹니다.
• 클램핑. 클램프는 부품을 변형시킵니다. 풀면 기하 형상이 조금 바뀝니다.

300 mm에서는 이 중 어느 것도 크게 중요하지 않습니다. 4 m에서는 모두 중요합니다.

이것이 가격으로 나타나는 이유

전체 길이에 걸쳐 엄격한 위치 공차가 있는 도면을 읽는 업체는 그것에 대비해야 합니다. 즉 다음의 조합입니다.

• 세 번이 아니라 한 번의 셋업. 더 큰 기계나 직각 헤드가 필요합니다
• 공정 순서에 응력 제거를 포함
• 정삭 전의 온도 안정화. 때로는 밤새
• 인프로세스 프로빙, 그리고 프로브가 부품이 움직였다고 알려 주면 재절삭
• 결과를 증명하는 레이저 트래커나 휴대용 암

각각이 몇 시간 또는 며칠입니다. 입력하는 데는 비용이 들지 않는 위치 지시 하나가 견적에 3분의 1을 더할 수 있는 이유입니다.

대형 부품에 제대로 공차를 주는 방법

중요한 것과 물려받은 것을 구분하십시오. 도면을 훑으며 조립품이 정말로 의존하는 치수에 표시하십시오. 보통은 두세 개입니다. 나머지는 완화할 수 있습니다.

부품이 무엇과 결합되는지 말하십시오. “구멍은 두 베어링으로 축을 지지하며 중요한 것은 정렬이다”와 같은 주석은 수치 표보다 업체에 더 많은 것을 알려 주고, 업체가 더 나은 경로를 제안할 수 있게 합니다.

좌표가 아니라 관계에 공차를 주십시오. 동축이어야 하는 두 구멍에는 4 m 떨어진 모서리에서 잰 두 위치 치수가 아니라 동축도 지시를 붙여야 합니다. 후자는 유지하기도 어렵고 측정하기도 어려우며, 귀하가 의도한 것도 아닙니다.

데이텀 체계를 한 번의 셋업으로 닿을 수 있게 유지하십시오. 데이텀이 부품을 뒤집지 않고는 닿을 수 없는 세 면에 있다면, 의도했든 아니든 여러 번 셋업이 필요한 부품을 지정한 것입니다.

측정 조건을 밝히십시오. 어떤 온도에서, 어떤 방향으로, 클램핑한 채인지 자유 상태인지. 대형 부품에서는 세 가지 모두 답을 바꿉니다. 지그 안에서 측정한 부품과 바닥에 옆으로 눕혀 측정한 부품은 다른 부품입니다.

실제 예

용접한 기계 베이스, 길이 3 800 mm, 양쪽 끝에 베어링 하우징이 두 개씩 있습니다.

잘못된 도면: 모든 구멍이 모서리 데이텀에서 0.05 mm로 위치 결정되고, 윗면 전체에 평면도 0.05 mm, 표면 거칠기는 전체에 일괄 지시.

올바른 도면: 두 베어링 구멍은 서로 동축도 0.05 mm 이내, 윗면은 리니어 레일이 장착되는 영역에서 평면도 0.1 mm 이내, 나머지는 모두 ±0.5 mm이고 마감은 지정된 곳에만.

기계의 기능은 같습니다. 두 번째 도면은 더 적은 셋업으로, 더 많은 기계에서, 더 많은 업체가 가공할 수 있고, 눈에 띄게 더 저렴하게 견적이 나옵니다.

견적 요청서에 함께 보낼 것

하나만 지킬 수 있다면 지키고 싶은 위치 관계가 무엇인지 업체에 알려 주십시오. 그 한 문장이 도면을 방어적으로 읽는 대신 귀하의 요구를 중심으로 설계된 공정을 가져다줍니다.

다음 글: 대형 부품 견적 요청서에 들어갈 내용, 대형 부품은 어떻게 검사하는가.

자주 묻는 질문

계속 읽기

• 내 부품에는 수평 보링 머신과 겐트리 밀 중 어느 쪽이 맞는가
• 부품이 머시닝센터에 맞는지를 정하는 네 가지 한계