기계공학제도탐구문제 1 장 ~ 12 장 서울과학기술대학교 교수김성환
[ 기계공학제도 ] 1. 서론 [ 생각할문제 : 제품정보를표현할때왜그림을사용할까?] 1) 2인 1조로파트너를정한다. 한사람이오른쪽의그림을보고다른사람에게어떤물건인지그림을사용치말고, 말과글로만설명한다. 들은사람은제작에충분한정보를얻을수있을까? 2) 조선시대의기계 : 보루각과자격루 세종실록 65 권에의하면 1434 년세종 16 년에장영실과김조는자동으로시간을알려주 는물시계인자격루를만들어경복궁안쪽에보루각을세워그안에설치하였다. 실록에 는보루각과자격루에관해자세히설명되어있으며, 자격루에관한설명은다음과같다. 아래글을읽고자격루를어떻게만들어야할지충분한정보를얻을수있는가? 파수호 ( 播水壺 ) 는 4 개인데크기가차이가있다. 수수호 ( 受水壺 ) 는 2 개로물을갈때에번갈아사용한다. 살은 2 개이다. 면은 12 시로나누고시마다 8 각 ( 刻 ) 으로나누었는데초정여분 ( 初正餘分 ) 을향해 100 각이되며각은 12 분으로만들었다. 밤에쓰는살 [ 箭 ] 은이전에는 21 개였는데수시력에의해 2 개의절기로묶여 12 개로만들었다. 그리고시간을맡는목인 ( 木人 ) 을만들어시각에따라스스로알리도록했다고한다. 또 " 파수호에서새어나오는물이수수호로흘러들어가면떠있는살 [ 淨箭 ] 은점차떠오른다. 시각에따라왼쪽구리판구멍의장치를튕기면작은구슬이떨어져나와구리통으로굴러들어간다. 그리고그것이구멍으로부터떨어져서그곳의장치를튕기면그장치가열리면서구슬이떨어진다. 그것이굴러서자리아래에걸린짧은통으로굴러가는데, 이것이떨어지면서장치의숟가락을움직이면이장치의다른끝이통속으로부터올라와시 ( 時 ) 를맡은신 ( 神 ) 의팔꿈치를건드려종이울리게한다.... ( 중략 ) 남문현교수 ( 건국대 ) 팀은자료를모아 2007 년보루각과자격루를복원하였다. 아래는이 에관한복원개요도와복원실물의사진이다. 이제물건에관한더많은정보가전달되 는가? ( 참고사이트 : http://masw.tistory.com/ => CAD(1) => 강의자료 - 기계제도 ) 복원개념도 - 2 -
[ 기계공학제도 ] 1. 서론 복원실물의사진 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 기계도면의역사 ] 여러개의투상도로이뤄진정교한기계도면의역사는언제, 누구로부 터시작되었는가? 2) [ 도면종류 ] 화가, 의사, 공학자였던레오나르도다빈치는공학자로서날것, 전차, 투석기등다양한물건을구상하고설계하였다. 우측의그림은남긴구상중하나이다. 이그림의목적은무엇인가? 교재의분류에의하면어떤그림인가? 몇개의투상도로이뤄져있는가? 이를보고설계자가의도한물건을정확히만들수있는가? 정확히만들려면어떤정보가더있어야할까? 3) [ 용지 ] 제도용지로는 A0, A1, A2, A3, A4 의크기가사용된다. 각각의크기는어떻게되는 가? 각용지에서가로와세로의비율은어떻게되는가? A0 와 A1 의관계는어떻게되는 가? 또 A1 과 A2 의관계는어떻게되는가? 이렇게만든이유가무엇인가? 4) [ 표제란 ] 표제란이란무엇인가? 표제란에반드시포함되어야하는것은무엇인가? 표제란 은도면의어느부분에그려져야하는가? 5) [ 테두리여백 ] 기계도면에테두리여백을두는이유가무엇인가? 6) [ 도면접기 ] 기계도면은취급과운반을위해접게된다. 도면을접는데지켜져야할큰원 칙두가지를말해보라. 각크기의도면을접어보라. 7) [ 길이단위 ] 기계도면에서사용하는길이의단위는무엇인가? 다른나라에서사용하는길 이단위의예로어떤것이있는가? 다른단위계로표시된도면이들어왔을때어떤문제 가발생할수있나? - 3 -
[ 기계공학제도 ] 1. 서론 8) [ 그리기 ] 원형템플레이트를이용해서다음과같은그림을그려보자. 직선을그리고원호 를그리는게쉬운가, 아니면원호를그리고직선을그리는게쉬운가? ( 치수는임의 ) [ 인터넷, 문헌조사 ] 1) [ 사례 ] 원시시대, 중세, 근세를통털어글이아닌그림으로정보를교환하거나기록한사 례를 3 가지만찾아출력하여오려붙여라. ( 출처도밝혀라 ) 2) [ 표준 ] 30mm~60mm 범위의직경을갖는축 (shaft) 을설계할때 KS 표준에의해허용되 는축의지름을조사하라. http://www.standard.go.kr 사이트에무료회원가입하면 KS 규 격을볼수있다. 축의직경을규정하는 KS 규격은교재의표 1-1 에서찾을수있다. 3) [ 표준 ] 기계도면에사용하는기본척도를 KS 규격에규정하고있다. 이를찾아써라. KS 규격은 http://www.standard.go.kr 사이트에서열람할수있으며, 척도에관한 KS 규격 번호는교재의표 1-1 에서찾을수있다. 4) [ 표준 ] 위 2 번및 3 번과같이임의의축지름혹은임의의용지를허용하지않고표준을 따르도록한이유가무엇일까? 어떤장점이있을까? 표준은어떤경우에도지켜져야하 는것일까? [ 실습 ] 1) [ 표제란그리기 ] A3 용지에다음과같이테두리선과표제란을작성하여제출하라. 테두리 선여백은 10mm 로한다. 기타의크기는자연스럽게보이도록임의로정한다. - 4 -
[ 기계공학제도 ] 2. 선과글자 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 기계도면의구성 ] 기계도면은크게두종류의구성요소를가지고있다. 다음표를채워 넣어라. 표현내용 표현방법 사용예 ( 도형 ) ) 선 형태표시, 중심, 절단, 해칭, 치수선등 정보 ( 문자 ) 부품명칭, 치수값, 가공방법, 기호등 2) [ 선의형태에따른분류 ] 도형에사용되는선은형태에따라 4 가지로분류된다. 번호명칭형태문제 01 ( ) ( 연속된선 ) 02 ( ) a b a, b의길이는? 03 ( ) a b c a, b, c의길이는? 04 ( ) a b c a, b, c의길이는? 3) [ 선의굵기 ] 선은용도에따라종류와굵기를구분하여그려야한다. 이를통해명확한 구분을가능하게한다. KS 규격에규정한사용할수있는선의굵기를 9 가지써라. 또 KS 규격에는아주굵은선, 굵은선및가는선의비율을어떻게정하고있는가? 4) [ 선택굵기 ] A3 혹은 A4 용지에서적합한굵은선과가는선의굵기는얼마정도인가? 5) [ 우리강의에서선굵기 ] 우리강의에서는굵은선은 0.5mm 샤프를 ( ) 서 그린다. 가는선은 0.5mm 샤프를 ( ) 서그린다. 6) [ 컴퓨터화면에서선굵기 ] 컴퓨터화면에서는필요에따라도형을확대하거나, 축소하여 표시하면서자유롭게도면을작성해나가는게보통이다. 만일컴퓨터화면에서선굵기를 유지하면서축소, 확대하다보면아래좌측의그림이우측과같이보일수있다. 정상적인도형 화면에서의적절치않은선굵기 이런문제를해결하기위해컴퓨터화면에서는선에굵기를구별하지않다가, 프린터혹 은플로터에출력할때선굵기가반영되게하기도한다. 그렇다면컴퓨터화면에서는 무엇으로용도별선을구별되어보이게하는것이좋겠는가? - 5 -
[ 기계공학제도 ] 2. 선과글자 7) [ 직접선그리기 ] 다음의선의종류를직접손으로그려보자. 길이와굵기에맞추어그린다. 예를들어굵은파선은힘있게눌러서 3mm 긋고 1mm 띄워서그린다. 각각 3회씩그린다. 그린후유심히관찰하여어떤느낌인지눈에익히도록하자. ( 적절히그리면자연스럽게보이도록훈련이필요하다!) 선의명칭 그림 굵은실선 가는실선 굵은파선 가는파선 굵은 1 점쇄선 가는 1 점쇄선 가는 2 점쇄선 8) [ 글자쓰기의원칙 ] 글자를쓸경우는 제도에사용하는문자 를기준으로한다. 제도에사용하는문자는다음의일반사항을만족해야한다. 1) 읽기쉬울것 2) 3) 4) 한자는 를따른다 5) 한글글자의크기는 5종류를원칙으로하며이는 이다 6) 아라비아숫자, 영문자크기는 5종류가원칙이며이는 이다. 7) 글씨는 ( ) 기울여쓰는것이원칙이다. 9) [ 컴퓨터화면에서의선 ] 우리교재에서는컴퓨터화면에서용도에따른선을다음과같이 그리도록추천하고있다. 표를메워넣어라. 용도 굵기 색 외형선숨은선치수문자중심선, 치수선, 치수보조선, 해칭선, 파단선, 절단선, 가상선 - 6 -
[ 기계공학제도 ] 2. 선과글자 [ 실습 ] 1) [ 선의용도와명칭 ] 선의명칭과이의일반적인용도는다음표와같다. 용도에따른선의형태를준수하여다음그림을 A4 용지를가로로놓아그려라. A1, B1, 등 등의원문자는각각외형선, 상관선등으로바꾸어표기하라. 표제란을간단히그리고테두 리선도그린다. 치수는임의로한다. ( 주의 : 시간많이걸림!!!!!) - 7 -
[ 기계공학제도 ] 2. 선과글자 2) [ 도면에서선찾기 ] 다음도면에서외형선, 인출선, 해칭, 숨은선, 중심선, 절단선, 가상선, 특수지정선을각각찾아라. 여러군데나타나는것은 3 개소이상찾아라. 커넥팅로드 3) [ 도면에서선찾기 ] 다음도면에서외형선, 지시선, 해칭, 회전단면선, 파단선, 숨은선, 중 심선을각각찾아라. 여러군데나타나는것은 3 개소이상찾아라. 18 인치파이프렌치 - 8 -
[ 기계공학제도 ] 3. 평면도법 [ 생각할문제 : 평면도법이란?] 1) 평면도법은자와컴파스를이용하여 2차원형상을작도하는방법이다. 평면도법에서다루는작도법에는다음과같은것이있다. 각각이무엇인지책을읽으면서알아보자. 1 선분 ( 또는원호 ) 의이등분 2 각의이등분 3 주어진점을지나는수직선 4 직선의 n 등분 5 구도선집합의구성 6 곡선의중심선에대하여평행한곡선 7 한변이주어졌을때정사각형그리기 8 한변이주어졌을때정다각형그리기 9 정오각형그리기 10 세점을지나는원 11 원바깥점을지나는원의접선 12 중심이멀리있는원의원주상에있는점을지나는접선 13 직교하는두직선에접하는반지름 R 인원호 14 예각 ( 또는둔각 ) 으로교차하는두직선에접하는반지름 R 인원호 15 한직선과한원호에접하는반지름 R 인원호 16 두원호에접하는반지름 R 인원호 17 떨어져있는두선분을연결하는원호곡선 18 3개의직선을지나는원호곡선 19 원주와근사한길이의선분 20 원호와근사한길이의선분 타원 포물선 인벌류트 사이클로이드 아르키메데스스파이럴 원통헬릭스 2) 자와컴파스로작도하는평면도법의중요성이급격히감소한것은컴퓨터와 AutoCAD와같은 CAD 소프트웨어의보급때문이다. 그렇다면위의작도를 AutoCAD를이용해서는어떻게할수있는지한번생각해봐야할것이다. AutoCAD를배운후이에대해생각해보는기회를갖기바란다. ( 수업시간에는소개할기회가없음 ) 3) 위의작도법중 번과 번의두가지는생소하면서도기어 (gear) 나캠 (cam) 에서중요한역할을하므로그의미를잘알아두어야한다. 예로인벌류트와싸이클로이드는모두기어에사용된다. 어느부위에사용되는가? 왜사용되어야하는가? ( 교재의 3-23, 3-24와기계요소교과서를참고하라 ) 4) 강의블로그에가면인벌류트곡선과싸이클로드곡선에관한동영상이있다. 이를보고 - 9 -
[ 기계공학제도 ] 3. 평면도법 어떻게그려지는지생각해보라. ( 참고사이트 : http://masw.tistory.com/ => CAD(1) => 강의자료 - 기계제도 ) 5) AutoCAD 와같은 CAD 시스템을이용하여인벌류트곡선을그리려면어떻게해야할까? AutoCAD 를배운후생각해보라. 혹은해봤다는사람의예를찾아보라. [ 퀴즈 ] 1) [ 인벌류트곡선작도 ] 연필, 끈, 원통형의물건 ( 예를들면밥그릇 ) 이있으면적당히조합 하여작도키트를만들수있다. 작도를위한키트에대해스케치하여설명해보라. ( 다 음그림은인벌류트곡선의설명그림임 ) - 10 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 투상도의정의 ] ( ), ( ), ( ) 을나란히놓고광선을입체에 비추어평면에옮겨진그림으로입체를표시하는화법을투상법이라한다. 이렇게그려 진그림을투상도라한다. 2) [ 투상법의종류 ] 아래괄호를메워라. 종류원근감투상면 / 투시선위치주요예 투시투상법원근감 ( ) 투시선평행아님건물투시도, 조감도 평행투상법 정투상투상면, 투시선 ( ) 설명도, 기계제작도면원근감 ( ) 사투상투상면, 투시선 ( ) 캐비닛도 정투상도 투시투상도 캐비닛도 캐비닛도 3) [ 입체도 ] 입체를하나의투상도로그린그림을입체도라한다. 주요한용도는두가지인데하나는일반인을위한설명을위한것이다. 사용설명서등에많이사용된다. 다른하나는창의적설계아이디어의개념을창출하거나설명하는데유용하다. 이는보통 ( ) 로그려진다. 우측그림은두번째의예이다. 4) [ 입체도의종류 ] 입체도는두가지종류가있다. 하나는등각도이고다른하나는캐비닛도 이다. 다음표에서괄호를메워라. - 11 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 종류그리는법모서리길이비고 각모서리가각모서리는실제보다 ( ) 등각도꼭지점을중심으로정도작게. 하지만간결성위 해실제길이로그림정면도를정면으로폭과높이는 ( ) 길이로. 캐비닛도그리고깊이를 깊이는실제의 ( ) 로. 방향으로 입체에대해비스듬한방향으로그린정투상도사투상으로그린입체도 4) [ 입체도의실습 ] 다음그림을등각도와캐비닛도로그려보라. 정면이라고표시된면을정 면으로한다. 긴직선의길이는모두같으며, 짧은직선의길이는긴직선의절반으로모 두같다. 프리핸드로대락적으로그려라. 정면 5) [ 여러개의투상도를이용한입체도 ] 여러개의입체도를이용하여물체를표현할생각은 언제누가처음으로시도했는가? 왜이런방법을생각하게되었을까? 6) [3 각투상과 1 각투상 ] 유리상자에입체를넣고유리에비친모양을 3 각법에서는 ( ) 펼친다. 1 각법에서는 ( ) 펼친다. 7) [ 기본투상도의종류 ] 기본투상도에는 6 가지가있다. 각각의이름은무엇인가? 각각은물 체를어디에서바라다본모양인가? 위 (4) 번문제의입체에대해 6 개의기본투상도를 프리핸드로적당히그려보라. 8) [ 기본투상도의규칙 ] 위 (7) 번에서그린 6개의투상도에대해아래규칙이성립하는지점검하라. 번호규칙 1 평면도에서의입체의정면은정면도를쳐다보고있다 2 측면도에서의입체의정면은정면도를쳐다보고있다 3 좌측면도와우측면도의외곽선은정면도를기준으로대칭 4 평면도와저면도의외곽선은정면도를기준으로대칭 5 정면도와배면도의외곽선은측면도를기준으로대칭 9) [3 각법과 1 각법 ] 우리나라 KS 규격에는어느것을사용하도록규정하고있는가? 대부분 - 12 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 의설계자들은어느것을사용하고있는가? 10) [ 사용선의종류 ] 투상도로입체를표현하기위해사용하는선은 3 종류이다. 무엇인가? 11) [ 외형선의용도 ] 외형선은용도는 ( ), ( ), ( ) 이다. 아래그림에서각각을구별해보라 12) [ 숨은선의용도 ] 숨은선은보이지않는선은표시하기위해사용된다. 외형선과마찬가 지로 ( ), ( ) 를표시하기위해사용된다. 아래그림에서각각의 경우를 3 개이상지적해보라. 13) [ 숨은선을그릴때유의할점 ] 숨은선을그릴때유의할점이있다. 위 (12) 번의그림에 서각각은무엇을유의하라는것인지써라. 장소 A B, C D, E F 유의할점 14) [ 중심선의용도 ] 중심선은 ( ), ( ), ( ) 의중심선을표 - 13 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 시한다. 또한 ( ), ( ) 의축선을표시한다. 15) [ 중심선그리는법 ] 가는일점쇄선으로그리며장소가협소하면 ( ) 으로그릴수도있다. 가로및세로중심선이교차하는경우 ( ) 에서교차하도록그린다. 원의바깥으로 ( )mm 나가도록그린다. 중심선이치수보조선으로사용되면길게연장하되연장선의종류는 ( ) 을사용한다. 치수보조선을연장하여치수보조선으로사용하는예를교재내에서찾아보라. ( 몇페이지의어떤그림?) 16) [ 겹치는선의우선순위 ] 다음선이겹칠때우선순위가높은순서로배열하라. 절단선, 외형선, 중심선, 숨은선 17) [ 투상법칙 : 선의투상 ] 입체에서직선은투상도에서 1 실제길이의직선, 2( ), 3( ) 으로표현된다. 18) [ 투상법칙 : 면의투상 ] 입체에서평면은투상도에서 1 실제형상의평면, 2( ), 3( ) 으로표현된다. 19) [ 투상법칙 : 선의분석 ] 투상되는입체의직선은다음과같이분류된다. 종류성질표현 경사없는직선 단방향경사선 전방향경사선 하나의투상면에직각 적어도하나의투상면에는평행 어떤투상면에도평행, 직각아님 직각투상면에서는점으로투상, 나머지투상면에서는실제길이로투상 평행인투상면에는실제길이로투상, 나머지투상면에서는짧은길이직선으로투상 어떤투상면에서도짧은길이직선으로투상 평면도 정면도 우측면도 위의그림의예에나타나는직선에대해다음표와같은분석표를작성할수있다. 처음 2 줄에작성한예를보고나머지 6 개의직선에대해표를메워라. - 14 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 직선직각인직각이없을때정면도평면도투상도평행인투상도에서에서실제길이 AE 정면도 - 점직선 AD 없음평면도짧은직선실제길이직선 CF EF CD AB BC BD 우측면도에서실제길이직선 짧은직선 분류 경사없는직선 단방향경사선 20) [ 투상법칙 : 면의분석 ] 투상되는입체의면은다음과같이분류된다. 종류성질표현 경사없는면 단방향경사면 전방향경사면 하나의투상면에평행 적어도하나의투상면에는직각 어떤투상면과도경사짐 평행인투상면에서는실제형상으로투영, 다른투상면에서는직선으로투영 직각인투상면에는직선으로투상. 나머지투상면에서는작은형상으로투상 어떤투상면에서도실제보다작은형상으로투상됨 평면도 우측면도 정면도 위의그림의예에나타나는평면에대해다음표와같은분석표를작성할수있다. 처음 2 줄에작성한예를보고나머지 5 개의평면에대해표를메워라. - 15 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 직선 평행인투상도 평행이없을때직각인투상도 정면도에서 평면도에서 우측면도에서 분류 a 우측면도 - 직선직선실제형상경사없는평면 d 없음우측면도 b c e f g 작은형상 작은형상 직선 단방향경사면 21) [ 투상법칙 : 면의분석 ] 다음그림에서경사없는면 (1), 단방향경사면 (2), 전방향경사면 (3) 을각각 4 개이상찾아라. 그림의면에 1, 2, 3 로각각표시하라. - 16 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 22) [ 하나의투상도로부족한경우 ] 다음그림은하나의투상도로부족한경우를보여주고 있다. 각각의경우에대해해석가능한형상을하나씩추가해그려보라. 투상도 해석 가능한 형상 23) [ 투상법칙 : 원통면 ] 원통의축선이하나의투상면과직각을이룰경우원통모양은그 투상면에서는 ( ) 으로투상되고, 다른투상면에서는 ( ) 으로 나타난다. 24) [ 투상법칙 : 곡면과평면의접선 ] 우측투상도에는틀린 부분이 2 군데있다. 맞게고쳐보라. 왜그런지설명하라. - 17 -
[ 기계공학제도 ] 4. 투상법 [ 실습 ] 1) [ 여러개투상도그리기 ] 다음그림은여러개의투상도를정면도로부터그려나가는과정과우측면도로부터그려나가는과정을각각보여준다. AutoCAD를이용하여그려보라. 굵은선과가는선을구별하여그린다. 표제란이있는 A4 용지에출력하여제출하라. 2) [ 연습문제 ] 교재 4장의연습문제를실습한다. 다음과같이한다. 1 1번의 (a) 를 AutoCAD로지시대로그려라. 2 2번의 (c) 와 (d) 를 AutoCAD로지시대로그려라. 3 3번의 (a) ~ (d) 를연필과자를사용하여지시대로그려라. 4 4번의 (a) ~ (d) 를연필과자를사용하여지시대로그려라. 5 5번의 (a) ~ (d) 를연필과자를사용하여지시대로그려라. 6 6번의 (a) ~ (c) 를연필과자를사용하여지시대로그려라. 7 8번의 (a) 와 (b) 를연필과자를사용하여지시대로그려라. - 18 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 부품도작성의순서 ] 부품도를그릴때제일먼저해야할일은 ( ) 의 ( ) 과 ( ) 를정하는일이다. 2) [ 정면도선정원칙 ] 정면도와자세를정하는원칙은다음과같다. 표를메워라. 번호 원칙 1 부품을되도록안정적이고 ( ) 상태를정면도로보여준다. 2 부품의주요한면이 ( ) 투상면에평행하든지수직을이루도록. 3 정면도에서부품의 ( ), ( ), ( ) 을가장잘나타내도록. 4 부품이 ( ) 상태를정면도로보여준다. 5 도면배치가되도록옆으로 ( ) 서 ( ) 된구도로잡는다. 3) [ 승용차도면에서의정면도 ] 아래그림과같은승용차의도면을그린다고하자. 어느방향이 정면도가되는것이좋겠는가? 왜그런가? 일반적인자동차의정면과일치하는가? 승용차 1 2 3 4) [ 비행기도면에서의정면도 ] 아래그림과같은비행기의도면에서좌측과우측중어디에서 정면도선택이적당한가? 왜그런가? - 19 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) 5) [ 아이스하키퍽의정면도 ] 아이스하키에서쓰이틑퍽 (puck) 을부품도로그릴때정면도의 선택으로어느쪽이더적당한가? 왜그런가? 6) [ 정면도선택 ] 대체로납작한원통모양의부품은 ( ) 에서보는방향을정면도방 향으로잡는것이좋다. 7) [ 정면도자세선택 ] 정면도방향을정했더라도자세를정해야한다. ( 그대로그릴지 돌 릴지 ) 즉자세를정해야한다. 아래콜라캔의투상도에서어느쪽이더바람직한가? 왜그 런가? 8) [ 정면도좌우선택 ] 정면도방향과자세를정했더라도좌우를결정해야하는경우가있다. 아래그림에서좌측의대상부품에대해 2 가지의정면도후보가있다. 어느것이더바람 직한가? 왜그런가? 정면도후보 (1) 정면도후보 (2) 9) [ 정면도선택 ] 아래그림에서 정면도 1 과 정면도 2 는방향과자세, 좌우까지같게정해졌 지만 2 가더바람직하다. 왜그런가? 정면도 2 와같은투상도를무엇이라하는가? - 20 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) 대상물체 정면도 1 정면도 2 10) [ 정면도선택 ] 아래그림의입체를화살표방향에서바라보고굵은점선방향을아랫면으로하여우측과같은정면도를얻었다. 이는길이가긴측면을정면도로잡아안정적인도면이된사례 (A) 이다. 다른경우로높이가상대적으로낮은납작한부품은윗면에서보는방향이물건의특징을잘나타내므로위에서보는방향을정면도로흔히선택한다 (B). 다음세개의물건에대해정면도방향을화살표 ( 바라보는방향 ) 와점선 ( 아랫면 ) 로나타내고 A, B 중어떤경우에속하는지말해보라. 예제 : A 의경우 1 2 3 11) [ 정면도선택 ] 다음그림의좌측에있는어댑터의경우우측의 A~F 와같이여러경우의 정면도선택이가능하다. 어느것이가장바람직한가? 다른것은왜좋지않은가? 하나 씩말해보라. - 21 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) 12) [ 투상도의선택 ] 부품도를그릴때정면도하나만으로부품형상을모두표현할수없으면다른투상도를같이그려야한다. 그러나부품형상이매우복잡한것이아니라면우측면도, 평면도, 좌측면도, 배면도, 저면도를모두그릴필요는없다. 형상을 ( ) 표현할수있으면서투상도의수효를 ( ) 하는것이좋다. 13) [ 투상도의선택 ] 다음과같은부품의정면도의경우어떤투상도를같이그리는것이바 람직한가? 왜그런가? 14) [ 숨은선 ] 숨은선은도면의 ( ) 이다. 숨은선이많은도면은읽는사람에게 ( ) 을 준다. 따라서투상도선정에있어숨은선을 ( ) 하여야한다. 15) [ 일면도 ] 정면도하나만으로부품을표현할수있는경우에는나머지투상도를그리지않는다. 이를 ( ) 라고한다. 하지만하나의투상도로는당연히깊이방향의정보가없다. 따라서일면도에는다음과같은모양기호와설명이필요하다. 책을보고다음표를메워라. 종류모양기호기입예종류모양기호기입예 지름 정사각형 두께 반지름 구면 45 도모따기 16) [ 구면기호 ] 다음그림은모양기호와같이그려진일면도이다. 어떻게생긴부품인지입 체도를개략적으로그려보라. 17) [ 평면 ( 직사각형 ) 기호 ] 다음그림에서 X 표시는무엇을의미하는가? 육각볼트머리에는 - 22 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) 왜 X 표시를하지않는가? 18) [ 평면 ( 직사각형 ) 기호 ] 일면도가아닌경우 ( 즉측면도나평면도가있는경우 ) 에는정면도 에 X 표시를하지않는다. 왜그런지설명하라. 19) [ 모따기 ] 일반적으로모따기 (chamfer) 의목적은무엇인가? 모따기는몇도로하는가? 모 따기된형상은구체적으로그려넣지않고기호로표시한다. 왜그럴까? 20) [ 이면도 ] 부품도를보면 정면도와평면도 혹은 정면도와우측면도 등 2 개의투상도 로이루어진경우가많이있다. 이를 ( ) 라부른다. 21) [ 적합한투상도선택 ] (a) 의물체를위해 (b) 와같은부품도를그렸다. 하지만다른형상으 로해석될여지가있다. 가능한형상을그려보라. (c) 와같은부품도의경우다른형상으 로해석될수있는가? (b) 와 (c) 중어느것이적합한부품도인가? (a) (b) (c) 22) [ 적합한투상도선택 ] (a) 의물체는이론적으로는 (b) 와 (c) 로모두해석될수있다. 하지만 대부분의설계자는 (b) 를표현하기위해통상 (a) 의이면도만으로충분하다고판단한다. 왜그런가? 만일 (c) 를표현하고자하면어떻게해야할까? (a) (b) (c) 23) [ 적합한투상도선택 ] 다음부품도가나타내는물체의입체도를간단히그려보라. 평면도 - 23 -
[ 기계공학제도 ] 5. 기본원칙 : 형상의표시 ( 투상도선택과배치 ) 가생략되었을때잘못해석될수있는부분을표시하라. 이번에는우측면도가생략되었 을경우잘못해석될수있는부분을표시하라. 이로미루어아래부품이이면도로표시 가능한지설명하라. [ 실습 ] 1) [ 연습문제 ] 교재 5장의연습문제를 AutoCAD를사용하여그려라. 표제란이그려진용지에출력하여제출한다. 크기는적당히하며치수를기입하지않는다. 1 01번을최적정면도를선정하여 3면도로그린다. (6개조합필요없음 ) 2 02번의 2개부품의부품도를그려라. 정면도선정과최적배치에유의하라. 3 03번의 3개부품의부품도를그려라. 정면도선정과최적배치에유의하라. 4 04번의 3개부품의부품도를그려라. 정면도선정과최적배치에유의하라. - 24 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 도면의구성 ] 제품제작도면에서형상의표시만큼중요한것이 ( ) 이다. 2) [ 치수기입의개념 ] 치수기입은제품이제작되는 ( ) 와 ( ) 을결정한다. 3) [ 부품의가공방법 ] 우리교재에서다루는대부분의부품은 ( ) 가공에의해생산 된다고가정한다. 4) [ 보통공차의적용 ] 아래그림과같은부품을만들려고한다. 좌측에있는치수 25를 25.000mm로정확히맞추려면많은시간과비용이든다. 따라서일정한허용범위를정하고이에들면적합하다고판단한다. 이러한허용범위를공차라한다. ( ) 가공에서 보통급 보통공차가적용되는경우 25는 25±( )mm로가공하라는의미이다. 5) [ 보통공차의적용 ] 마찬가지로 60은 60±( )mm로가공하고, 110은 110±( )mm로가공하라는의 미이다. ( 그림1-6 표제란의보통공차및표6-1 참조 ) 6) [ 치수의분포 ] 위도면대로가공하여공차를만족하는부품 10,000 개를만들었다고하자. 25 치수를측정하면어떤그래프를그릴까? 이를무슨분포라고하는가? 7) [ 공차의누적 ] 그림 (a) 와같은 body-gasket-cover 조립체를생각하자. body의부품도가 (b) 와같다고하자. 이때 cover의부품도를 (c) 와같이그린경우와 (d) 와같이그린경우를생각해보자. 각각의경우에구멍 A B, A C, A D사이의치수는어떤범위를가지게되는지표의괄호와빈칸을메워라. (c), (d) 에대해어떤문제가발생하는지얘기해보라. 어느쪽이바람직한가? (a) 조립체 (b) body 치수 A B A C A D body cover cover 부품도1 부품도2 40±0.3 40±( ) 40±( ) 39.7~40.3 80±0.3 80±( ) 80±( ) 79.7~80.3 120±0.3 120±( ) 120±( ) 119.7~120.3 (c) cover 부품도 1 (d) cover 부품도 2-25 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 8) [ 치수기입의기준 ] 위 7번의경우, 그림 (b), (c), (d) 에서각구멍의기수기입기준을아래표에메워 A 의치수기입기준 body 좌측면 cover 부품도 1 cover 부품도 2 라. B 의치수기입기준 A C 의치수기입기준 A 9) [ 설계자의책임 ] 서로조립되는두부품의 ( ) 을일치시키는것은설계자의중요 한책임이다. 10) [ 치수기입에따른가공순서의결정 ] 그림 (a) 와 (b) 의가공순서를써보라. 각각의경우 L 에 서 R 까지의누적공차는어떻게되는가? (a) (b) 가공순서 A L B R L R 누적공차 11) [ 치수기입에따른가공방법의결정 ] 위의 10 번에서 (a) 의구멍치수는 Φ40±0.5 이고 (b) 의 구멍치수는 Φ40±0.05 이다. 각각어떤가공방법을써야하는가? 제작시간과비용이어 떻게달라지는가? 12) [ 치수기준 ] 그림에서치수기준은어디인가? 지시선을사용하여표시해보라. (12) 번문제그림 (13) 번문제그림 (b) (13) 번문제그림 (c) 13) [ 치수기준 ] 위의그림 (b) 와 (c) 에지시선을사용하여치수기준을표시하여보라. 14) [ 치수기준 ] 아래그림에서치수보조선의 는무슨뜻인가? 이와같이좌표형태로기입 한치수를 ( ) 치수라고한다. - 26 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 15) [ 치수기준면의선정 ] 아래그림에서좌측의 (a) 가바람직하며, 우측의 (b) 는적합지않다. 그이유는무엇인가? (a) (b) 주물면의예 ( 임펠러 ) 16) [ 완성치수원칙 ] 그림의굵은실선과 2 점쇄선은 각각무엇을의미하는가? 17) [ 중복치수의수정 ] 다음부품도는중복치수를가지고있어바람직하지않다. 적절하게 고쳐보라. 18) [ 바람직한도면 ] 다음부품도에서더바람직한편을선택해보라. 왜그런지설명하라. 19) [ 중복치수의문제점 ] 중복치수는절대로피해야한다. 중복치수를가진도면에서는제품 의 ( ) 가보는사람에따라달라지기때문에, 설계단계에서 ( ) 한대 로제작되지않는경우가발생한다. 20) [ 중복치수의문제점 ] 다음그림의 (a) 는중복치수를가지고있다. 생각되어질수있는제 작순서를 2 가지만 열거하라. - 27 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 21) [ 중복치수의해결 ] 위의 20 번의 (b) 그림에서치수 110 은괄호로쌓여있다. 무슨뜻인 가? 이제 (b) 는어떤순서로제작되어야하는가? 22) [ 치수의종류 ] 치수의종류는크게 2 가지로나뉜다. 아래그림에적절히써넣어라. + = ( ) 의치수 ( ) 의치수전체치수 23) [ 치수의표시방법 ] 치수는치수선과치수보조선으로표시하며, 모두 ( ) 으로 외형선과구분되도록그린다. 다음그림에서치수선과치수보조선을구분하라. ( ) ( ) 24) [ 치수선의사용 ] 다음그림은각각무엇을표시하기위한치수선인가? 25) [ 치수선의끝부분기호 ] 치수선의끝부분에는다음그림과같은기호를사용할수있다. 하지만관습적으로거의모든설계자가 ( ) 를사용한다. 화살표는상당히표 족하게그려야보기좋은데, 끝부분각도가약 ( ) 도혹은길이와두께의비율을약 ( ):( ) 로그린다. 비율에맞추어한번그려보라. 장소가협소하면 ( ) 을 사용한다. 26) [ 치수선간격 ] 치수선은외형선으로부터약 ( ) 의거리를둔다. 치수선사이 는등간격을유지하며약 ( ) 의거리를둔다. 27) [ 치수표시방법 ] 다음그림에서좌측그림은치수기입의나쁜예이다. 우측의좋은예와 - 28 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 비교하여 k, m, w, x, y, z 부분에무엇이잘못되었는지말해보라. 28) [ 치수보조선의표시방법 ] 치수보조선은치수선과 ( ) 을이루는게원칙이다. 치수보 조선을치수선을 ( )mm 정도지나쳐서끝낸다. 29) [ 잘못된치수보조선 ] 위의우측그림의치수보조선은잘못되었다. 왜잘못되었는가? 맞게 고쳐보라. 30) [ 치수보조선의다른경우 ] (1) 그림 (c) 는치수보조선과치수선이직각을이루지않는다. 치수선에대해몇도를이루고있는가? 어떨때이렇게그리는가? (2) 그림 (d) 는무엇을치수보조선으로삼고있는가? (3) 그림 (e) 나 (f) 는무엇을치수보조선으로삼고있는가? 원칙에부합하는가? 어떨때이렇게하는가? 31) [ 치수숫자 ] 치수숫자는 ( ) 로분명히쓰며적당한크기를선택한다. 작은도형에 서는 ( )mm, 보통도형에서는 ( )mm, 큰도형에서는 ( )mm 정도로한 다. 32) [ 치수숫자의기입방법 ] 치수숫자는그림의 (a) 와같이치 수선의중앙에약간띄워쓴다. 그렇지않은경우도있는 데, 그림의 (b) 나 (c) 가그예이다. 어떤경우인가? - 29 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 33) [ 치수숫자의기입방향 ] 치수기입에는크게방법1과방법2가있다. 보통어느방법을더 많이사용하는가? 아래그림은어느방법으로기입한예인가? 구분 기입방법 방법1 치수선방향으로기입. 수평방향치수선에는 ( ), 수직방향치수선에는 ( ) 에기입한다. 방법2 치수선의방향에관계없이 ( ) 방향으로쓴다. 34) [ 비스듬한치수선 ] 방법 2 를사용할때는비스듬한치수선이문제되지않는다. 아래그림 (a) 와같이기입한다. (b) 에방법 1 로치수를기입해보라. 치수문자의방향을정할때 (c) 를 참조하라. (a) (b) (c) 34) [ 비스듬한치수선 ] 방법 1 로치수를 기입할때그림의좌측과우측중 어느것이적당한가? 왜그런가? 35) [ 지시선 ] 지시선은 ( ), ( ), ( ), ( ) 등을기입하기위해사용된 다. 수평선에대해서 ( ) 도 ~ ( ) 도로그린다. 지시선끝은화살표혹은둥근점을 사용하는데각각어느경우인가? 36) [ 치수의배치 ] 다음그림의치수배치방법 (a) ~ (d) 에대해표를메워라. 명칭 도면내필요공간 누적공차발생여부 (a) 병렬치수기입많음발생안함 (b) (c) (d) - 30 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 37) [ 원통의지름 ] 정면도에원통의단면이그려지고측면도에원이그려졌을경우원통지름의치수는 ( ) 에기입한다. 그림에서원통 A, B의지름에대한치수를적절히표시해보라. 38) [ 원통의지름 ] 위의그림우측면도에서피치원지름 100의앞에는지름을나타내는기호인 Φ가붙지않았다. 왜그런가? 문제 37, 38 A B 39) [ 원통의지름 ] 우측그림의 (c) 에는 Φ100이라고표기되어있는데, 여기서 Φ는생략할수있는가? 왜그런가? (d) 에서 4-20드릴 은무슨의미인가? (f) 는우측면도의축선과맞지않는다. 왜그런가? 40) [ 문제삭제 ] 문제 39, 40 41) [ 원통의지름 ] 원통의지름을단면방향으로여러개기입할경우각치수선은같은간격 으로긋고작은치수는 ( ) 에, 큰치수는 ( ) 에기입한다. 결과는좌측 그림과같이된다. 필요에따라우측과같이그릴수도있는데어떤경우인가? 42) [ 반지름 ] 반지름을기입할때는앞에반지름기호 ( ) 을붙인다. (1) 그림의 (b) 의경우 R을생략하였다. 왜그럴수있는가? (2) 반지름치수선은 ( ) 쪽에만화살표를붙인다. (3) 중심까지거리가멀어공간이부족한경우에는 (c), (d), (e) 와같이그릴수있다. 이때중심을 ( ) 또는 ( ) 으로표시한다. (4) (c), (d), (e) 처럼중심으로의선이굽어진경우에도치수선의화살표붙은부분은정확히 ( ) 을향하도록그려야한다. - 31 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 43) [ 각도의기입 ] 각도치수는각도를구성하는두변또는그의연장선사이에그은 ( ) 위에표시한다. 단위는 ( ) 로하고필요할경우 ( ) 및 ( ) 를 병용할수있다. 44) [ 원호및현의길이 ] 다음그림에서 A, B, C, D, E 는각각무엇을표시한것인가? A D B C E 45) [ 치수의집중기입 ] 치수는가급적 ( ) 에몰아서기입하는것이좋다. 측면도나평면 도에기입할경우에정면도와연관에되는치수는 ( ) 를쳐다보는쪽에기입한다. 46) [ 구멍의치수기입 ] 제품을설계할때주로선택되는구멍의유형은 ( ) 구멍, ( ) 구멍, ( ) 구멍 (counter bore), ( ) 구멍 (counter sink) 이있다. 구멍의형태와치수를치수보조선과치수선으로나타내는것보다지시선을끌어서 ( ) 로설명하는것이좋다. 47) [ 드릴구멍, 탭구멍 ] (1) 드릴구멍에서 10드릴, 5드릴깊이15 는각각어떤구멍인가? 깊이가정해졌다면구멍의어디까지인가?( 그림에표시하라 ) (2) 탭구멍에서 M10, M5깊이 15는각각어떤구멍인가? 깊이가정해졌다면구멍의어디까지인가?( 그림에표시하라 ) (3) 깊은자리파기구멍에서 10드릴 20깊은자리파기5 는어떤구멍인가? (4) 접시자리파기구멍에서 5드릴 10접시자리 는어떤구멍인가? - 32 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 48) [ 등간격구멍 ] 아래그림은각각어떤구멍인가? 설명하라. 49) [ 테이퍼치수기입 ] 테이퍼 혹은기울기 는무슨뜻인가. 설명하라. 50) [ 모따기치수기입 ] 그림에서 는무슨뜻인가? 또 C2 는무슨뜻인가? 문제 50 문제 51 51) [NotToScale] 그림에서 25 밑에밑줄은무슨의미인가? - 33 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 [ 실습 ] 1) [ 연습문제 ] 교재 6장의연습문제를다음과같이수행하라. 1 01번을푸시오. 다음에직접쓰시오. 기입사례1 기입사례2 어느쪽좋은지? 근거그림? (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) - 34 -
[ 기계공학제도 ] 6. 기본원칙 : 치수기입법 기입사례 1 기입사례 2 어느쪽좋은지? 근거그림? (h) (i) (j) (k) 2 02 번의제품의부품도를 AutoCAD 로그리시오. 정면도의선정과투상도의선택에유 의할것. 치수까지기입하시오. 표제란이그려진 A4 용지에출력하여제출하시오. - 35 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 단면도의필요성 ] 부품의내부형체가간단한경우에는숨은선을조금사용하여표현할수있지만, 내부가복잡한경우에는숨은선이많아져야한다. 이는그리기도힘들고읽기도어렵다. 이럴때 ( ) 가사용된다. 2) [ 단면도개념 ] 부품을가상적으로절단하고투상면과 ( ) 쪽에조각을제거하면내 부형체가보인다. 이를정투상법으로그린것이단면도이다. 3) [ 전단면도그리기 ] (a) 의부품도는 (b) 와같다. 바람직한가? (c) 와같이가상으로절단하여 그리면 (d) 와같이된다. 이제바람직한가? 가장바람직한도면이되도록 (d) 를고쳐보라. (a) (b) (c) (d) 4) [ 해칭의미 ] 단면도에서면에그어진빗금을해칭이라한다. 어떤면에해칭을하는가? 5) [ 전단면도 ] 다음그림의정면도는전체가절단되어단면으로그려졌다. 이를 ( ) 라고한다. 우측면도는전체가그려지지않고가까운부분만그렸다. 이를 ( ) 라고한다. 6) [ 한쪽단면도 ] 아래그림 (a) 에서는부품의 ( ) 만가상적으로제거하였다. 이를투상도로그리면그림 (b) 와같이된다. 이와같은그림을 ( ) 라한다. (a) (b) (c) - 36 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 7) [ 한쪽단면도 ] 한쪽단면도는부품이 ( ) 의형상일때만그린다. 따라서 6번의 (b) 그림은좌측은물체의 ( ) 을, 우측은 ( ) 을나타낸다. (b) 에그려진숨은선은우측의단면에대칭으로다시나타나므로그릴필요가없다. 따라서 (c) 와같은그림이더욱바람직하다. 8) [ 계단단면도 ] 절단면을일반적으로는중심선으로잡으나, 중요한내부형상을모두보이 기위해절단면을계단식으로설정하기도한다. 이를 ( ) 라고한다. 9) [ 절단선 ] 우측의단면도에서 AA과같은선을 ( ) 이라한다. 이는가는일점쇄선으로그리고끝부분및꺽이는부분은 ( ) 으로그린다. 한편우측그림에는틀린곳이있다. 이를찾아라. 10) [ 다른계단단면도 ] 다음계단단면도를보고어떤입체인지이해할수있겠는가? 각각의 입체도를프리핸드로간단히그려보라. 절단면을 2 개사용한계단단면도 11) [ 회전단면도 ] 계단식절단면의일부를회전시켜전체절단면을 ( ) 으로정렬시 킨모양을그리면좋은도면이될수도있다. 이를 ( ) 라고한다. 12) [ 회전단면도 ] 다음그림은회전단면도의예이다. 단면으로그려진우측면도에서길이 X - 37 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 는정면도에서어느부분과길이가같아야하는가? 그림에표시하라. X 13) [ 회전단면도 ] 회전단면도에서는절단면넘어서있는형체를그리지않는것이좋다. 그 런점에서 12 번문제의그림에는좋지않는부분이있다. 지적하고고쳐보라. 14) [ 회전단면도 ] 다음부품도는정면도를회전단면도로그리고좌측면도와우측면도가부 분투상도로그려졌다. 어떻게생긴입체인가? 프리핸드로그려보라. ( 꽤어렵다!!!) 대략의골격 15) [ 회전단면도 ] 다음부품도의정면도는회전단면도로그려졌다. 각각평면도에절단선을 그려보라. - 38 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 16) [ 해칭하는방법 ] 해칭은 ( ) 을표시하기위해사용된다. 아래그림에서와같이주요외형선혹은중심선에대해 ( ) 도경사의가는실선으로긋는다. 해칭의간격은 ( )mm 정도로한다. 17) [ 해칭하는방법 ] 다음에서좌측부품도는 A, B 2 개의부품이조립되어있는상태이고, 우 측은 A, B, C 의 3 개부품이조립되어있는상태이다. 부품간의구별이명확히되도록적 절히해칭하라. A A B B C 18) [ 해칭하는방법 ] ( ), ( ), ( ) 등의얇은부분의단면은검게색칠한다. 여러개의판재가서로맞대어져있으면검게색칠한단면과단면사이에 ( )mm 이상의빈틈을내어서로구별되도록한다. 19) [ 부분단면도 ] 좁은부분의내부형체만을보이기위해 ( ) 선을이용해단면을표 현하는것을 ( ) 라한다. 파단선은 ( ) 의프리핸드로그리거나 ( ) 으로그린다. 20) [ 조립부분의부분단면 ] 조립상태를부분단면으로표시하면 유용하다. 오른쪽그림의 A 는무엇을나타내는가? ( 가장비 슷한조립체를 6 장에서찾아보라 ) A 21) [ 회전도시단면 ] 일반적인투상법으로표시하기힘들지만, 회전도시단면으로는쉽게표현 되는것으로 ( ), ( ), ( ), ( ) 등의단면이있다. 22) [ 회전도시단면 ] 우측그림은회전도 시단면의대표적사례이다. 이때단면 의윤곽은 ( ) 으로그린다. - 39 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 23) [ 회전도시단면 ] 단면의모양이복잡해서회전도시단면도내부를 ( ) 이지나가는 경우는투상도를가상적으로 ( ) 하고그곳에회전도시단면도를그려도좋다. 24) [ 회전도시단면 ] 투상도에회전도시단면도를그려넣으면지저분해질경우가있다. 이경우에는다음그림과같이투상도가까이에배치하여 ( ) 으로끌어내어어느부분의단면을회전하여그린것인지를표시한다. 25) [ 인출단면도 ] 아래그림 (a) 와같은입체가있다. 그림 (b) 는이의정면도와평면도를표 시한다. 만일우측면도를그린다면어떤문제가발생할까? (a) (b) 26) [ 인출단면도 ] 위의 25번문제에서우측면도, A-A 단면, B-B 단면을그리면옆의그림과같이된다. 이를 ( ) 도라한다. 절단면너머의형상은그리지않는다. - 40 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 27) [ 인출단면도 ] 아래그림에서 A 는 ( ) 이고, B 는 ( ) 이다. A B 28) [ 인출회전도시단면도 ] ( ) 를인출하여별도의장소에그리는것을인출회전도시단면도라고한다. 우측그림은그예이다. 그림에서 4개의절단선에대한투시방향이좌측으로향하고있으므로 ( ) 와같은방향으로그려야한다. 단면너머는그리지않는다. 29) [ 보강판과등간격구멍 ] 우측그림의 (a) 는정확하게그린한쪽단면도이다. 물체의형상을알아보기어렵다. 그림 (b) 는회전단면으로그린것이다. 절단선을그려보라. 이때보강판 (rib) 은단면으로표시되지않았다. 단면표시를하는것과하지않는것중어느것이바람직하겠는가? 30) [ 보강판과등간격구멍 ] 아래그림의 (a) 는정확하게그린한쪽단면도이다. 역시물체의형상을알아보기어렵다. 그림 (b) 는회전단면으로그린것이다. 절단선을그려보라. 이때보강판 (rib) 은단면으로표시되지않았다. 단면표시를하는것과하지않는것중어느것이바람직하겠는가? (a) (b) - 41 - (a) (b)
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 31) [ 보강판의단면 ] 아래그림은보강판 (rib) 을갖는부품이다. 정면도는전단면도로되어있 고절단면은중앙이므로따로표시하지않았다. 해칭이빠져있다. 해칭을넣어라. 보강판 을해칭해야하는가? 32) [ 부품도에서단면을그리지않는형체 ] 부품도에서단면을그리지않는형체로는보강판이 외에 ( ), ( ), ( ) 등이있다. 33) [ 조립도에서단면을그리지않는부품 ] 조립도에서는내부의부품결합상태를표현하기위해자연스럽게단면도로그려지게된다. 이때요소부품들은모양이이미정해져있으므로절단면위에있더라도굳이단면으로그릴이유가없다. 단면으로그리면오히려도면을복잡하게만만든다. 이런이유로단면도로그리지않는부품을 12가지써보라. 34) [ 조립도에서단면을그리지않는부품 ] 다음조립도는단면을그리지않는요소부품들을포 함하고있다. 지시선이나타내는기계요소를써보라. 단면도로표시되었는가? - 42 -
[ 기계공학제도 ] 7. 단면도 [ 실습 ] 1) [ 연습문제 ] 교재 7장의연습문제를다음과같이수행하라. (3개중맘에드는것하나만골라그려라!!) 1 02의 (b) 를교재의지시대로 AutoCAD를사용하여그리시오. 표제란이그려진 A4 용지에출력하여제출하시오. 2 03의 (a) 를교재의지시대로 AutoCAD를사용하여그리시오. 표제란이그려진 A4 용지에출력하여제출하시오. 3 09의 (a) 를교재의지시대로 AutoCAD를사용하여그리시오. 표제란이그려진 A4 용지에출력하여제출하시오. 2 (b) 3 (a) 9 (a) < 참고도면 : 고민되면참고하시기바랍니다. 다른답도있을수있습니다.> - 43 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 끼워맞춤결합 ] 여러개의부품들이서로끼워맞춰져서결합이요구될때 끼워맞춤결합 은 ( ) 을위해매우중요한 ( ) 문제를제기한다. 2) [ 끼워맞춤결합 ] A 회사에서만든차축에 B 회사에서만든타이어를조립하는데 1 분정도가 소요되어야한다. 어느결합을선택하여도헐겁거나걸려서는안된다. Ford 가대량생산체 제를가능하게한것은 ( ) 을확보하는기술을구현했기때문이다. 3) [ 도장과도장집의제작 ] 안지름 10mm인도장집 1,000개와바깥지름 10mm인도장 1,000개를각각다른회사에서납품받아조립한다고하자. 도면에치수를 Φ10이라고적으면보통공차가적용되어도장집안지름은 10±( )mm로가공된다. 또도장지름은 10±( )mm로가공된다. 4) [ 도장집의안지름 ] 도장집안지름은 10mm 부근이가장많고작거나큰것도더러있는아래좌측과같은분포를보인다. 이를 ( ) 분포라한다. 아래우측그림에서네모에다음의의미를가지는용어를메워라. (1) 제작의기준이되는치수 (M) (2) M으로부터큰쪽으로허용하는치수범위 (B) 대문자임에유의!! (3) M으로부터작은쪽으로허용하는치수범위 (S) (4) B와 S의차이 5) [ 도장의바깥지름 ] 도장바깥지름은 10mm를부근이가장많고작거나큰것도더러있는 ( ) 분포를가진다. 아래그림에서네모에다음의의미를가지는용어를메워라. (1) 제작의기준이되는치수 (m) (2) m으로부터큰쪽으로허용하는치수범위 (b) (3) m으로부터작은쪽으로허용하는치수범위 (s) (4) b와 s의차이 소문자임에유의!! - 44 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 6) [ 도장과도장집결합 ] 도장과도장집을조립할때발생하는조합은다음과같다. 빈칸을채 워라. 각경우에결합시문제점을써보라. (1) 이론적으로는결합됨. 실제로는어려움. (2) (3) (4) (5) 도장 틈새 (mm) 도장집 S(9.8) M(10.0) B(10.2) s(9.8) 0 (1) ( ) (2) ( ) (3) m(10) ( ) (4) 0 (1) ( ) (2) b(10.2) ( ) (5) ( ) (4) 0 (1) 7) [ 도장과도장집결합 ] 위 6 번의경우최소틈새와최대틈새는각각얼마인가? 8) [ 도장과도장집결합 ] 위 6 번의결과로미루어도장과도장집도면에각각지름 10mm 로 기입한것은올바른치수기입이라할수있는가? 9) [ 도장과도장집결합 ] 죔새가발생하는것을막기위해도장바깥지름을 9.8mm로하고도장집안지름을 10.2mm로해보았다. 6번과같이표를메워보라. 최소틈새와최대틈새는어떻게되는가? 이대로만들면어떤문제가발생하나? 도장 틈새 (mm) s(9.6) m(9.8) b(10.0) 도장집 S(10.0) M(10.2) B(10.4) 10) [ 도장과도장집호환조건 ] 도장과도장집이조립호환성을갖기위해서는다음 2가지의조건이만족되어야한다. 괄호를메워라. (1) 항상끼워지기위해최소틈새가 ( ) 값을가져야한다. (2) 너무빡빡하거나헐겁지않기위해각각의공차가 ( ) 보다작은적정한값을가져야한다. 11) [ 끼워맞춤공차용어 ] 다음그림에서네모에용어를메워라. (5 군데 ) 12) [ 끼워맞춤공차용어 ] 위의그림에서구멍의위치수허용차와아래치수허용차는모두 ( 음수 / 양수 ) 이다. 또축의위치수허용차와아래치수허용차는모두 ( 음수 / 양수 ) 이다. - 45 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 13) [ 끼워맞춤공차용어 ] 틈새가음수인경우를 ( ) 라고한다. 14) [ 정밀도 ] 치수공차는 ( ) 에서 ( ) 를뺀값이다. 항상 ( 음수 / 양수 ) 이다. 15) [ 정밀도 ] 치수와공차가아래와같이기입되어있다. A, B, C 를각각무엇이라하는가? 각각의경우 치수공차 는얼마인가? A C B A B C 15-1) [ 정밀도 ] 다음중어느것이정밀도가더높은가? 치수와공차 40±0.08 치수공차 IT 등급정밀한쪽? 치수와공차 40±0.008 치수공차 IT 등급정밀한쪽? 40±0.008 300±0.016 16) [ 정밀도 ] 위의결과로정밀도는치수공차만으로비교하는것은무의미하다. 따라서정밀 도는숫자값으로정의하지않고 ( ) 으로정의한다. 이를 ( ) 이라 한다. (199 페이지및 412 페이지참조 ) 17) [ 정밀도선정 ] 다음의각정밀도등급의예를책에서찾아써라. IT등급 IT1 ~ IT4 급 IT6 ~ IT9 급 IT13 ~ IT14 급 예혹은부연설명 18) [ 기준치수에대한상대적크기 ] 다음은축의지름에대한치수와공차이다. 모두에대해빈 칸을채워라. ( 아래위치수허용차기호는 204 페이지혹은 414 페이지에서찾는다 ) 치수와공차치수공차 IT등급아래위치수허용차기호 0.016 6급 js h f s 치수와공차치수공차 IT등급아래위치수허용차기호 0.022 6급 js - 46 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 19) [ 기준치수에대한상대적크기 ] 앞의 18번문제에서 와 는 같은정도 의상대적크게 라고말할수있는가? 왜그런가? 20) [ 끼워맞춤공차기호 ] 다음은공차기호이다. 구멍인가, 축인가? 빈칸을채워라. IT 등급 헐거움 6 급 치수공차 0.016 위치수허용차 -0.025 0 ± 공차 빡빡함 21) [ 끼워맞춤공차기호 ] 다음은공차기호이다. 구멍인가, 축인가? 빈칸과괄호를채워라. ( ) ( ) IT등급 6급 치수공차 0.016 아래치수허용차 +0.025 0 ± 공차 22) [ 끼워맞춤공차기호 ] 교과서의 382 와 408 페이지에서끼워맞춤공차표시의실예를찾아 보라. - 47 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 23) [ 끼워맞춤종류 ] 다음표로정리된끼워맞춤종류의예를책에서찾아써라. 대분류상세분류 헐거운끼워맞춤 보통급 회전틈새 정밀급 끼워맞춤결합의특징 자유상태에서아무런힘을가하지않아도끼워맞추어진부품들이서로분해된다. 조립시간단축이가능하며, 열변형이있어도부품들사이에적당한틈이확보된다. 적당한틈이있어서윤활제를이용하여 2개의부품들이서로상대적회전이나직선운동이가능하며, 약간의힘으로분해가가능하다. 손으로위치정렬을잘한후, 손으로힘을주어밀어넣어서조립한다. 조금이라도정렬이안되어있으면손으로조립이안된다. 자유상태에서어느정도이상의강한힘을주어야서로분해된다. 대부분의정밀기계조립에사용된다. 중간프레스와같은공구를사용하지않으면조립이나때려박음망치나끼워맞춤분해가불가능하다. 조립을할때부품을가열또는냉각시킨후에조립을억지끼워맞춤열박음하고, 상온으로복귀시켜서조립을하는경우로분해가영구적으로불가능하다. (1) 피스톤과피스톤홈 부품간상대운동사례 가능 불가능 (2) (3) (4) (5) (1) (2) (3) (4) (5) 24) [ 끼워맞춤조합 ] 책을보고다음표를메워라. 구멍에부여된공차 회전틈새헐거운끼워맞춤 축의치수공차 정밀급헐거운끼워맞춤 축에부여된공차 회전틈새헐거운끼워맞춤 축의치수공차 정밀급헐거운끼워맞춤 H7 h6 H8 h7 25) [ 도장과도장집 ] 도장과도장집을위한공차를다음표를통해선정하라. 끼워맞춤종류선정 공차등급결정 축과구멍의치수공차 ± 공차 ( ) 헐거운끼워맞춤 IT ( ) 급 도장집 :10( )( ) 도장 :10( )( ) 도장집 : 도장 : 26) [ 도장과도장집 ] 위에서선정된도장과도장집공차에대해최소틈새, 최대틈새, 평균틈새 를계산하여다음그림의네모에써넣어라. - 48 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 26) [ 다른도장과도장집 ] Φ10mm 인도장을만들다가, 이번에는 Φ20 인도장을만들기로하였 다. 단, 끼워맞춤정도는 10mm 일때와같이하기로하였다. 도장과도장집의치수와공차 를기호로나타내보고, ± 공차로환산해서써보라. 27) [ 베어링예 ] 베어링회사에서외륜의바깥지름이 h7의공차가부여되었다 고표시하여판매하고있다고하자. 외륜바깥지름이 Φ100인제품을구입해서정밀급헐거운끼워맞춤으로하우징에조립하고자한다. 하우징안지름의치수공차를선정하고 ± 공차로환산해보라. 28) [ 설계예 ] 우측그림에서다음부위는어떤끼워맞춤이적당할까? (A: 부시와풀리 ) (B: 부시와축 ) A B - 49 -
[ 기계공학제도 ] 10. 치수공차와끼워맞춤방식 [ 숙제 ] 1) [ 연습문제 ] 교재 10 장의연습문제중 01 번, 04 번 ~ 07 번을리포트지에풀어탐구문제와 같이찍어제출하시오. - 50 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 기하공차 ] 이론적으로진원의베어링외륜을생산할수없다. 외륜의실제원형형체는주어진범위내에서정규분포한다. 기하학적형상이완전한형체로부터변화해도좋은범위를 ( ) 라고하며영어로는 ( ) 라고한다. 2) [ 기하공차 ] 기하공차는치수공차와 ( 독립적 / 종속적 ) 이다. 3) [ 기하공차의필요성 ] 다음의표에서괄호를메워라. 치수공차의필요성 어떤제작자도이론적으로정확한치수의부품을대량으로만들수없다. 기하공차의필요성어떤제작자도이론적으로정확한 ( ) 의부품을대량으로만들수없다. 4) [ 치수공차와기하공차 ] 다음그림은치수공차가기하공차를규제하는예이다. 좌측의그림 은부여된치수공차이고우측의그림은이때윗면의최대기울어짐의경우를보여준다. 이경우치수공차가밑면에대한윗면의 ( ) 를규제한것이라볼수있다. 5) [ 치수공차와기하공차 ] 유리판을설계하는경우를생각해보자. 성능을위해두께는그다지중요하지않지만윗면의밑면에대한평행한정도는매우중요한경우도있다. 이때는치수공차와기하공차가 ( ) 이다. 우측그림에는치수공차와기하공차가있다. 어느쪽이엄격하게주어졌는가? 6) [ 치수공차와기하공차 ] ISO는 1970년말에치수공차는기하공차를 ( ) 고결정하였다. KS 규격 ( ) 에는치수의허용한계는치수공차를규제하지않는다고밝혔다. 7) [ 정밀스핀들유닛의기하공차 ] 다음그림의정밀스핀들유닛을설계하면서전단부의흔들림을최소화하고자한다. 다음표에 A, B 부위를위한끼워맞춤공차를정해보라. 끼워맞춤부분끼워맞춤종류구멍공차축공차 A ( ) 헐거운끼워맞춤 H6 ( ) B ( ) ( ) ( ) - 51 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 A B 8) [ 정밀스핀들유닛의기하공차 ] 위의 7번과같은끼워맞춤공차를만족하여도아래의좌측그림과같이하우징의외부측면과내부측면이경사지게가공될수있다. 이때조립한모양의과장된모습은우측과같다. 어떤문제가발생하겠는가? 문제를해결하기위해서는 ( ) 에대한 ( ) 과 ( ) 의직각도가규제되어야한다. 9) [ 정밀스핀들유닛의기하공차 ] 위문제에서베어링하우징에부여하는기하공차는다음그 림과같다. 다음의괄호를채워라. (2,3) (4) (5) (4) (1) (4) 기하공차 ( 투상도 ) 기하공차 ( 입체도 ) (1) 까만삼각형기호에 A 라는표시가붙어있는것은 A 가 Φ100 의원통축선이고이것 이 ( ) 이라는뜻이다. (2) 는축선 A 로대표되는 Φ100 의원통표면의 ( ) 가 0.002mm 라는뜻 - 52 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 (3) 는축선 A 로대표되는 Φ100 의원통표면의 ( ) 가 0.003mm 라는뜻 (4) 는지시된면이축선 A 에대해 ( ) 가 0.003mm 라는뜻이다. (5) 는지시된축선과축선 A 가 ( ) 0.003mm 라는뜻이다. 10) [ 기하공차의공차역 ] 부품형상을구성하는점, 선, 면, 축선등이기하학적으로완벽한형체로부터벗어나도괜찮은영역을 ( ) 이라한다. 이는숫자로규정하며기하공차의종류마다 ( 다르게 / 같게 ) 정의한다. 11) [ 진직도의공차역 ] 부품모서리가직선에가깝게제작되어야할경우, 진직도를정의한다. 진직도는모서리형상을포함하는평행한선을그려그너비로정하는데아래그림과같 이여러조합이나올수있다. 어떤것을택해야하는지아래표를메워라. 조합너비규칙 A 1-B 1 최소 너비가가장 A 2 -B 2 중간 ( 넓은 / 좁은 ) 것으로 A 3-B 3 최대 한다. 공차역은 3 개중어느것? 12) [ 직원도의공차역 ] 부품둘레가원에가깝게제작되어야할경우, 진원도를정의한다. 진 원도는원형상을포함하는동심원 2 개를그려그너비로정하는데다음그림과같이여 러조합이나올수있다. 어떤것을택해야하는지아래표를메워라. 조합너비규칙 C 1 최대 너비가가장 ( 넓은 / 좁은 ) 것으로 C 2 최소 한다. 공차역은 2 개중어느것? 13) [ 공차역 ] 부품의형상은공차역을넘어가지않는한공차역내부에서어떤 ( ) 이 나 ( ) 를가져도괜찮다. 14) [ 공차역의대표값 ] 공차역은변형가능영역의범위를숫자로규제한다. 이를위해대표 값이필요하다. 다음표의대표값열을채워라. 공차역 1 원안의영역 2 2개의동심원사이의영역 3 2개의등간격의선또는평행한직선사이에낀영역 4 구안의영역 5 원통안의영역 6 2개의동축의원통사이에낀영역 7 2개의등거리면또는평행한평면사이에낀영역 8 직육면체안의영역 대표값 - 53 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 15) [ 기하공차의포함관계 ] 기하공차중에는다른종류의기하공차를동시에규제하는것도 있다. 예를들어평행도는선의경우에는 ( ) 를, 면의경우에는 ( ) 를포함하여규제한다. 16) [ 기하공차의종류와기호 ] 기하공차의종류와기호는다음표로나타낼수있다. 기호를모 두그려넣어라. 사용하는형체기하공차의종류기호 단독형체 단독형체또는관련형체 관련형체 모양공차 자세공차 위치공차 흔들림공차 진직도 (straightness) 평면도 (flatness) 진원도 (roundness) 원통도 (cylindricity) 선의윤곽도 (line profile) 면의윤곽도 (surface profile) 평행도 (parallelism) 직각도 (perpendicularity) 경사도 (angularity) 위치도 (true position) 동축도와동심도 (concentricity) 대칭도 (symmetry) 원주흔들림공차 (run-out) 온흔들림공차 (total run-out) 17) [ 기하공차의종류와기호 ] 몇개의기하공차에대해다음표를채워라. 기하공차의종류평면도 (flatness) 종류 ( 모양 / 자세 / 위치 / 흔들림공차 ) 단독형체 / 관련형체 기호 평행도 (parallelism) 직각도 (perpendicularity) 원통도 (cylindricity) 18) [ 진직도 ] 진직도는선이나원통의길이방향휘어짐정도를규제한다. 그림에서선의진직도를적절히기입하라. - 54 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 19) [ 진직도 ] 진직도는선이나원통의길이방향휘어짐정도를규제한다. 그림에서원통의진직도를적절히기입하라. 20) [ 평면도 ] 그림에서평면도를적 절히기입하라. 평면도를규제해 야하는예를말해보라. 21) [ 진원도 ] 그림에서진원도를적 절히기입하라. 진원도를규제해 야하는예를말해보라. 22) [ 원통도 ] 그림에서원통도를적절히기입하라. 원통도를규정하면각축선에직각인단면의 ( ), 축선과평행한모선들의 ( ), 모선들사이의 ( ) 가동시에규정된다. 23) [ 원통도 ] 원통도가제대로나왔는지측정하고검증하는것은 ( ) 과 ( ) 을 엄청나게요구한다. 따라서진원도만으로충분한것을함부로원통도로규정해서는안된 다. 24) [ 윤곽도 ] 자유곡면이나자유곡선의가공이가져야할정확도를정의하는것이윤곽도이 다. 다음그림에서선의윤곽도와면의윤곽도를적절히기입하라. 선의윤곽도 - 55 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 면의윤곽도 25) [ 면의윤곽도 ] 부품을제작하고면의윤곽도가제대로나왔는지검증하는것은원통도보 다도엄청난 ( ) 과 ( ) 을요구한다!!! 다음그림은 CAD/CAM/CMM 시스템을 이용하여자유곡면을설계하고측정하는순환도를보여준다. 26) [ 기하공차의기준형상 ] 평행한철도레인은평행도를유지해야한다. 평행도는 2개의형체사이의상대적인자세를규정한다. 여기서기준이되는형체를 ( ) 이라한다. ( 데이텀의정의도깊이따지면복잡하다. KS 규격 B0243 ' 기하공차를위한데이텀 을참고하라 ) 27) [ 평행도 ] 그림은 ( ) 데이텀에대한 ( ) 의평행도이다. 적절히기입하라. - 56 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 28) [ 평행도 ] 그림은 ( ) 데 이텀에대한 ( ) 의평행도 이다. 적절히기입하라. 29) [ 평행도 ] 그림은 ( ) 데이텀에대한 ( ) 의평행도이다. 적절히기입하라. 30) [ 직각도 ] 그림은 ( ) 데이텀에대한 ( ) 의직각도이다. 직각도를적절히기입하라. 직각도의단위는측정을염두에두어각도가아니고 ( ) 이다. 31) [ 직각도 ] 그림은 ( ) 데이텀에대한 ( ) 의직각도이다. 직각도를적절히 기입하라. 32) [ 경사도 ] 경사도는직각도를임의의각도로확장한개념이다. 그림에서경사도를적절히기입하라. 경사도의단위는측정을염두에두어각도가아니고 ( ) 이다. 여기서데이텀표시 A-B는 A원통과 B원통의축선을 ( ) 을나타낸다. 33) [ 위치도 ] 위치도는부품이가지고있는 ( ), ( ) 및 ( ) 의위치에대한정 밀도를규정한다. 34) [ 위치도 ] 다음그림에서데이텀 A 와 B 에대한우선순위가없다고할때, 위치도를적절 히기입하라. 위치도규제의결과로구멍은정확한위치에있는점을중심으로하는지 름 0.03mm 의 ( ) 안에있어야한다. - 57 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 35) [ 위치도 ] 다음그림에서위치도를적절히기입하라. 데이 텀의우선순위는 A B C 라고하자. 데이텀으로 A 를지 정한것의효과는무엇인가? 36) [ 데이텀의우선순위 ] 데이텀의우선순위에따라가공공차에어떤영향을주는지를다음 그림을보면서말해보라. (KS B0243 발췌 ) (1) (2) 37) [ 치수공차와위치도 ] 다음그림은구멍의위치를치수공차로규제한경우와위치도로규 제한경우이다. 어떤차이가있는지지적하라. 치수 공차 규제 위치도 규제 - 58 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 38) [ 동축도 ] 그림에서동축도를 적절히기입하라. 39) [ 동심도 ] 그림에서동심도를 적절히기입하라. 40) [ 흔들림공차 ] 축중심에서축바깥면의임의의고정점까지의거리가회전할때얼마나변하는지를규제하는것을 ( ) 라고한다. 흔들림양은인디케이터를이용하여간단히측정할수있다. 41) [ 흔들림공차 ] 그림에서흔들림공차 (run-out) 를적절히기입하라. 흔들림공차를결정하는복합요인들을써라. (1) (2) 42) [ 온흔들림공차 ] 그림에서온 흔들림공차를적절히기입하 라. - 59 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 [ 실습 ] 1) [ 연습문제 01] 교재 11장의연습문제 01을다음과같이풀라. 다음페이지에답의예가있으므로필요하면참고하라. (1) 데이텀 A가가르키는형체는무엇인지말로설명하시오. (2) 데이텀 A와직각도를유지해야하는형체와공차역을입체도에서설명하시오. (3) 데이텀 B가가르키는형체는무엇인지말로설명하시오. (4) 데이텀 B와직각도를유지해야하는형체와공차역을입체도에서설명하시오. 볼조인트축의입체도 그림 9-7 볼조인트축 : 보조투상도로실제형상을그린부품도 - 60 -
[ 기계공학제도 ] 11. 기하공차 평면 1 과평면 2 는데이텀 A 에수직이고서로완전히평행이며간격은 0.01mm 이다. 규제된평면은그들사이에있다. 연습문제 01 의참고답 2) [ 연습문제 02] 연습문제 02를쉽게바꿔풀자. 그림의 자리파기원통면 은모터의기준원통면과끼워맞춤되는부위되며축이음정밀도에도영향을주는중요한형체이다. 이원통면은가운데관통구멍과평행이되어야한다. 적절한치수공차와기하공차를다음과같이부여해보자. 괄호를메우고도면의관련부분에번호를써넣어라. (1) 가장중요한관통구멍축선을 ( ) A로선정 (2) 자리파기원통면과 ( ) 급헐거운끼워맞춤을위해 H7을부여 (3) 모터기준면과접촉하는면에대해직각도를부여해야한다. IT ( ) 급수준의정밀도를부여하면기준면지름이 Φ40 이므로표 10-1에서 0.025 선정 (4) 자리파기원통면의동축도는길이가 150이므로 IT ( ) 급수준으로 0.040 선정. 지시하지않은모서리는 R2-61 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 [ 교재참조퀴즈 ] 1) [ 표면거칠기 ] 다음의제품들은표면거칠기가모두같은가? 어떤것이가장거친가? - 1 자동차의플라스틱부품, 2 차체외관의철판, 3 주물소재 2) [ 표면거칠기 ] 다음부품은어떤과정을거쳐제작되는가? 우측그림의가공면을도면에 나타내는방법은무엇인가? 3) [ 표면거칠기의종류 ] 1999 년에 KS 규격이개정되었다. 아래표를메워라. 1999 년이전. KS B0161 (3 개 ) - 중심선평균거칠기 ( ) - 최대높이 ( max ) - 10 점평균거칠기 ( ) 디지털계측기보급 1999 년이후. ISO468 의거개정 (6 개 ) - 산술평균거칠기 ( ) - 최대높이거칠기 ( ) - 10 점평균거칠기 ( ) - ( ) ( ) - ( ) ( ) - ( ) ( ) 4) [ 표면거칠기용어 ] 다음을메워라. (1) (2) (5) (3) (4) (8) (10) (4) (13) (11) (5) - 62 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 번호정의용어 (1) 표면거칠기의결방향에직각으로절단한모양 (2) 표면의굴곡성분 ( 특정파장보다긴저주파파형 ) (3) 단면곡선에서표면의굴곡성분뺀곡선 ( 고주파 ) (4) 여파굴곡곡선을직선으로바꾼선 (5) 측정의기본길이 ( 저주파파장보다작게잡음 ) (6) 여파굴곡곡선을제거하는보상형고역필터이득의 50% 가되는주파수파장 ( 기준길이와같게함 ) (7) 샘플시편의길이. 보통기준길이의 5 배 (8) 거칠기곡선의평균선윗부분 (9) 거칠기곡선이상승에서하강으로바뀌는점모두 (10) 하나의산에서가장높은국부산봉우리와접선 (11) 거칠기곡선의평균선아래부분 (12) 거칠기곡선이하강에서상승으로바뀌는점모두 (13) 하나의골에서가장낮은국부골바닥과접선 5) [ 산술평균거칠기 ] 산술평균거칠기 는 ( ) 길이의거칠기곡선에대해아래식으로구해지는값을 ( ) 단위로나타낸것이다. 6) [ 산술평균거칠기 ] 산술평균거칠기 ( ) 는계산된값을그대로쓰는것이아니라다음의어 느값보다 ( 작은지 / 큰지 ) 를따져그값으로사용한다. 단위는 [μm] 이다. 일반적은호칭은 1.6μm, 혹은 6.3μm 의표면거칠기등과같다. 0.012, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5, 25, 50, 100, 200, 400 7) [ 산술평균거칠기 ] 산술평균거칠기 ( ) 에서컷오프값 ( ) 로선정되는값을표에써넣어라. 그때의평가길이도써넣어라. 의범위 [μm] 평가길이 컷오프값 [mm] [mm] 초과이하 = ( ) 의길이 (0.006) 0.02 0.02 0.1 0.1 2.0 2.0 10.0 10.0 80.0 40-63 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 8) [ 가공법과산술평균거칠기 ] 가공법에따라얻을수있는산술평균거칠기 ( ) 의범위이다. 호닝 ~ 리밍의해당범위를검게칠하라. ( 자세한가공방법은 기계공작법 에서배울것 ) 공정명슈퍼피니싱랩핑호닝연마선삭밀링보링드릴링방전가공브로칭리밍톱질 ( 소잉 ) 다이캐스팅냉간압연. 인발압출주조단조 KS 규격의가공법기호 GSP(super finishing) GL(lapping) GH(honing) G(griding) L(lathe turning) M(milling) B(boring) D(drilling) SPED(electric discharge machining) BR(broaching) FR(reaming) SW(sawing) CD(die casting) R(rolling), D(drawing) E(extruding) C(casting) F(forging) 공정별로도달가능한 표면거칠기 [μm ] 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 9) [ 최대높이거칠기 ] 최대높이거칠기 ( ) 는기 준길이내에서가장높은 ( ) 과가장낮은 ( ) 의간격을측정하여 ( ) 단위로나타낸것이다. 이때 ( ) 이라고생각되는보통이상의높은산과낮은골은배제한다. 10) [10 점평균거칠기 ] 10 점평균거칠기 ( ) 는기준길이내에서가장높은산봉우리 ( ) 개 의높이와가장낮은골바닥선 ( ) 개의깊이의평균값을 ( ) 단위로나타낸것 이다. 11) [ 와, 의비교 ] 값은 나 값에비해약 ( ) 정도된다. 따라서 나 값을이미측정해서 값으로환산하려면약 ( ) 을곱하면된다. - 64 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 12) [ 요철평균간격 ] 요철평균간격 ( ) 은기준길이의거칠기곡선에서산끝점부터다음산끝 점까지의거리들의산술평균값이다. 단위는 ( ) 이다. 13) [ 국부산봉우리평균간격 ] 거칠기곡선의증가방향에서감소방향으로바뀌는곳을모두 ( ) 라고정의한다. 이들간의평균간격을구해 ( ) 단위로나타낸것 을국부산봉우리평균간격 ( ) 이라한다. 14) [ 부하길이율 ] 최대높이거칠기 ( ) 를먼저구한후가장높은산봉우리로부터 값의 c% 혹은 c μm만큼낮은곳에 ( ) 선을평균선과평행으로긋는다. 절단선이거칠기곡선에의해절단된부분을모두합해 라하고이의 ( ) 길이 에대한비 율을부하길이율 ( ) 이라고한다. 15) [ 표면거칠기기입 ] 표면거칠기기입에반드시포함되어야하는것은 1 표면거칠기를지시 하는면, 2( ) 가공이필요한지의여부, 3 허용하는표면거칠기의 ( ) 이다. - 65 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 16) [ 표면거칠기기입 ] 다음그림은어떤표면거칠기인가? 표를채워라. 표시기호 표면거칠기의종류 제거가공필요여부 거칠기허용상한 [ 단위 ] 예상가공법 17) [ 표면거칠기기입 ] 다음그림은어떤표면거칠기인가? 표를채워라. 표시기호 표면거칠기의종류 제거가공필요여부 거칠기허용상한 [ 단위 ] 18) [ 가공방법의기입 ] 일반적으로밀링이나선삭으로완성하는면은가공방법을특별히기입 하지않지만연마공정을사용하여완성하는면은별도로지시하는경우가많다. 연마공 정을나타내는기호는 ( ) 이다. 19) [ 표면거칠기기입 ] 우측그림에서답하라. (1) 관통구멍은어떻게가공하여야하는가? (2) 좌우측면의 3.2μm 는어떤가공방법으로가공되겠는가? (3) 표기가없는면의거칠기는어떻게되는가? - 66 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 20) [ 가공방법의기입 ] 아래그림의좌측과우측은각각어떤경우의표면거칠기기입방법인지 설명하라. 21) [ 다듬질기호 ] 1998 년까지는표면거칠기를지시하는방법으로 ( ) 기호를규정하고 있었다. 아직도많은사람들이관행적으로이를사용하고있다. 학생들은이를사용하지 않도록한다. 하지만읽을수는있어야한다. 22) [ 다듬질기호 ] 다듬질기호는파형 ( ) 과역삼각형 ( ) 을사용한다. 다음표를채워라. 기호제거가공유무환산산술평균거칠기 파형 xxx 역삼각형 1개역삼각형 2개역삼각형 3개역삼각형 4개 23) [ 다듬질기호 ] 다음도면의다듬질기호를표면거칠기기호로바꾸어보라. 다듬질기호 의미 표면거칠기기호 - 67 -
[ 기계공학제도 ] 12. 표면거칠기 [ 실습 ] 1) [ 연습문제 02] 교재 12장의연습문제 02에대해다음과같이풀라. (1) 연마공정으로가공하여표면거칠기를내야하는형체가어디인지입체도에표시하시오. 그리고얼마의표면거칠기를내야하는지규정된형식으로각각기술하시오. (2) 일반절삭가공으로가장높은수준의표면거칠기를내야하는형체는어디인지입체도에표시하시오. 그리고얼마의표면거칠기를내야하는지규정된형식으로기술하시오. (3) 가장낮은수준의표면거칠기를내야하는형체들은어디인지입체도에표시하시오. 얼마의표면거칠기를내야하는지규정된형식으로기술하시오. 볼조인트축의입체도 그림 9-7 볼조인트축 : 보조투상도로실제형상을그린부품도 - 68 -