- 개요
형상 및 위치정도를 나타내는 공차.
어떤 방법을 이용해도 이론적으로 정확한 치수나 형상을 만들어 낼 수는 없으며 도면에 규제된 조건에 따라서 얼마나 그대로 치수나 형상에 근접시키느냐가 관건. 이때 치수공차로만 규제된 도면은 확실한 정의가 곤란하므로 제품의 형상이나 위치에 대한 기하학적 특성을 정확히 규제하기 위함.
기하공차는 아래와 같은 경우에 특히 사용된다.
- 부품간의 기능 및 호환성이 중요할 때
- 기능적인 검사 방법이 바람직할 때
- 제조와 검사의 일괄성을 고려한 기준이 필요할 때
- 표준해석 또는 공차가 미리 암시되지 않은 경우
- 사용목적
- 기하공차 방식을 사용하지 않은 경우;
아래 그림(1)에서 (a)도면에서±0.2mm공차 내에 평행 및 직각이 되는 제품을 만들기 위해 설계자는 도면(b)와 같이 생각하고 설계하였으나 실제 도면(c)와 같이 가공되어도 부품도 도면(a)의 공차 규정에 들어가기 때문에 검사시 불합격 판정이 되지 않고 합격품으로 처리 되지만 실제 조립할 때에는 문제가 될 수 있음.
그림(1)
- 기하공차 방식을 사용하여 표시한 경우;
그림(a)처럼 제품에 대한 설계자의 의도를 그림(b)처럼 표시 할 경우 복잡한 내용에 관해서는 사용언어나 설계자의 어법에 따라서 전달되는 정보가 달라질 수 있음. 그러나 그림(c)와 같이 표준화된 규격으로 도면의 내용을 정확한 뜻을 전달 할 수 있음.
그림(2)
- 기하공차의 종류와 기호
- 모양에 관한 것 - 기하학적으로 규제되어야 할 부품 형체상의 진직도, 평면도, 진원도, 원통도, 선의 윤곽도, 면의 윤곽도 등의 표면 또는 부품 형체의 허용 변동량을 폭 또는 원통 공차역을 이용하여 3차원적으로 규제한 기하공차임.
종류기호공차의 기호사용예모
양
에
관
한
것
진직도
평면도
진원도
원통도
선의 윤곽
면의 윤곽
- 방향에 관한 것 - 부품 형체의 평행도, 직각도, 경사도 등의 허용 변동량을 폭 또는 원통 공차역을 이용하여 3차원적으로 규제한 기하공차임.
종류기호공차의
기호사용예방
향
에
관
한
것
평행도
직각도
경사도
- 위치에 관한 것 - 부품 형체 중 구멍, 축 요철부위의 정해진 진위치로부터의 허용 변동량을 원통 또는 폭 공차역을 이용하여 3차원 적으로 규제한 기하공차임.
종류기호공차의
기호사용예위
치
에
관
한
것
위치도
대칭도
동심도
또는
동축도
- 흔들림 - 모양공차와 위치공차가 복합적으로 적용되며 부품형체상의 원주 흔들림 또는 온 흔들림의 허용 변동량을 FIM(Full Indicator Movement : 인디게이터 전 이동량)에 의해 규제한 기하공차임.
종류기호공차의 기호사용예흔
들
림
원주흔들림
온흔들림
기하공차
가열 끼워 맞춤(열박음)
- 개요
가열 끼워맞춤이란 축의 외경보다 다소 작은 내경을 가진 구멍(보스)과 축을 결합함에 있어, 보스를 가열 팽창시킨 후 끼워맞춤으로써 (냉각수축으로) 축을 밀착, 기밀유지를 우수하게 하는 끼워맞춤 방식으로 보통 현장에서는 열박음이라고 한다. - 가열끼워맞춤의 여유와 가열온도
가열 맞춤부분을 정확히 하기 위해서는 완전한 진원으로 다듬고 적당한 가열맞춤 여유를 두어야 한다. - 구멍의 내경(d)을 축의 외경(D)보다 얼마만큼 작게 할 것인가 하는 것이 가열끼워맞춤에서 가장 중요한 요소. 여유가 부적당할 경우 밀착되지 않거나 파열하는 경우 발생.
재료의 항복응력을 σ, 탄성계수를 E, 구멍의 내주를 따르는 인장변형율을 ε라고 하면,
따라서 탄성변형 내의 응력이 발생하도록 하기 위해서는 구멍의 내경은 다음과 같은 조건을 만족해야 한다.
- 가열은 구멍의 모든 둘레에 걸쳐 균일하게 되어야 균일한 압착력을 얻을 수 있다. 작업의 편의 등을 고려하여 약 300℃를 표준으로 한다.
- 가열맞춤의 응용
보일러 동체의 맞춤, 배관이음, 플랜지의 맞춤, 차량 외륜의 맞춤 등은 가열끼워맞춤으로 조립된다.
끼워맞춤
- 개요
끼워맞추려는 두 개의 부품의 치수차에 의해 생겨나는 관계. 끼워맞춤의 종류는 공차역의 공차 크기로 결정되는 함수관계에 의해 결정된다. - 끼워맞춤의 종류
- 분류
- 현장끼워맞춤
- 게이지 방식;
- 표준게이지 방식
- 한계게이지 방식
- 현장끼워맞춤
소정의 치수를 가진 구멍을 가공하고 이 구멍에 맞는 축을 끼워가며 다듬질하여 조합하는 방식. 제품의 호환성이 거의 없음. - 표준게이지 방식
- 구멍가공 시에는 축상의 표준게이지를 사용하여 이에 맞는 구멍을 가공하고, 축가공시에는 구멍상의 표준게이지를 사용하여 이에 맞는 축을 가공하여 축과 구멍을 조합하는 방식.
- 호환성은 현장끼워맞춤 방식보다는 개선되지만 한계게이지 방식보다는 떨어진다. (축상의 표준게이지를 사용하는 경우 구멍의 최소허용치수만이 결정되며, 구멍상의 표준게이지를 사용하는 경우 축의 최대허용치수만이 결정된다.)
- 한계게이지 방식
- 오차의 범위를 정하고 그 한계 내의 치수를 가진 제품이 제작되도록 하는 방식. 호환성 우수. 대량생산 가능.
- 스냅게이지와 플러그게이지
- 스냅게이지:
축가공용 게이지로 대극을 통과하고 소극에서 중지하는 축을 가공. - 플러그게이지:
구멍가공용 게이지로 소극을 통과하고 대극을 중지시키는 구멍 가공. - 한계 게이지 방식의 이점
- 호환성이 있어 대량생산에 유리. 생산원가 낮음.
- 끼워맞춤부의 틈새와 죔새의 한정.
- 제품의 정밀도가 수치적으로 한정.
- 분업 가능. 기술습득 용이
- 한계 게이지 방식의 용어
- 치수
- 기준치수 : 제작도면에 기입된 치수
- 실제치수 : 실제로 다듬질된 치수
- 허용치수 : 허용되는 치수의 한계
- 공차
- 최대치수와 최소치수의 차
- 기계의 기능을 해치지 않는 범위 내에서 될 수 있으면 여유 있는 공차를 취하여 경비를 줄인다.
- 치수차 (한계치수와 기준치수의 차)
- 윗치수허용차 : 최대허용치수 - 기준치수
- 아래치수허용차 : 최소허용치수 - 기준치수
- 끼워맞춤의 종류
- 헐거운 끼워맞춤
언제나 틈새가 발생하는 끼워맞춤 (구멍의 최소치수 > 축의 최대치수)
- 최대틈새(Sg) - Gb - Kw = (N+Aob) - (N+Auw) = Aob-Auw
- 최소틈새(Sk) - Kb - Gw = (N+Aub) - (N+Aow) = Aub-Aow
N ; 기준치수 Kw ; 축의 최소허용치수 Gw ; 축의 최대허용치수
Kb ; 구멍의 최소허용치수 Gb ; 구멍의 최대하용치수 Aow ; 축의 윗치수허용차
Auw ; 축의 아래치수 허용차 Aob ; 구멍의 윗치수 허용차 Aub ; 구멍의 아래치수 허용차 - 중간끼워맞춤
틈새가 생기는 것도 죔새가 생기는 것도 있는 방식. 축의 허용구격과 구멍의 허용구역이 겹침.
- 억지끼워맞춤
항상 죔쇄가 발생하는 방식 (축의 최소치수 > 구멍의 최대치수)
최대죔새 : Ug = Gw-Kb = (N+Aow)-(N+Aub) = Aow - Aub
최소죔새 : Uk = Kw-Gb = (N+Auw)-(N+Aob) = Auw - Aob
- 끼워맞춤공차
틈새, 죔새의 가능한 공차이며 축 공차와 구멍의 공차의 합.
끼워맞춤공차 (Tp) = 구멍공차(Tb) + 축공차(Tw)
또는, 헐거운끼워맞춤에서 ; Tp = Sg - Sk
억지끼워맞춤에서 ; Tp = Ug - Uk
중간끼워맞춤에서 ; Tp = Sg - Ug - 축과 구멍의 종류
- 구멍과 축의 종류
- IT기준공차와 끼워맞춤
- 구멍의 축의 치수공차를 등급으로 표시하고 ISO에 준하여 IT기준공차의 등급수자로 사용한다.
- 01급에서 16급까지 18등급이 있으며 01급 쪽이 공차가 작은 쪽이며 16급 쪽으로 갈수록 공차가 크다.
- 예컨대 구멍의 경우 01~4급은 게이지류에, 5~10급은 끼워 맞추는 부분에, 11~16급은 끼워 맞추지 않는 부분에 사용된다.
- 구멍기준 시스템과 축기준 시스템
- 구멍기준 시스템
기준 구멍으로 H구멍 한 종류(H5~H10)만을 사용하고 이에 대하여 여러 가지 종류의 축을 조합하여 끼워맞춤의 종류를 얻는 방식 - 축기준 시스템
기준축으로서 h축 한 종류(h4~h9)만을 사용하고 이에 대하여 여러 가지 종류의 구멍을 조합하여 끼워맞춤의 종류를 얻는 방식 - 구멍기준식과 축기준식의 비교
- 축기준식의 경우 임의의 공차역을 갖는 구멍의 측정과 가공을 위해 고가의 플러그 게이지 및 다수의 리머 필요. 구멍기준식에 비해 불리.
- 기계 및 장치산업에서 일반적으로 많이 사용
- 예외적으로 공구준비에 발생하는 비용보다 가공비의 저감으로 얻어지는 효과가 큰 경우 축기준식이 유리한 경우도 있음.
- 상용끼워맞춤
- 구멍기준에서는 H5~H10의 6 종류의 구멍을 기준으로 각종의 축을 조합할 수 있고 축기준식에서도 h4~h9의 6 종류의 축을 기준으로 각종의 구멍을 조합할 수 있다.
예) 축이나 구멍의 종류가 25 개, 정밀도 등급이 20등급이라고면, - 6×25×20 = 3000 가지의 조합이 가능.
- 이러한 다양한 조합 중에서 KS는 일반용으로 권장할 수 있는 끼워맞춤의 조합을 상용끼워맞춤이라고 정하고 있으며 되도록 이것을 사용하는 것이 바람직하다.
- 기술 데이터
1. 상용하는 축 기준식 끼워맞춤 표기준구멍축의 종류와 등급헐거운 끼워맞춤중간 끼워맞춤억지 끼워맞춤bcdefghjskmnprstuxH544444H6555556666666(2)6(2)H7(6)67666666(2)6(2)666677(7)77(7)(7)(7)7(2)7(2)(7)(7)(7)(7)H87788899H98889999H10999
2. 상용하는 구멍 기준식 끼워맞춤 표기준축구멍의 종류와 등급헐거운 끼워맞춤중간 끼워맞춤억지 끼워맞춤BCDEFGHJSKMNPRSTUXh55555h666666(2)666666666(2)h7(7)7777777(7)(2)7777777(7)7(7)(7)(7)(7)(7)(7)(2)(7)h8888888999h98889999h10101010
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| 구멍 기준 |
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| 축기준 |
- 즉 H는 구멍의 아래치수허용차(Aub)가 0이고, h는 축의 윗치수허용차(Aow)가 0. 따라서 구멍기준시스템과 축기준시스템의 대표 공차역의 위치로 H, h를 사용.
다듬질 기호
기호
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사상정도
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거칠기
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적 용
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무기호
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주조,압연,단조의 자연면
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일반적으로 가공은 피하고, 특히 내압력을 요하는 곳에 적용.
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~
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주물의 요철을 따내는 정도의 면
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스패너의 자루, 핸들의 암, 주조면, 플랜지의 측면
| |||
▽
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줄가공, 선삭 또는 그라인딩에 의한 가공으로 그 흔적이 남을 정도의 거친 가공면
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35-S
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베어링의 저면, 펌프 등의 밑판의 절삭면, 축과 핀의 단면, 다른 부품과의 접착하지 않은 다듬면
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50-S
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베어링의 저면, 축의 단면, 다른 부품과 접착하지 않은 거친 면.
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70-S
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중요하지 않은 독립된 거친 다듬면.
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100-S
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간단히 흑피를 제거하는 정도의 거친면.
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▽▽
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줄가공, 선삭 또는 그라인딩에 의한 가공으로 그 흔적이 남지 않을 정도의 보통 가공면
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12-S
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커플링 등의 플랜지면, 플랜지 축 커플러의 접합면, 키로 고정하는 구멍과 축의 접촉면, 베어링의 본체와 케이스의 접착면, 리머 볼트의 취부, 패킹 접촉면, 기어의 보스 단면, 리머의 단면, 이끝면, 키의 외면 및 키의 홈면, 중요하지 않은 기어의 맞물림면, 기어의 이 나사산, 핀의 외형면 및 이외면, 기타 서로 회전 또는 활동하지 않는 접촉면 또는 접착면
| ||
18-S
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스톱 밸브 등의 밸브 로드,핸들의 사각 구명의 내면, 패킹의 접촉면 기어의 림부 양단면, 보스의 단면, 부시의 단면, 키 또는 테이퍼 핀으로 고정하고 구멍과 축 의 접촉면, 핀의 외형면, 볼트로 고정한 접착면, 스패너의 구경에 적합한 부분의 평면.
| ||||
25-S
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플랜지 축 커플링이나 벨트 등의 보스 단면, 림 단면, 핸들의 사각 구멍내면,풀리의 홈면, 블레이드(blade)의 외형면, 접합봉의 선삭면, 피스톤의 상·하면, 차륜의 외형면
| ||||
▽▽▽
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줄가공, 선삭, 그라인딩 또는 래핑 등의 가공으로 그 흔적이 전혀 남지 않는 극히 평활한 가공면
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12-S
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크로스 헤드형, 디젤 기관의 피스톤 로드, 피스톤 핀, 크로스핀, 크랭크 핀과 그 저널, 실리더 내면, 베어링면, 정밀기어의 이의 맞물림면, 캠표면, 기타 윤이 나는 외관을 갖는 정밀 다듬면.
| ||
3-S
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크랭크 핀, 크랭크 저널, 보통의 횡 베어링 면, 기어의 이의 맞물림면, 실린더 내면, 정밀 나사산의 면.
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6-S
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볼의 외면, 중요하지 않은 횡 베어링 면, 밸브, 와셔의 접착면, 기어의 이의 맞물림면, 수압 실린더의 내면 및 램(ram) 외면, 콕의 스토퍼(stopper) 접촉면.
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▽▽▽▽
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래핑, 버핑 등의 작업으로 광택이 나는 고급 다듬면
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|
정밀 다듬 래핑(lapping), 버핑(buffing) 등에 의한 특수 용도의 고급 플랜지면
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0.4-S
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연료 펌프의 플랜지, 피스톤 핀, 크로스 헤드핀, 고속 정밀 베어링면.
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0.8-S
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크로스 헤드형, 디젤기관의 피스톤 로드, 피스톤 핀, 크로스 헤드 핀, 실린더 내면, 피스톤 링의 외면, 고속 베어링 면, 펌프의 플랜지
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공차
- 공차시스템의 필요성
- 기준치수대로 기계가공 하는 것은 실제적으로 불가하며, 통일 조건으로 가공하여도 치수의 흐트러짐이 발생한다.
- 이러한 가공오차를 완전히 없앨 수 없으므로 실용상 허용할 수 있는 오차의 한계를 정하게 된다.
- 이 때 치수공차를 정하는 것은 숙련이 필요하며 설계자의 재량에 맡겼을 때 측정, 검사의 표준화를 이룰 수 없게 되므로 치수차에 대한 적당한 단계를 설정하여 기준공차시스템으로 사용하고 있다.
- 허용한계치수
실용상 허용할 수 있는 오차의 한계를 정하여 실제치수가 그 범위 내에 있게 하면 공작상 편리하며 호환성을 얻게된다. - 치수공차
- 용어의 정의
기준치수(호칭치수) N ; 도 변에 기입된 치수
실제치수 I ; 실제 가공된 치수
최대허용치수 G; 허용 치수의 최대값
최소허용치수 K; 허용치수의 최소값
위치수허용차 Ao; Ao =G-A
아래치수허용차 Au; Au =K-A
공차 T ; T = G-K (= 위치수허용차-아래치수허용차 ) - 계열생산에 있어서 설계치수와 공차역의 빈도분포
이론적으로 (1)와 같은 정규분포를 보여야 하지만 실제의 경우 공구의 마멸이나 작업자의 심리적 동기(절삭가공 후에는 치수회복이 불가능하므로 설계치수보다 덜 가공하고자 하는 심리 발생)에 의해 측정결과가 (2)와 같이 비대칭성을 보인다.
- 치수의 표기
- 치수의 표기
; N=120, G=120.06, K=119.97, T=Ao-Au=0.09 - 축, 구멍의 치수표기
- 위치표기 ; 안치수(구멍)는 영문대문자, 바깥치수(축)는 영문소문자
- 품 질 ; IT 등급 (01등급부터 16등급까지 18등급)
- 도면의 표기
- 50, 80 ; 내경 및 외경 호칭치수- H, k ; 구멍과 축의 공차역의 위치- 8, 6 ; IT 품질등급 - 공차 계산의 예
Ø50H8 구멍과 Ø50k6 의 축이 있다. 구멍의 윗치수허용차가 39μm, 축의 윗치수허용차가 21μm, 축의 아래치수허용차가 2μm 일 때
- 구멍의 공차 ; Tb = 39-0 = 39 (μm)
- 축의 공차 ; Tw = 21-2 = 19 (μm)
- 구멍의 최대치수 ; Gr = S0+0.039 = 50.039 (mm)
- 구명의 최소치수 ; Kb = 50 (mm)
- 축의 최대치수 ; Gw = 50+0.021 = 50.021 (mm)
- 축의 최소치수 ; Kw = 50 +0.002 = 50.002 (mm)
재료의 파손
- 파손이란?
하중상태하의 부재가 항복(yield)하거나 파단(fracture)되어 그 기능을 수행할 수 없게 된 상태에 이르게 됨을 의미 - 파손법칙
기계부품에 단순응력이 작용할 때는 응력변형률선도(σ-ε선도)에서 탄성한도, 항복점, 극한강도 등을 할 수 있기 때문에 쉽게 파손상태를 예측하여 설계할 수 있다. 하지만 일반적인 경우 기계부품은 인장, 압축, 굽힘, 비틀림 등의 조합응력 상태에 놓이게 되며, 이때의 파손의 조건을 제시하는 것이 파손법칙이다.
파손법칙은 응력, 변형율, 에너지의 조건식 등으로 표시된다. - 최대주응력설(Rankine의 설)
최대주응력이 단순 인장이 작용할 때의 파손응력에 이르렀을 때 파손이 발생한다는 이론으로 취성재료의 분리파손에 잘 일치하는 대표적 이론.
예를 들어, 취성재료의 축에 M,T, P가 작용할 때,
최대주응력이 인장 또는 압축의 한계응력에 이르렀을 때 파손된다. - 최대전단응력설(Guest의 설)
최대 전단응력이 단순인장 혹은 단순압축이 작용할 때의 파손응력에 이르렀을 때 파손이 발생한다는 이론. 연성재료의 미끄럼파손에 잘 일치하며 기계요소의 강도설계에 가장 많이 이용됨.
예를 들어, 연성재료의 축에 M, T, P가 작용할 때,
이때 최대전단응력이 단순인장에서의 항복응력에 이르렀을 때 파손 발생.
기계요소와 기계설계
- 기계설계의 방법
- 설계 방법
기계를 제작함에 있어서 먼저 가장 유효하게 작용하는 기구를 선정하고 다음에 각 기계 요소 등에 대한 외력，관성，진동 등을 생각하여 내력과 변형율의 크기를 계산하고 이에 적합한 재료를 골라서 기계가 안전하고 확실하게 요소의 성능을 발휘할 수 있도록 형상과 치수를 정한다. 이밖에 경험적 요소도 아울러 생각하고 공작 등을 고려하여 설계 한다. - 기계설계에 필요한 지식
기계요소에 작용하는 응력 상태，형상，재료 및 제작법에 대한 지식을 종합적으로 알고 있어야 되며，기계설계에 필요한 기초지식과 전문지식은 다음과 같다.
- 기초지식
① 기구학적 지식 （기계 각 부의 상호운동에 관계）
② 기계역학적 지식 （기계 각 부의 힘의 관계）
③ 재료역학적 지식 （재료 또는 부품의 내력 및 변형에 대한 관계）
④ 재료과학적 지식 （재료의 선정 및 특성의 관계）
⑤ 기계요소적 지식 （기계 요소의 성질에 대한 관계）
⑥ 기계공작적 지식 （기계를 제작하는 방법에 대한 관계）
- 전문지식
① 유체역학적 지식 （유체역학，유체기계）
② 열역학적 지식 （열역학，증기공학，내연기관，열전달）
공작기술의 진보，재료의 발전 및 기계의 자동화 및 자동제어 등으로 인하여 기계의 설계는 system engineering 으로 발전하고 있다. - 기계설계에 고려되는 사항
신뢰성，공작성，유지성，경제성，독창성，표준성，호환성，운반성，합목적성，계산의 정확성 및 정숙성 등이 고려되어야 한다. - 계획 설계
유사 제품의 시장조사，생산성，제품 가격 등을 조사하고 조사자료를 정리통합하여 데이터와 샘플처리를 하여 창조성에 입각하여 계획해 나가야 한다. - 기계시스템 설계
기계 운동계 내의 하나의 기구를 빼내어 입력 X 와 출력 Y 와의 관계를 Y=F(x)로 줌으로써 새로운 기구로 만들 수가 있는데 이것을 기구의 총합이라 부르고 이 총합을 크게 나누어 형식，수，양의 3 가지 총합을 주장하고 있다. - 형식 총합 - 입력관계 Y= F (X）가 주어지면 설계자는 외부 구속조건으로부터 외부기구（고정절，입력절·출력절의 입출력량의 표시，형식，위치，형상，대우） 등의 형식을 결정한 다음 입력절과 출력절을 연결하는 내부기구를 결정한다．
- 수의 총합 - 형식 총합에 있어서 link 및 joint 의 연쇄 형식이 결정되면 자유도가 검토된다. 이 경우 기구의 형식을 모델화 하면 기구의 자유도를 확실히 파악할 수 있다. (이 때 자유도가 동일한 기구 사이에 치환이 가능하다.)
- 양의 총합 - 수의 총합을 완료하면 기구의 link 및 joint 의 기하학적 위치 및 치수를 입·출력에 따라 결정하여야 한다． 이것을 양의 총합이라 한다．
- 함수창성 기구: 주어진 입 · 출력절의 운동의 함수 관계로부터 각 link 의 기하학적 치수 및 joint 의 위치를 결정
- 경로창성 기구: 기구의 중간절상의 일 점이 주어진 경로에 따라 운동하도록 각 link 의 기하학적 치수 및 joint 의 위치를 결정
- 기본설계
- 운동학적 구성: 기구의 총합에서 기구의 운동 상태를 파악할 수 있으므로 기구를 구성하는 각 요소 (joint, link)의 속도 및 가속도를 구할 수 있다.
- 재료의 선택: 기구가 구성되면 이 운동을 정확히 하기 위하여 joint 사이의 헛돌기，link 의 탄성 변형을 작게 하고 화학적，전기적으로 신뢰성 있는 재료를 택한다.
- 요소의 강도: 하중의 종류 （정하중，동하중，충격하중）,응력집중，크리프，피로，노치계수，강성，노치 및 치수효과，강도의 균일성，안전계수 등에 주의하여 강도 설계한다.
- 요소의 중량: 요소의 형식 및 비중이 결정되면 요소의 중량이 계산되며 원가계산，운동특성 계산에 사용된다.
- 운동계의 고유진동수: 운동계의 고유진동수가 운동의 주기가 일치하지 않도록 동적 설계를 한다.
- 기계의 시작: 역학적 설계가 완료되면 시작기계를 제작하여 기능，성능을 검토하고 개량한다.
- 생산설계
- 목적
양산에 옮길 때 기능，성능을 유지하면서 생산능률을 향상시키기 위하여 형식 및 치수의 단순화，치수와 재료의 통일화 및 규격화，공작법의 개선 및 공정의 감소，조립 조정의 합리화 등에 관한 사항을 검토한다. - 설계의 관리시스템
기계 제조공장의 조직，재료관리，공정관리，운반관리，연구관리 등에 관한 사항을 고려 한다. - 인간공학적 관리
기계의 상태를 검지하고 동작을 주는데 있어서 보고 읽는 것을 편리하게하고 조작을 손쉽게 하도록 설계하고 색채，조명，진동，소음 등의 환경이 인간에 피로를 주지 않도록 하고 구성미가 상품의 가치를 높일 수 있도록 한다. - 설계계산서
설계과정에서 사용된 이론，가정，계수，수치，계산 등의 내용을 기재한 계산서로 근거를 명확히 한다． 이는 세부 설계자가 동시에 이용하게 되며 후에 각종의 검사，시험，검토 시 필요한 자료가 된다.
