끼워맞춤

1. 개요
   
   끼워맞추려는 두 개의 부품의 치수차에 의해 생겨나는 관계. 끼워맞춤의 종류는 공차역의 공차 크기로 결정되는 함수관계에 의해 결정된다.
   
   
2. 끼워맞춤의 종류
   
1. 분류
   
   
1. 현장끼워맞춤
2. 게이지 방식;
• 표준게이지 방식
• 한계게이지 방식
  
  
2. 현장끼워맞춤
   
   소정의 치수를 가진 구멍을 가공하고 이 구멍에 맞는 축을 끼워가며 다듬질하여 조합하는 방식. 제품의 호환성이 거의 없음.
   
   
3. 표준게이지 방식
   
1. 구멍가공 시에는 축상의 표준게이지를 사용하여 이에 맞는 구멍을 가공하고, 축가공시에는 구멍상의 표준게이지를 사용하여 이에 맞는 축을 가공하여 축과 구멍을 조합하는 방식.
   
2. 호환성은 현장끼워맞춤 방식보다는 개선되지만 한계게이지 방식보다는 떨어진다. (축상의 표준게이지를 사용하는 경우 구멍의 최소허용치수만이 결정되며, 구멍상의 표준게이지를 사용하는 경우 축의 최대허용치수만이 결정된다.)
   
4. 한계게이지 방식
   
1. 오차의 범위를 정하고 그 한계 내의 치수를 가진 제품이 제작되도록 하는 방식. 호환성 우수. 대량생산 가능.
   
2. 스냅게이지와 플러그게이지
   
   




1. 스냅게이지:
   축가공용 게이지로 대극을 통과하고 소극에서 중지하는 축을 가공.
2. 플러그게이지:
   구멍가공용 게이지로 소극을 통과하고 대극을 중지시키는 구멍 가공.
   
   
3. 한계 게이지 방식의 이점
   
1. 호환성이 있어 대량생산에 유리. 생산원가 낮음.
2. 끼워맞춤부의 틈새와 죔새의 한정.
3. 제품의 정밀도가 수치적으로 한정.
4. 분업 가능. 기술습득 용이
   
   
3. 한계 게이지 방식의 용어
   
   
1. 치수
   
1. 기준치수 : 제작도면에 기입된 치수
2. 실제치수 : 실제로 다듬질된 치수
3. 허용치수 : 허용되는 치수의 한계
   
   
2. 공차
   
1. 최대치수와 최소치수의 차
2. 기계의 기능을 해치지 않는 범위 내에서 될 수 있으면 여유 있는 공차를 취하여 경비를 줄인다.
   
   
3. 치수차 (한계치수와 기준치수의 차)
   
1. 윗치수허용차 : 최대허용치수 - 기준치수
2. 아래치수허용차 : 최소허용치수 - 기준치수
   
   
4. 끼워맞춤의 종류
   


1. 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
   

   
   

2. 중간끼워맞춤
   
   틈새가 생기는 것도 죔새가 생기는 것도 있는 방식. 축의 허용구격과 구멍의 허용구역이 겹침.
   
   
   
   
   
3. 
   
   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
   
   
   
   
   
5. 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
   
   
6. 축과 구멍의 종류
   
1. 구멍과 축의 종류
   
   



구멍 기준




축기준


즉 H는 구멍의 아래치수허용차(Aub)가 0이고, h는 축의 윗치수허용차(Aow)가 0. 따라서 구멍기준시스템과 축기준시스템의 대표 공차역의 위치로 H, h를 사용.




2. IT기준공차와 끼워맞춤
   
1. 구멍의 축의 치수공차를 등급으로 표시하고 ISO에 준하여 IT기준공차의 등급수자로 사용한다.
2. 01급에서 16급까지 18등급이 있으며 01급 쪽이 공차가 작은 쪽이며 16급 쪽으로 갈수록 공차가 크다.
3. 예컨대 구멍의 경우 01~4급은 게이지류에, 5~10급은 끼워 맞추는 부분에, 11~16급은 끼워 맞추지 않는 부분에 사용된다.
   
   
7. 구멍기준 시스템과 축기준 시스템
   
   
1. 구멍기준 시스템
   기준 구멍으로 H구멍 한 종류(H5~H10)만을 사용하고 이에 대하여 여러 가지 종류의 축을 조합하여 끼워맞춤의 종류를 얻는 방식
   
   
2. 축기준 시스템
   기준축으로서 h축 한 종류(h4~h9)만을 사용하고 이에 대하여 여러 가지 종류의 구멍을 조합하여 끼워맞춤의 종류를 얻는 방식
   
   
3. 구멍기준식과 축기준식의 비교
   
1. 축기준식의 경우 임의의 공차역을 갖는 구멍의 측정과 가공을 위해 고가의 플러그 게이지 및 다수의 리머 필요. 구멍기준식에 비해 불리.
2. 기계 및 장치산업에서 일반적으로 많이 사용
3. 예외적으로 공구준비에 발생하는 비용보다 가공비의 저감으로 얻어지는 효과가 큰 경우 축기준식이 유리한 경우도 있음.
   
   
8. 상용끼워맞춤
   
   
1. 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.
  
2. 이러한 다양한 조합 중에서 KS는 일반용으로 권장할 수 있는 끼워맞춤의 조합을 상용끼워맞춤이라고 정하고 있으며 되도록 이것을 사용하는 것이 바람직하다.
   
   
9. 기술 데이터
   
   
   1. 상용하는 축 기준식 끼워맞춤 표
   

   기준구멍	축의 종류와 등급
   	헐거운 끼워맞춤						중간 끼워맞춤				억지 끼워맞춤
   	b	c	d	e	f	g	h	js	k	m	n	p	r	s	t	u	x
   H5						4	4	4	4	4
   H6						5	5	5	5	5
   					6	6	6	6	6	6	6(2)	6(2)
   H7				(6)	6	7	6	6	6	6	6	6(2)	6(2)	6	6	6	6
   				7	7	(7)	7	7	(7)	(7)	(7)	7(2)	7(2)	(7)	(7)	(7)	(7)
   H8					7		7
   				8	8		8
   			9	9
   H9			8	8			8
   		9	9	9			9
   H10	9	9	9

   
   2. 상용하는 구멍 기준식 끼워맞춤 표
   

   기준축	구멍의 종류와 등급
   	헐거운 끼워맞춤						중간 끼워맞춤				억지 끼워맞춤
   	B	C	D	E	F	G	H	JS	K	M	N	P	R	S	T	U	X
   h5							5	5	5	5
   h6							6	6	6	6	6(2)	6
   					6	6	6	6	6	6	6	6(2)
   h7				(7)	7	7	7	7	7	7	7	(7)(2)	7	7	7	7	7
   				7	7	(7)	7	(7)	(7)	(7)	(7)	(7)	(7)(2)	(7)
   h8					8		8
   			8	8	8		8
   			9	9			9
   h9			8	8			8
   		9	9	9			9
   h10	10	10	10