게이지(GAUGE) 설계

★ 게이지(GAUGE) 설계

 

게이지에 대한 최초의 사고방식은 모범적인 것을 만들어 놓고 그것과 똑같은 것을 만

들어 낸다고 하는 데에서 출발하고 있다. 따라서 처음에는 같은 모양의 축에 대해서

는 그것과 같은 지름의 원통을 사용하여 퍼스에 의해 옮기거나 양자를 손톱 끝으로

배교하거나 하는 방법이 채택되었다

부품의 가공은 도면에 주어진 치수로 정확하게 가공 및 제작하기란 불가능하다. 그것

은 제조방법을 피할 수 없는 부정확도 때문이라고 말할 수 있다. 그러나 사용목적에

알맞게 하기 위하여 2개의 허용 한계치수를 주어서 그 허용한계 치수 내에 있으면 사

용에 만족하도록 하고 있다, 이러한 허용 한계치수의 차를 공차라 하고, 그 공차 범위

를 검사하는 기구를 게이지라 한다.

 

1. 게이지(Gauge)의 필요성 

기계를 제작한다는 것은 두 개 이상의 부품을 만들어 그것을 조립하는 것이다, 기계

를 다량 생산할 때에는 가장 능률적인 방법으로 생산할 필요가 있다. 그러기 위해서

는 조합될 부품을 일일이 현물에 맞추어서 가공하지 않고 조합 부품을 별도로 해도

조립 후에 예정된 기능을 충분히 얻을 수 있어야 한다. 이와 같이 다량 생산된 부품이

생산된 장소나 시간에 관계없이 곧 조립되고 또한 예정된 기능을 갖추는 것을 호환성

이 있다고 한다.

GAUGE는 치수 공차를 관리하고 바로 이러한 호환성을 얻을 목적으로 사용되는 것이

다. 다량생산 방식이 되고 분업화됨에 따라서 제품을 간단한 방법으로 또한 충분한

호환성을 얻을 수 있는 방법으로 검사할 필요가 있다. 즉 구멍 가공에는 원통형의

GAUGE를 축 가공에는 구멍형의 GAUGE를 사용하여 가각 끼워 맞추었을 때 무리 없

이 통과하게 되면 합격이라고 판정하는 방법이다, 그러나 이 방법으로서는 GAUGE에

대해 제품을 꼭 맞춰서 만드는데 한계가 있고 정도가 높이 요구됨에 따라서 끼워 맞

춤에 지장을 초래하게 되었다. 그래서 더욱 검사방법이 진보하여 현재 사용되고 있는

한계 GAUGE방식이 확립되었던 것이다.

 

2. 게이지(Gauge)의 이점 

(1) 검사는 간단하고 능률적인 것이다

(2) 게이지는 간단한 구조로 만들어져 있어 다른 검사기기 보다 가격이 싸다.

(3) 게이지를 이용한 측정은 숙련을 요하지 않고 간단하게 사용할 수가 있다.

(4) 작업 중에 조기불량 발견이 용이하다. 따라서 기술 습득이 빨라지며 작업에 속도

감이 붙는다.

(5) 미숙련공이 게이지를 사용하여 만든 부품이 숙련공이 게이지 없이 만든 것과 같은

품질이거나 오히려 더 나을 수도 있는 경우도 있다.

(6) 완성품 중에 불량품의 혼입을 미연에 방지할 수 있음으로 다음 공정에서 불량 개

소를 모르고 가공하는 사례를 미리 예방할 수도 있다.

(7) 기능상 별 지장이 없는 범위에서 허용하는 최대 공차를 인정 합격시킴으로써 필요이

상의 정밀도를 요구하지 않기 때문에 결과적으로 코스트 다운을 가능하게 한다.

 

3. 게이지의 종류 

게이지라고 하는 말은 실제로 상당히 넓은 의미로 사용되고 있어서 측정기를 포함하

고 있는 경우가 많다. 조정가능의 게이지도 있지만 우리가 흔히 게이지라고 부르고

있는 것은 고정치수 게이지를 말한다.

 

(1) 형상에 따른 분류 

1) 지시식 게이지(indicating gage)

다이얼 게이지, 전기 마이크로미터, 공기 마이크로미터 등이 있으나, 주로 인디

게이터를 사용하며 한계 치수내의 합격, 불합격판정은 물론, 실제치수를 측정

하여 정밀 끼워 맞춤을 가능하게 할 수 있으며, 지시된 수치는 반드시 실제의

치수에 대해서 1:1이 안되는 경우도 있다.

2) 고정식 게이지(Fixture gage)

블록 게이지, 테이퍼 게이지, 나사 게이지 등과 같은 미리 정하여진 치수, 각도

형상을 검사하는 것과 치수가 조절 가능한 것이 있으며, 대부분의 한계 게이지

가 이분류에 속한다.

3) 복합(조립) 게이지(Multiple gage)

1회의 검사로서 제품 또는 공작물의 1개 이상의 치수를 검사하고 측정하기 위

한 특수 게이지이다, 주로 제품의 치수관계등을 검사하기 위하여 조립되어 만

들어진 게이지로서, 동시에 여러 가지의 요소를 검사할 수 있도록 되어 있는

것을 포함한다. 따라서 이것은 1개 이상의 고정치수 게이지 또는 지시식 게이

지가 조립된 조립 게이지이다. 이와 같은 것을 검사 고정구라고 할 때도 있다.

4) 링 게이지(Ring gage)

원형 내측 면을 갖는 게이지로서 원통상과 원추상(데이퍼 게이지)이 있다.

5) 플러그 게이지(Plug gage)

여러 가지 단면형상의 외측 면을 갖는 게이지로서 테이퍼가 붙어 있는 것도 포

함된다.

6) 스냅 게이지(Snap gage)

바깥지름, 길이, 두께 등을 검사하기 위한 평행, 평면의 내측 면을 갖는 게이지

이다

7) 갤리퍼 게이지(Caliper gage)

스냅 게이지와 같은 형상이나 플러그 게이지와 같은 외측을 함께 갖는 게이지

로서, 오늘날 그 사용이 잘 안 되고 있다. 스냅 게이지를 갤리퍼 게이지라고 부

르는 경우도 있다

8) 리시빙 게이지(Receiving gage)

원형 이외의 여러 가지 단면형의 내측 면을 갖는 게이지를 총칭한 것으로서,

구면 게이지라든가 스플라인, 링 게이지 라든가 하는 경우와 같은 대상이 되는

명칭을 붙여 부르는 경우가 많다.

9) 플러시 핀 게이지(Flush pin gage)

주로 깊이 검사 등에 사용되는 것으로서 슬리브와 핀으로서 구성되고 그 냥단

면의 차를 손끝 또는 손톱 끝으로 판정하는 게이지이며, 독일에서는 타스테라

고도 부른다. 그 이용 범위는 매우 넓다

10) 판형 게이지(Profile gage, Template gage)

제품의 형상에 대응하여 여러 가지 측정 면을 가진 게이지이며, 간단하기 때문

에 이용범위가 넓다.

11) 에어 게이지(Air gage)

공기를 이용하여 검사하는 방법으로 그 상용범위가 광범위하며 극히 미세한

초정밀 검사에 응용할 수 있다. 검사시 에어 게이지는 헤드와 디스플레이를 함

께 사용하여야 하며, 헤드만 교체하여 사용가능 하므로 비용도 적게 든다.

12) 전자식 게이지(LVDT System)

차동트랜스(LVDT)를 응용한 검사 System으로 검사 자동화 부분에 많이 응용하

는 추세이다. 그 응용분야가 매우 광범위하고 초정밀 측정이 가능하여 많은 발

전을 거듭 하는 추세이다

 

(2) 사용목적에 따른 분류 

1) 표준(기준)게이지(Master gage)

제품에 대해서는 직접 사용하지 않는 것을 원칙으로 하고, 게이지의 점검관리

상의 치수기준이 되는 것이다

2) 점검 게이지(Reference gage)

제품에 대하여 사용하지 않고 게이지의 치수검사 또는 마모 등을 검사할 때 사

용한다

3) 검사용 게이지(Inspection gage)

샘플링 검사, 또는 수입검사에 주로 사용한다. 공작용 게이지가 일정량 마모되

면 전용하여 사용한다. 공작용에 합격한 제품이 반드시 검사용 게이지에서도

합격할 수 있도록 치수가 정해져 있는 것이 보통이다

4) 공작용 게이지(Working gage)

제품의 가공 중 또는 공장 내에서의 검사에 사용된다.

 

4 게이지(Gauge)사용상 주의 사항

 

(1) 게이지 선정 

게이지는 제품의 호환성을 유지하면서 경제적으로 제품을 제작하는 것을 목적으

로 하고 있다. 따라서 제품의 생산량, 가공조건, 게이지의 가격 등을 고려하여 얼

마만큼의 정밀도와 어떠한 종류의 게이지를 사용하는 것이 좋은지를 결정해야

한다.

 

(2) 취급시 주의사항 

게이지는 정밀도가 높고 가격이 비싸므로 신중하게 다루지 않으면 손상을 입게

되고, 수명을 단축시키게 된다.

게이지의 일반적인 주의사항은 다음과 같다.

1) 기계 운전중에는 사용을 금한다.

2) 필요이상의 힘을 가해서 사용하지 않는다.

3) 떨어뜨리거나 부딪치지 않게 주의한다.

4) Chip이나 먼지 등이 묻은 상태에서 사용하지 않는다.

5) 녹이 슬지 않게 잘 보관해야 한다

6) 정기적이 정도 검사를 해야 한다

 

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