게이지(GAUGE)설계 - 한계 게이지(Limit Gauge)

★ 한계 게이지(Limit Gauge)

 

1. 한계 게이지 

기계나 각종 치공구의 부품의 가공에 있어 치수에 주어지는 허용범위내의 공차를 조

사하여 부품을 가공한 후 실제치수가 그 공차 범위내에 있도록만 하면 상호관계가

만족되고 또한 조립작업도 용이하고 대량생산에 따른 부품의 호환성도 있기 때문에

경제적으로 유리하게 된다. 이와 같이 생산량이 많은 부품 또는 제품의 합부를 검사

하기 위한 기구를 한계 게이지라 하며, 허용치수범위에서 최대값 및 최소값이 주어진

통과측과 정지측의 두 개의 게이지를 조합한 형식을 취하고 있다.

 

(1) 한계 게이지의 장점 

1) 검사하기가 편하고 합리적이다.

2) 합. 부 판정이 쉽다

3) 취급의 단순화 및 미숙련공도 사용 가능

4) 측정시간 단축 및 작업의 단순화

 

(2) 한계 게이지의 단점 

1) 합격 범위가 좁다.

2) 특정 제품의 한하여 제작되므로 공용사용이 어렵다

 

2. 한계 게이지의 사용재료

 

(1) 한계 게이지 재료에 요구되는 성질 

1) 열팽창 계수가 적을 것

2) 변형이 적을 것

3) 양호란 경화성 : HRC 58 이상

4) 고도의 내마모성

5) 가공성이 좋으며 정밀 다듬질이 가능할 것

 

(2) 한계 게이지의 재료 

1) 표면 경화강 및 합금공구강(STC3)

2) 탄소공구강 STC4

 

(3) 한계 게이지 등급 

1) XX급 : 최고급의 정도를 갖고 실용되는 최소 공차로 정밀한 래핑(lapping)가

공을 한 마스터 게이지로, 극히 제품 공차가 작거나 또는 참고용 게이지에만

사용되는 데, 플러그에만 적용된다.

2) X급 : 제품 공차 비교적 작을 때에 사용되는 래핑 가공이 된 게이지로, 제품 공

차 0.002인치 이하인 것이다.

3) Y급 : X급보다 제품 공차가 큰 경우(0.0021~0.004인치)로 가장 많이 쓰이는 래

핑 가공을 한 게이지 이다.

4) Z급 : Y급보다 제품 공차가 큰 경우 0.004인치 이상일 때로 보통 래핑 가공을

원칙으로 하나 연삭 가공으로 완정해도 좋다고 되어 있다.

5) 공차 부호의 방향 : 통과측 플러그 게이지는 +로 하고, 정지측 게이지는 -로

한다.

 

3. 한계 게이지의 종류

 

(1) 구멍용 한계 게이지 

구멍용 한계 게이지는 여러 가지 형상의 것이 있으며, 호칭 치수에 크기에 따라

다른 종류의 것이 사용된다. 즉, 호칭 치수가 비교적 작은 것은 플러그 게이지

(plug gauge)가 사용되고, 그보다 큰 것은 평 플러그 게이지(flat plug gauge), 그 이

상은 봉 게이지(bar gauge)가 사용되며 한계 게이지의 종류와 치수의 적용 범위는

[표 5-1]에 나타난다.

 

[표 5-1] 구멍용 한계 게이지의 종류와 치수의 범위

 

구멍용 한계 게이지의 종류		호칭 치수의 범위(mm)
원통형 플러그 게이지	테이퍼 로크형	1~50
	트리 로크형	50~120
평형 플러그 게이지		80~250
판 플러그 게이지		80~250
봉 게이지		80~500

 

 

1) 플러그 게이지(plug gauge)

보통 사용되는 플러그 게이지는 구조는 통과측(go end)과 정지측(not go end)이

있고, 통과측은 원통부의 길이가 정지측보다 길게 되어 있다. 구멍과 통과측 지

름에 차가 극히 작을 때는 게이지를 구멍에 넣기 어려우므로, 구멍의 축선과 게

이지의 축선이 일치 되도록 하여야 한다, 만약 플러그 게이지가 기울면 움직이

지 않게 되어 게이지의 표면에 흠이 생길 수도 있다. 이런 경우에는 게이지 선

단부에 적당한 안내면을 만들어 구멍에 밀어 넣기 좋게 하는 방법도 있다.

2) 평 플러그 게이지(flat plug gauge)

용도는 호칭지름이 큰 구멍의 측정에 플러그 게이지(plug gauge)를 사용하면 중

량이 많아 취급이 곤란할 경우에 평 플러그 게이지를 사용한다. 구조는 플러그

게이지를 얇게 절단한 것과 같은 모양으로 원통의 일부를 측정 면으로 한다

3) 봉 게이지(bar gauge)

용도는 부품의 호칭 치수가 더욱 커지면 평 플러그 게이지로도 무겁고 취급하

기 어려워지므로 봉 게이지를 사용한다. 단면이 원통 면과 구면인 것의 두 가

지가 있다.

4) 터보 게이지(ter-bo gauge)

통과측(go end)은 최소 허용과 동일한 지름을 갖는 구의 일부로 되어 있고, 정

지측(not go end)은 같은 구면상에 공차만큼 지름이 커진 구형의 돌기모양의

볼(Ball) 붙어 있다. 따라서 이것을 넣고 돌릴 때 돌기를 넣어서 돌지 않으면 허

용 한계 치수 내에 있다는 것을 알 수 있다.

터보 게이지는 테일러의 원리에 맞지 않으므로 이 게이지는 구멍의 길이가 짧

고 구멍의 진직도가 제작 방법에 의하여 보증되어 있으며 그다지 중요하지 않

은 긴 구멍에 주로 쓰인다. 그러나 회전 및 전후로 이동함으로서 진직도, 타원

형 등 형상오차를 알 수 있는 장점이 있으나 연한재질은 깎아먹을 우려가 있어

검사에 주의를 요한다

 

(2) 축용 한계 게이지 

이 한계 게이지의 종류 및 치수의 범위를 [표 5-2]애 나타냈다. ISO규격에 호칭치

수 315mm 이하에서는 스냅 게이지를 사용하고 315mm를 초과하는 것에는 마이크

로 인디게이터 부착 게이지 사용을 권장하고 있다. 단, 작은 지름에 대하여 통과

측에는 링 게이지를 또 얇은 두께의 공작물에 대하여는 통과측, 정지측 모두 링

게이지를 사용하고 있다

 

[표5-2] 축용 한계 게이지의 종류와 치수 범위

 

축용 한계 게이지의 종류	호칭 치수의 범위(mm)
링 게이지 양구판 스냅 게이지 편구판 스냅 게이지 C형판 스냅 게이지	1~100 1~50 3~50 50~180

 

 

1) 링 게이지(ring gauge)

지름이 작은 것이나 두께나 얇은 공작물의 측정에 사용된다. 링 게이지는 스냅

게이지에 비하여 가격이 비싸지만 테일러의 원리에 따라 통과측에는 링 게이

지를 사용하는 것이 바람직하다.

2) 스냅 게이지(snap gauge)

스냅 게이지를 사용한 방법은 일반적으로 측정 압력이 작용하므로 취급에 주

의하여야 한다. 조립식(multiple gauge라 고도하며, 0.8~12mm의 것이 있음)은

고정식 게이지로 만들면 비경제적이므로 적은 수의 부품을 검사할 때 유리하

다. 이것은 마모되면 측정 면을 수정할 수 있고, 또 중간에 끼우는 블록(block)

게이지의 검사에 원통형의 검사 게이지를 사용할 수 있으며, 지름이 100mm

까지는 원판 게이지 그 이상의 것은 원통 게이지를 사용한다.

스냅 게이지는 테일러의 원리에 따라 정지측에만 사용하는 것이 좋으나, 게이

지 원가가 싸고, 사용상 편리성, 축의 형상오차가 작다는 것 등을 고려하여 통

과측, 정지측 모두 사용하고 있다.

스냅 게이지는 고유치수와 작동치수로 구별되는데, 고유치수는 힘을 받지 않

을 때 까지는 치수이고, 작동치수는 연직으로 한 스냅 게이지를 주의 깊게 가

만히 정지시켰다 놓았을 때 사용하중에 의하여 통과하는 점점 게이지의 지름

이다. 작동치수와 고유치수의 차이는 스냅 게이지의 형상, 탄서으 마찰계수 및

사용하중과 관계가 있다, 조절식 한계 게이지는 게이지 버튼 또는 슈우(shoe)

를 조정하여 치수를 맞출 수 있도록 설계된다. 조절식 게이지의 치수 조절은

검사의 대상이 되는 공작물의 수량이 많아 게이지의 치수를 결정하는 부분이

마멸되어 치수 조절이 가능하다. 유사치수의 공작물을 검사할 때에도 치수를

조절함으로서 사용이 편리하다. 그러므로 통과측에 부여하는 마모여유를 부여

하지 않는다, 이 조정식 스냅 게이지를 사용하면 다품종 소량생산의 공작물 검

사에 유리하다.

 

(3) 기타의 한계 게이지 

이상의 구멍과 축 이외의 폭, 길이 단의 깊이와 높이, 원호 등을 측정할 수 있는

게이지가 있고, 이것들은 주로 판 게이지(profile gage, template gage)되어 있다.

 

 

***********************************************************************************

아래를 클릭 하시면 기계부품 및 다양한 산업용품 정보를 확인 하실수 있습니다 

클~~릭 ↓↓

 

기계부품, 산업용품 전문 모두다몰

 

취급품목 : 베어링/모터/볼트/너트/송풍기/동력전달부품/기계요소

공작기계/엔진기계/식품기계

전동공구/에어공구/유압공구/용접기/용접봉/안전용품

측정공구/측정기기/공작기기

***********************************************************************************