중간 끼워맞춤과 억지끼워맞춤의 적용

안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 지난 헐거운 끼워맞춤관련 포스팅에 이어서 중간 끼워맞춤과 억지끼워맞춤에 대해 알아보도록 하겠습니다. 끼워서 맞춘다는 개념에 대해 아직 개념이 안 잡히시는 분들에게 간단히 소개해 드리자면 홈과 홈에 끼워지는 조립부품은 설계 도면상 같은 치수가 기입됩니다. 예를 들어 지름이 10mm인 구멍에 끼워지는 봉은 10mm의 지름을 가지고 있어야 한다는 것입니다. 같은 지름을 갖는 부품끼리 조립을 한다고 생각한다면 당연히 조립이 되지 않겠죠? 그래서 헐겁게 끼울 것인지 조금은 뻑뻑하게 끼울 것인지, 아니면 때려박거나 열간가공을 통해 영구적으로 조립하기 위해 억지로 끼울 것인지를 KS규격에서는 규격으로 정하여 정해진 공차로 설계에 적용하는 것입니다.

그럼 이번 포스팅의 주제인 중간 끼워맞춤과 억지끼워맞춤에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

---

상용하는 구멍기준식 중간 끼워맞춤

KS B 0401 : 1998(2008 확인)

기준 구멍	중간 끼워맞춤
H6	js5	k5	m5
	js6	k6	m6
H7	js6	k6	m6	n6
	js7

중간 끼워맞춤의 적용 예

중간 끼워맞춤은 구멍과 축에 주어진 공차에 따라 죔새가 생길수도 있고, 틈새가 생길수도 있는 끼워맞춤으로 구멍과 축의 실제 치수의 크기에 따라서 억지 끼워맞춤이 될 수도 있고 헐거운 끼워맞춤이 될 수도 있습니다.

중간 끼워맞춤은 지그의 맞춤핀(다웰핀), 베어링 안지름에 끼워지는 축, 부품과 부품의 위치 결정핀, 리머볼트 등의 끼워맞춤에 적용합니다.

중간끼워맞춤 적용 예

위 축도면에서 베어링 안지름에 결합되어 회전운동을 하는 축은 각각 Φ30k5, Φ25k5로 아래 치수 허용차와 위 치수 허용차가 모두 +측의 공차로 주어집니다. 베어링 내륜의 기준구멍지름의 끼워맞춤 공차가 H6이 중간 끼워맞춤이 됩니다.

---

상용하는 구멍기준식 억지 끼워맞춤

KS B 0401 : 1998(2008확인)

기준 구멍	억지 끼워맞춤
H6	n6	p6
H7		p6	r6	s6	t6	u6	x6

억지 끼워맞춤의 적용 예

구멍과 축 사이에 항상 죔새가 있는 끼워맞춤으로 구멍의 최대 허용치수가 축의 최소 허용치수와 같거나 또는 크게 되는 끼워맞춤입니다. 억지 끼워맞춤은 서로 단단하게 고정되어 분해하는 일이 없는 한 영구적인 조립이 되며, 부품을 손상시키지 않고 분해하는 것이 곤란합니다.

드릴부시의 끼워맞춤 적용 예

위의 드릴지그에서 절삭공구인 드릴을 안내하는 고정 부시와 지그판의 끼워맞춤을 살펴보도록 하겠습니다. 고정 부시는 억지로 끼워맞추기 위해 외경이 연삭이 되어 있으며 지그판에 직접 압입하여 고정하여 지그의 수명이 다 될 때까지 사용하는 것이 보통입니다.

억지 끼워맞춤에서도 마찬가지로 구멍을 H7로 정하였고 압입하고자 하는 고정 부시는 p6으로 선정하였습니다. 기준 치수가 Φ8인 구멍의 경우 H7의 공차역은 Φ8~Φ8.015, 축의 경우 p6의 공차역은 Φ8.015~Φ8.024입니다.

구멍의 최대 허용치수가 Φ8.015로 축의 최소 허용치수와 동일하지만 실제 가공을 하여 제작을 하면 구멍과 축의 치수가 정확히 Φ8.015로 제작되는 것은 불가능한 일이며 축과 구멍은 정해진 공차 범위 내에서 제작이 되어 항상 죔새가 생기는 끼워맞춤이 될 것입니다.

H7구멍을 기준으로 축이 p6<r6<s6<t6<u6<x6가 선택 적용될 수 있는데 알파벳 순서가 뒤로 갈 수록 압입에 더욱 큰 힘을 필요로 하는 억지끼워맞춤이 됩니다.

---

상용 끼워맞춤의 이해

구멍기준식 끼워맞춤에서는 H5~H10의 6종류의 구멍을 기준으로 해서 여러 가지 축을 조립할 수 있으며 축기준식 끼워맞춤에서도 h4~h9의 6종류의 축을 기준으로 해서 여러 가지 구멍을 조립할 수 있습니다.

예를 들어, 축이나 구멍의 종류가 25개, 정밀도 등급이 20등급이라고 가정한다면 6x25x20=3000여 가지의 조합이 가능한 셈입니다.

이처럼 다양한 끼워맞춤 조합에서 KS에서는 일반적으로 권장할 수 있는 끼워맞춤의 조합을 사용하는 구멍 기준식, 축 기준식 끼워맞춤으로 정하고 있으며 가급적이면 이 사용끼워맞춤을 설계에 적용하는 것이 좋습니다.

---

이상으로 끼워맞춤에 대해 알아보았습니다. 끼워맞춤공차 적용은 기계조립을 위한 필수 공차이므로 정확히 이해하고 설계에 적용하시기 바라며 다음 포스팅에서는 공차의 기본인 IT공차에 대해 알아보도록 하겠습니다.

오늘도 행복하고 즐거운 하루 되세요.