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5축 가공 공차: 도면에서 현실적으로 요구할 수 있는 수준
2026년 9월 20일
도면의 공차는 약속입니다. 완성된 형상이 기준 치수를 중심으로 정해진 범위 안에 들어온다는 약속입니다. 5축 가공 부품에서 도면에 적은 공차는 세 가지에 동시에 영향을 줍니다. 그 공차를 맞추는 데 필요한 가공 시간, 그것을 입증하는 데 필요한 검사, 그리고 애초에 견적을 내려는 업체의 수입니다.
공차의 실제 비용
±0.1 mm의 일반 공차는 정삭 패스 한 번과 버니어 캘리퍼스 확인이면 됩니다. 같은 형상에 ±0.01 mm를 주면 더 느린 정삭 패스, 더 강성 있는 셋업, 그리고 부품이 규격 안에 있음을 입증하는 3차원 측정기(CMM) 성적서가 필요한 경우가 많습니다. 치수를 깎는 난도가 열 배가 된 것은 아닙니다. 그것이 맞다는 증명이 몇 배 더 비싸진 것입니다.
거의 똑같아 보이는 두 도면의 견적이 크게 다를 수 있는 이유가 여기에 있습니다. 형상 목록은 같지만 공차 칸이 다릅니다.
5축 가공업체가 표준으로 유지하는 공차
대부분의 5축 가공업체는 다음을 특수 고정구나 항온 환경 없이 달성할 수 있는 표준 작업으로 봅니다.
| 소재 | 일반적인 공차 |
|---|---|
| 알루미늄 6061 / 7075 | ±0.01~±0.025 mm |
| 스테인리스강 304 / 316 / 17-4 | ±0.01~±0.025 mm |
| 티타늄 Grade 2 / Grade 5 | ±0.01~±0.025 mm |
| 니켈 합금(Inconel) | ±0.025 mm가 안전한 목표 |
| 플라스틱(PEEK, POM, PTFE) | ±0.05 mm가 현실적 |
더 엄격한 값도 있습니다. 항온실과 지그 그라인딩 설비를 갖춘 업체는 중요한 보어에서 몇 마이크로미터를 유지할 수 있습니다. 하지만 그 수준의 관리는 기본이 아니라 전문 영역이며, 가격도 그에 맞게 책정됩니다.
5축 가공의 진가는 위치 공차에서 나옵니다
여러 면을 가진 부품에서 가장 중요한 공차는 단일 치수가 아니라 형상 간의 상대 위치, 즉 한 면의 보어가 다른 면의 보어와 일직선이 되는 관계인 경우가 많습니다. 3축 밀링기에서는 이 관계를 위해 두 번 이상 셋업해야 하고, 셋업할 때마다 재고정에서 오는 작은 오차가 쌓입니다.
5축 가공기는 부품을 한 번 클램핑한 채로 움직이지 않고 모든 면에 닿습니다. 부품의 서로 다른 면에 있는 형상 간 위치 공차는 부품을 몇 번 풀었느냐가 아니라 주로 기계 자체의 정밀도로 결정됩니다. 5축 가공 부품이 면 사이의 관계를 더 엄격하게 유지하는 진짜 이유가 이것입니다. 직선축이 좋은 3축 가공기보다 본질적으로 더 정밀해서가 아닙니다.
업체는 엄격한 공차를 어떻게 견적합니까
공차가 엄격해지면 보통 세 가지가 함께 늘어납니다. 사이클 타임, 공구 마모, 검사입니다. 처짐과 열을 줄이기 위해 정삭 패스가 가볍고 느려지므로 사이클 타임이 늘어납니다. 치수를 일정하게 유지하려면 더 날카롭고 더 자주 교체하는 날이 필요하므로 공구 마모가 늘어납니다. 버니어 캘리퍼스로는 더 이상 증명이 되지 않아 CMM 측정 사이클이 필요하고, 때로는 측정 중 부품을 잡아 줄 전용 고정구까지 만들어야 하므로 검사가 늘어납니다.
대부분의 견적에서 이런 항목은 별도 줄로 나타나지 않습니다. 부품 단가에 포함되어 있기 때문에, 같은 형상이라도 공차 칸이 바뀌면 가격이 크게 달라집니다.
엄격한 공차에 비용을 들일 가치가 있는 곳
기능상 엄격해야 할 이유가 있는 형상에 공차를 지정하십시오.
- 다른 부품과 결합되는 보어나 보스
- 실링면과 O링 홈
- 베어링 시트와 축 끼워맞춤
- 조립을 위해 여러 면에 걸쳐 위치가 맞아야 하는 곳
그 밖의 곳은 ±0.1 mm의 일반 공차나 업체 자체의 표준으로 충분합니다. 기능상 중요한 보어 하나만 엄격하고 나머지는 합리적인 일반 공차인 도면이, 습관적으로 모든 치수에 같은 엄격한 값을 준 도면보다 저렴하고 정확하게 견적하기도 쉽습니다.
여러 견적에서 공차 지시 비교하기
견적을 비교할 때는 기준 치수뿐 아니라 모든 업체가 같은 공차로 견적을 냈는지 확인하십시오. 표시되지 않은 치수를 느슨한 상용 공차로 가정하는 업체는 기본값을 ±0.05 mm로 가정하는 업체보다 항상 싸 보입니다. 예를 들어 ‘별도 표기 없는 치수는 ±0.1 mm’ 같은 일반 공차 주석을 도면에 넣으면 모든 업체가 같은 범위로 견적을 냅니다.
또한 돌려받는 성적서에서 ’공차 내’가 무엇을 뜻하는지도 물어보십시오. 모든 지시 사항에 대해 CMM 전체 성적서를 제공하는 초도품 검사와, 샘플 확인을 통과했다는 업체의 말은 범위도 가격도 다릅니다.
과다 지출을 막는 도면 작성법
모든 치수에 엄격한 양측 공차를 주기보다, 결합되는 형상의 위치도와 직각도처럼 실제로 중요한 관계에 기하 공차(GD&T)를 사용하십시오. 곡면에는 개별 좌표 공차를 나열하는 것보다 면의 윤곽도 공차가 의도를 더 분명하게 전달합니다. 그리고 그 공차가 무엇을 위한 것인지 적어 주십시오. 어떤 보어가 베어링의 위치를 잡는다는 것을 아는 업체는 추측하지 않고 처음부터 알맞은 고정구와 검사 방법을 고릅니다.
부품에 필요한 것보다 엄격한 공차가 들어간 도면을 넘겨받았다면, 무엇이든 완화하기 전에 어떤 공차가 실제로 가격을 끌어올리는지 업체에 물어보십시오. 비싼 치수가 도면에서 가장 엄격해 보이는 치수가 아닐 때도 있습니다.
견적 요청과 함께 보낼 것
STEP 파일에 공차와 GD&T 지시가 있는 PDF를 함께 보내면 가장 정확한 견적을 받을 수 있습니다. 어떤 공차가 중요한지 확실하지 않다면 그렇다고 밝히고 부품이 무엇과 결합되는지 설명해 주십시오. 조립 구조를 이해한 업체는 어떤 값을 엄격하게 하고 어떤 값을 완화할지 제안할 수 있는 경우가 많습니다.
요약
공차의 비용은 숫자의 크기만이 아니라 검사와 느린 정삭에서 발생합니다. 엄격한 공차는 결합면과 실링면에만 두고, 나머지는 일반 공차로 처리하고, 면 사이의 위치는 5축 가공기의 한 번의 셋업에 맡기십시오. 그러면 부품에 필요한 것보다 엄격한 직선 공차에 비용을 치르지 않아도 됩니다.
자주 묻는 질문
5축 가공 부품의 일반적인 공차는 어느 정도입니까?
잘 관리된 5축 가공기에서 알루미늄과 스테인리스 부품은 ±0.01~±0.025 mm가 일반적입니다. 더 엄격한 값도 가능하지만 실제로 필요한 형상에만 지정해야 합니다.
5축 가공이 3축 가공보다 엄격한 공차를 유지합니까?
축 자체가 더 정밀하기 때문은 아닙니다. 부품을 한 번의 셋업으로 가공해 공정 사이에 아무것도 틀어지지 않으므로 형상 간 위치를 더 엄격하게 유지할 수 있습니다.
치수 하나만 엄격하게 바꿨는데 견적 전체가 오른 이유는 무엇입니까?
엄격한 공차 하나가 그 형상뿐 아니라 부품 전체의 정삭 패스를 느리게 하고 검사를 늘릴 수 있습니다. 엄격한 형상과 일반 공차 부분을 나눠 견적을 내 달라고 업체에 요청하면 내역을 확인할 수 있습니다.