KS B ISO 2768-1로 보는 일반 공차(보통 공차) — 공차 지시가 없는 치수는 어떻게 관리할까
목차
일반 공차(보통 공차)란 무엇인가
일반 공차란 도면에 개별적으로 공차를 지시하지 않은 치수에 대해, 규격이 정한 등급에 따라 한꺼번에 적용되는 표준화된 공차를 말합니다. 일본 문헌이나 오래된 사내 표준에서는 보통공차(普通公差)라는 표현을 쓰기도 하는데, 국내 KS 규격에서 쓰는 정식 용어는 일반 공차이며 가리키는 개념은 같습니다. 즉 도면 곳곳에 있는 “공차가 안 적힌 치수”들을 방치하는 것이 아니라, 표제란 등에 등급 하나만 표기해 두면 그 도면 전체에 일괄 적용되도록 만든 규칙입니다.
이 규칙을 다루는 국내 규격이 KS B ISO 2768-1(일반 공차 — 제1부: 개별 공차 지시가 없는 선형 치수와 각도 치수에 대한 공차)입니다. 국제표준 ISO 2768-1:1989를 내용 그대로 받아들인(IDT, 일치) 규격으로, 2002년에 처음 제정된 뒤 여러 차례 표현과 인용 규격을 다듬으며 지금까지 유효하게 적용되고 있습니다. 공차 수치 체계 자체는 국제표준 제정 당시부터 그대로이므로, 옛 자료에서 보셨던 표와 지금 규격의 표가 크게 다르지 않습니다.
왜 모든 치수에 공차를 달지 않을까
도면에 들어가는 공차는 크게 두 갈래로 나눌 수 있습니다. 끼워맞춤처럼 부품이 실제로 기능하기 위해 반드시 지켜야 하는 기능 공차와, 가공 정밀도에 따라 자연스럽게 정해지는 제작 공차입니다. 원칙대로라면 도면 위의 모든 치수에 공차를 낱낱이 지정하는 것이 가장 정확하겠지만, 실제로는 이 정도로 중요하지 않은 제작 공차 수준의 치수까지 일일이 공차를 지정하는 경우는 많지 않습니다. 모든 치수에 공차를 다 적으면 도면이 숫자로 뒤덮여 오히려 읽기 어려워지고, 검사하는 쪽에서도 치수마다 일일이 공차를 확인해야 하니 부담이 커지기 때문입니다.
그렇다고 공차를 아예 표시하지 않으면 “이 치수는 어느 정도까지 오차를 허용하는가”가 불분명해져서, 가공자마다 정밀도를 제각각으로 판단하게 됩니다. 그래서 나온 절충안이 바로 일반 공차입니다. 개별 공차가 없는 치수는 통상적인 작업장 가공 정밀도 수준에 맞춰 정해 둔 등급을 일괄 적용하고, 그 등급보다 더 정밀하거나 더 느슨한 공차가 필요한 몇몇 치수만 도면에 개별로 표시하는 방식입니다. 이렇게 하면 도면은 한결 간결해지고, 정말 중요한 치수가 무엇인지도 오히려 더 눈에 잘 띄게 됩니다.
핵심은 이것입니다 — 일반 공차는 “값을 적지 않아도 된다”는 뜻이 아니라 “값을 도면에 한 번만 적어 전체에 적용한다”는 뜻입니다. 이 표기는 보통 표제란이 아니라 주서(General Notes) 목록에 들어갑니다 — 실제 표기 방법은 뒤에서 예시와 함께 다시 정리하겠습니다.
KS B ISO 2768-1의 4단계 공차 등급 — f·m·c·v
KS B ISO 2768-1은 가공 정밀도를 아래 4단계로 나누고, 각 등급에 기호를 붙여 놓았습니다. 등급을 하나 고르면 그 도면에 있는 개별 공차 미지시 치수 전체가 해당 등급의 허용 편차를 따르게 됩니다.
등급이 높을수록(f에 가까울수록) 허용 오차가 좁아 정밀 가공을 요구하고, 등급이 낮을수록(v에 가까울수록) 오차 범위가 넓어 상대적으로 거친 가공도 허용됩니다. 어떤 등급을 선택할지는 도면 하나의 값으로 정하는 것이 아니라, 그 부품을 실제로 만드는 공정의 통상적인 가공 정밀도를 고려해서 결정하는 것이 원칙입니다.
선형 치수와 모서리 다듬질의 허용 편차
먼저 길이 치수(모서리 다듬질 제외)에 대한 허용 편차입니다. 기본 크기 구간과 공차 등급에 따라 아래와 같이 정해져 있습니다.
| 등급 | 0.5~3 | 3~6 | 6~30 | 30~120 | 120~400 | 400~1000 | 1000~2000 | 2000~4000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| f | ±0.05 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.15 | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 | — |
| m | ±0.1 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 | ±0.8 | ±1.2 | ±2 |
| c | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 | ±0.8 | ±1.2 | ±2 | ±3 | ±4 |
| v | — | ±0.5 | ±1 | ±1.5 | ±2.5 | ±4 | ±6 | ±8 |
* 단위 mm. 기본 크기 구간은 ‘초과~이하’ 기준입니다. 0.5mm 미만의 기본 크기에 대해서는 이 표와 별도로 개별 지시합니다.
모서리를 둥글리거나(라운드) 모따기 한 부분의 높이 치수는 위 표와 별도로 관리합니다. 값이 더 크게 잡혀 있는 이유는, 모따기나 라운드는 기능보다 날카로운 모서리를 다듬어 안전하게 만드는 목적이 커서 길이 치수만큼 정밀할 필요가 적기 때문입니다.
| 등급 | 0.5~3 | 3~6 | 6 초과 |
|---|---|---|---|
| f, m | ±0.2 | ±0.5 | ±1 |
| c, v | ±0.4 | ±1 | ±2 |
* 단위 mm. f급과 m급, c급과 v급은 각각 같은 값을 공유합니다.
각도 치수의 허용 편차
각도 치수의 일반 공차는 각도를 이루는 두 변 중 짧은 변의 길이를 기준으로 구간을 나눕니다. 변이 짧을수록 같은 각도 오차라도 실제 위치 편차가 커지기 때문에, 짧은 변일수록 허용 편차를 더 좁게 잡아 놓은 것이 특징입니다.
| 등급 | 10 이하 | 10~50 | 50~120 | 120~400 | 400 초과 |
|---|---|---|---|---|---|
| f, m | ±1° | ±0°30′ | ±0°20′ | ±0°10′ | ±0°5′ |
| c | ±1°30′ | ±1° | ±0°30′ | ±0°15′ | ±0°10′ |
| v | ±3° | ±2° | ±1° | ±0°30′ | ±0°20′ |
* 구간 단위는 mm(짧은 변의 길이), 편차 단위는 도(°)·분(′)입니다. 각도 치수에서도 f급과 m급은 같은 값을 씁니다.
도면 표시 방법과 일반 공차를 벗어났을 때
규격 원문(5절 도면 표시)에는 “표제란 부근 또는 관련 명세서에 규격 번호와 등급 기호를 표시한다”고 되어 있습니다. 그런데 실무 도면에서는 이걸 표제란 칸 안에 직접 적기보다, 주서(General Notes) 목록의 첫 항목으로 정리해 넣는 경우가 훨씬 많습니다. 아래는 가공부와 주조부가 함께 있는 부품 도면의 주서 예시입니다.
주서(예)
1. 일반공차 : 가) 가공부 : KS B ISO 2768-m
나) 주조부 : KS B 0250-CT11
이렇게 항목을 나누는 이유는 앞서 살펴본 것처럼 가공부(절삭 등으로 깎아내는 부위)와 주조부(주조된 그대로 남는 부위)가 아예 다른 규격의 적용을 받기 때문입니다. 가공부는 KS B ISO 2768의 f·m·c·v 등급을, 주조부는 KS B 0250이 정한 별도의 등급(예시의 CT11과 같은 등급)을 따릅니다. 이렇게 주서에 한 번 적어 두면, 도면 안에서 개별 공차가 붙지 않은 모든 선형·각도 치수는 자동으로 해당 등급의 허용 편차를 따르는 것으로 해석됩니다.
일반 공차보다 정밀하거나 느슨한 공차가 필요하다면
특정 치수만 일반 공차보다 더 정밀한(좁은) 공차가 기능상 필요하다면, 그 치수 옆에 반드시 개별 공차를 적어야 합니다. 이런 치수는 애초에 일반 공차가 다루는 범위 밖에 있는 것으로 봅니다 — 개별 지시가 있는 치수는 언제나 일반 공차보다 우선합니다.
반대로 일반 공차와 같거나 더 느슨한(큰) 공차를 허용해도 되는 치수라면 어떨까요. 결론부터 말하면 원칙적으로는 이런 치수 옆에 굳이 공차를 따로 적지 않는 편이 좋습니다. KS B ISO 2768-1 부속서 A(참고)에서도 이 점을 명시적으로 설명하고 있는데, 요지는 이렇습니다.
다만 예외도 있습니다. 여러 부품이 겹쳐 끼워지는 조립 구조처럼 치수가 사슬처럼 연결된 경우(연쇄 치수), 개별 치수는 일반 공차보다 크거나 같은 공차로도 충분하지만 제조 경제성 때문에 그 값을 일부러 치수 옆에 명시해 두는 것이 유리한 특별한 상황도 있습니다(예: 조립체에 뚫린 구멍의 지름). 이런 경우를 제외하면, “일반 공차와 같은 값을 굳이 도면에 또 적는다”는 것은 대개 실익 없이 도면만 복잡하게 만드는 셈입니다.
일반 공차를 벗어난 가공물은 곧바로 불합격일까
가공물의 실제 치수가 일반 공차를 벗어났다고 해서 곧바로 불합격 처리되는 것은 아닙니다. 일반 공차는 어디까지나 통상적인 작업장 정밀도를 기준으로 정한 값이므로, 그 범위를 살짝 벗어나더라도 실제 기능에 지장이 없다면 부적합(불합격) 여부는 별도로 판단합니다. 다만 이는 규격의 취지를 설명하는 것이지 “벗어나도 된다”는 뜻은 아니므로, 실무나 시험 도면에서는 지정된 등급의 허용 편차를 기본 원칙으로 지키는 것이 맞습니다.
정리하면, 일반 공차는 도면에 적히지 않은 수많은 치수를 규격이 정한 등급(f·m·c·v) 하나로 묶어 관리하는 장치입니다. 주서에 등급 기호 하나만 적어도 도면 전체의 가공 정밀도 기준이 정해지므로, 도면은 간결해지고 정말 중요한 개별 공차는 오히려 더 두드러지게 됩니다.
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이 글은 KS B ISO 2768-1(일반 공차 — 제1부: 개별 공차 지시가 없는 선형 치수와 각도 치수에 대한 공차, 국제표준 ISO 2768-1:1989을 그대로 도입) 규격의 공차 등급과 허용 편차 체계를 학습 참고용으로 정리한 자료입니다. 형체에 대한 일반 공차(기하공차)는 KS B ISO 2768-2에서, 주조부의 치수 공차는 KS B 0250에서 별도로 규정하며, 규격의 세부 조항과 수치는 개정판에 따라 달라질 수 있으므로 실무나 시험에 정확한 근거가 필요할 때는 해당 시점에 적용되는 규격 원문을 함께 확인하시기 바랍니다.
