여러가지 투상도

[하늘]

앞에서 논의한 정투상법은 투상면에 평행한 부분은 그 모양과 크기를 정확하게 나타낼 수 있지만 경사진 부분은 그리기가 매우 어려운 단점이 있다.
그림 E1-1에서 보는 것처럼 경사진 부분이 있는 물체를 정투상법으로 투상하면 실제 길이가 52mm인 경사진 부분이 평면도와 우측면도에서 36.77mm로 축소되고 구멍의 모양도 원이 아닌 타원형으로 나타난다. 이런 도면은 비록 CAD(computer aided design) 시스템으로 쉽게 그릴 수 있다 하더라도 제작자에게는 아무런 도움이 되지 않는다.

<그림 E1-1>

정투상도로 표현하기 어려운 경사진 부분을 그림 E1-2 (가)와 같이 경사면과 평행한 가상의 보조투상면을 설치하고 경사면에 수직으로 투상하면, (나)처럼 경사진 부분의 실제 모양(A 부분)을 나타내기가 쉽다. 이런 방법으로 그려진 투상도를 보조투상도(auxiliary view)라 한다.
보조투상면은 정면도, 평면도, 측면도 어느 곳에나 설치할 수 있으며, 정면 보조투상도, 평면 보조투상도, 측면 보조투상도 등으로 부른다.

<그림 E1-2>

선의 정투상

그림 E1-1-1에서 직선 AB의 정투상은 점(A'B')으로 나타난다. 투상면과 평행한 직선 CD의 정투상 C'D'는 실제 길이와 같다. 투상면에 대하여 경사진 직선 EF의 정투상 E'F'는 실제 길이보다 짧게 나타난다.

<그림 E1-1-1>

보조투상도를 사용할 경우 경사진 부분은 실제와 같은 모양, 크기로 나타나지만 경사지지 않은 부분은 그림 E2-1에서 보는 것처럼 변형되어 나타난다.
이것은 정투상법에서 투상면과 평행하지 않은 경사면이 변형되는 것과 같이 길이 93mm의 수평면이 보조투상면과 평행하지 않기 때문이다.

<그림 E2-1>

이런 경우, 그림 E2-2 (나)처럼 경사진 부분만 보조투상도로 그리고 나머지 부분은 (가)처럼 정투상도로 그리는 것이 편리하다.
부분투상도(partial view)는 물체의 일부분만을 도시하는 것으로 충분하거나 물체의 전부를 나타내는 것보다 오히려 도면을 이해하기 쉬운 경우에 사용된다.
부분투상도에서 투상을 생략한 부분과의 경계는 파단선으로 표시한다.

<그림 E2-2>

축에 오목하고 길게 패어진 키 홈(key slot)의 모양을 정투상법으로 나타내려면 그림 E3-1 (가)와 같이 정면도와 평면도가 필요하다. 정면도와 평면도에서 키 홈(key slot)을 제외한 나머지 부분은 모양이 같다. 즉 정면도 하나만으로 충분한 도면이 키 홈 때문에 불필요한 평면도까지 그리게 된 셈이다.
그림 E3-1 (나)는 평면도에서 중복되거나 불필요한 부분을 생략하고 키 홈 부분만 나타낸 것이다. 이런 방법으로 그려진 투상도를 국부투상도(local view)라 한다.
국부투상도는 주 투상도(primary view)와 중심선, 기준선 또는 치수 보조선으로 연결되어야 한다. 그림 E3-1 (나)의 국부투상도는 주 투상도인 정면도와 치수 보조선으로 연결되어 있다.

<그림 E3-1>

스퍼 기어(spur gear)를 제도할 때에도 키 홈(key way) 하나를 나타내기 위하여 그림 E3-2 (가)와 같이 좌측면도를 모두 그리지 않고 (나)와 같이 국부투상도로 나타낸다.
그림 E3-2 (나)의 국부투상도는 주 투상도인 정면도와 중심선으로 연결되어 있다.

<그림 E3-2>

동력전달장치

동력전달장치(power transmission equipment)는 자동차 엔진이나 전동기 등에서 발생한 동력을 바퀴나 다른 작업 기계에 전달하는 장치이다.
동력을 전달하는 방법에는 여러 가지가 있으나 주로 기어(gear), 벨트와 풀리(belt & pulley), 체인과 스프로킷(chain & sprocket) 등이 많이 사용된다.
그림 E3-2-1은 대표적인 동력전달장치라 할 수 있는 자동차용 변속장치(transmission)를 나타낸 것이다. 자동차용 변속장치는 많은 기어를 사용하여 자동차 엔진의 회전 속도와 회전 방향을 적절히 변환한 후 자동차 바퀴에 전달한다.

<그림 E3-2-1>

동력전달장치의 대부분은 동력을 전달하는 과정에서 회전 속도는 줄이고 회전력은 증가시키기 때문에 감속장치(reducer)로 불리기도 한다.
그림 E3-2-2는 기어를 사용한 여러 가지 감속장치를 보여주고 있다. 기어는 동력을 주고받는 두 축사이의 거리가 가까운 경우에 사용되며, 동력전달이 확실하고 회전 속도비를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

<그림 E3-2-2>

동력을 주고받는 두 축사이의 거리가 먼 경우에는 벨트와 풀리를 사용하여 동력을 전달한다. 벨트와 풀리에 의한 동력전달은 벨트와 풀리 사이의 마찰을 이용한 것이므로 일정한 회전 속도비를 얻기 어려운 반면, 과부하가 걸릴 때 안전하며 비교적 조용하다.
그림 E3-2-3과 E3-2-4는 V-벨트와 풀리를 이용하는 여러 가지 작업 기계를 나타낸 것이다.

<그림 E3-2-3>

<그림 E3-2-4>

모터사이클이나 자전거 등의 동력전달용으로 사용되는 체인과 스프로킷은 큰 힘을 전달할 수 있고 회전 속도비도 일정하지만 소음이 큰 단점이 있다.
그림 E3-2-5에서 여러 가지 체인과 스프로킷을 볼 수 있다.

<그림 E3-2-5>

일반적인 동력전달장치는 회전 속도비를 변경할 때에는 동력을 주고받는 두 축을 분리해야한다.
그러나 연속무단변속장치(continuously variable transmission; CVT)는 동력을 주고받는 두 축을 연결한 채로 회전 속도비를 연속적으로 변경할 수 있다.
연속무단변속장치는 그 기능과 작동 방법에 따라 크게 여섯 가지 형태로 분류할 수 있는데, 기어 트레인을 이용한 Gear CVT, 유압 모터를 이용한 Hydraulic CVT, 높은 전단강도를 가진 점성 유체를 이용하여 롤러와 디스크 사이에 회전력을 전달하는 Toroidal (traction) CVT, 금속 리본과 수 백 개의 금속 블록으로 구성된 푸시 벨트와 가변 풀리를 이용한 Push Belt CVT, 평 벨트 또는 V-벨트와 가변 풀리를 이용한 Variable Diameter Flat/V Belt CVT 등이 있다.
그림 E3-2-6은 Variable Diameter Flat/V Belt CVT와 작동 원리를 나타낸 것이고, 그림 E3-2-7은 Toroidal CVT와 작동 원리를 설명한 것이다.
가변 풀리(variable diameter pulley)는 풀리의 한 쪽 디스크가 축 방향으로 움직일 수 있어 벨트와 접촉되는 부분의 지름을 크게 하거나 작게 할 수 있다.

<그림 E3-2-6>

<그림 E3-2-7>

그림 E3-2-8은 사이버 제도교실에서 학습자의 이해를 돕기 위하여 사용할 가상 동력전달장치(virtual power transmission equipment)의 3차원 모형이고, 그림 E3-2-9는 가상 동력전달장치의 각 부품들을 나열한 것이다.
가상 동력전달장치의 각 부품들은 사이버 제도교실에서 자주 이용되므로 그 모양과 이름을 잘 기억해 둘 필요가 있다.

<그림 E3-2-8>

<그림 E3-2-9>

회전투상도(rotation view)는 축을 중심으로 회전하는 부분의 변경된 위치를 나타낼 때나 그림 E4-1의 물체처럼 보스(boss)에 어느 각도만큼 기울어진 암(arm)이 연결되어 있어 보조투상도로 그리기 곤란한 경우에 사용된다.
회전투상도와 보조투상도의 차이점은 다음과 같다.
보조투상도가 물체를 그대로 두고 경사면과 평행한 보조투상면을 설치하는데 비해 회전투상도에서는 투상면은 그대로 둔 채 물체의 경사면을 투상면과 평행하도록 회전시킨다.
보조투상도는 보조투상면에 따로 그리지만 회전투상도는 정투상도의 일부분으로 그린다.

<그림 E4-1>

그림 E4-2는 투상면(평화면)과 평행하도록 보스의 중심선(A)까지 암을 회전한 것으로 가정하고 평면도를 그린 것이다. 평면도는 회전투상도와 정투상도가 하나로 합쳐진 것이다.
회전투상도를 그릴 때에는 그림 E4-2와 같이 가는 실선으로 작도선을 그리는 것이 좋다.

<그림 E4-2>

보조투상도와 회전투상도

보조투상도는 물체를 그대로 두고 경사면과 평행한 보조투상면에 투상도를 그리는 반면, 회전투상도는 투상면은 그대로 둔 채 물체의 경사면을 투상면과 평행하도록 회전시켜서 투상도를 그린다.

<그림 E4-1-1>

부분확대도(partial magnifying view)는 도형의 일부분이 너무 작아서 알아보기 어렵거나 치수 기입을 하기 곤란한 경우에 그 부분만을 확대해서 그리는 것이다.
부분확대도를 그릴 때에는 다음과 같이 한다.
그림 E5-1 (가)처럼 확대하려는 부분을 가는 실선으로 둘러싸고
알파벳 대문자로 확대도 구분 표시(A)를 한 다음
(나)와 같이 다른 곳에 확대해서 그린다.
확대도에 A(2:1)과 같은 형식으로 확대도 구분 표시와 척도를 기입한다.
치수를 기입할 때에는 원래의 치수를 기입한다.

<그림 E5-1>

E. 여러 가지 투상도

보조투상도는 보조투상면을 사용하여 정투상도로 표현하기 어려운 경사진 부분의 실제 모양과 크기를 나타낼 때 사용한다.
부분투상도는 물체의 일부분만을 도시하는 것으로 충분하거나 물체의 전부를 나타내는 것보다 오히려 도면을 이해하기 쉬운 경우에 사용한다.
부분투상도에서 투상을 생략한 부분과의 경계는 파단선으로 표시한다.
국부투상도는 주로 축, 풀리, 기어 등의 키 홈을 나타낼 때 사용한다.
국부투상도는 주 투상도의 중심선, 기준선 또는 치수 보조선의 연장선 위에 그린다.
회전투상도는 보스에 어느 각도만큼 기울어진 암이 연결되어 있어 보조투상도로 그리기 곤란한 경우에 사용한다.
회전투상도는 정투상도의 일부분으로 그린다.
부분확대도는 도형의 일부분이 너무 작아서 알아보기 어렵거나 치수 기입을 하기 곤란한 경우에 그 부분만을 확대해서 그리는 것이다.
부분확대도에서 확대하고자 하는 부분은 가선 실선으로 둘러싼다.