ISO 286 H7·h6 끼워맞춤 공차

기계도면이나 베어링 하우징, 축 가공도면을 보면 Ø20 H7/h6처럼 표시된 치수를 볼 수 있습니다. 이 표기는 단순히 지름 20mm라는 뜻이 아니라 구멍과 축을 어느 정도의 치수 오차로 가공해야 하는지를 나타냅니다.

H7·h6는 국제표준 ISO 286에서 사용하는 끼워맞춤 공차 체계입니다. ISO 286-1은 공차와 끼워맞춤의 기본 원리를, ISO 286-2는 구멍과 축의 표준 공차등급 및 한계편차 값을 다룹니다. ISO는 현재 ISO 286-1:2010과 ISO 286-2:2010을 현행 표준으로 안내하고 있습니다.

H7·h6 표기는 어떻게 읽을까?

예를 들어 도면에 다음과 같이 표시되어 있다고 가정해보겠습니다.

Ø20 H7/h6

각 표기는 다음과 같은 의미를 가집니다.

표기	의미
Ø20	기준 지름 20mm
H	구멍의 공차 위치
7	구멍의 IT 공차등급
h	축의 공차 위치
6	축의 IT 공차등급

ISO 286에서는 일반적으로 대문자는 구멍, 소문자는 축에 사용합니다. 숫자는 IT 공차등급을 나타내며 숫자가 작아질수록 일반적으로 허용되는 공차 폭도 작아집니다.

H는 무엇을 의미할까?

H는 구멍의 공차영역 위치를 나타냅니다.

H 구멍은 하한편차가 0입니다.

따라서 기준치수가 20mm인 H7 구멍이라면 최소 지름은 정확히 20.000mm에서 시작하고, 허용되는 공차만큼 큰 방향으로 가공할 수 있습니다.

즉 H7은 대략 다음과 같은 구조입니다.

기준치수 → 0 / +공차

이처럼 H 구멍을 기준으로 여러 종류의 축을 조합하는 방식을 기준구멍 방식(Hole-basis system)이라고 합니다. ISO 286-1에서도 기준구멍과 기준축의 개념을 끼워맞춤 체계의 기본 원리로 정의합니다.

h6는 무엇을 의미할까?

소문자 h는 축의 공차영역 위치입니다.

h축은 반대로 상한편차가 0입니다.

따라서 20mm h6 축이라면 가장 큰 축이 20.000mm이며, 허용공차만큼 작은 방향으로 제작됩니다.

즉 h6는

기준치수 → -공차 / 0

의 구조라고 이해하면 됩니다.

따라서 H 구멍과 h축을 조합하면 구멍이 축보다 작아지는 간섭상태가 발생하지 않는 구조가 됩니다.

Ø20 H7/h6 실제 치수 계산

20mm는 ISO 286에서 18mm 초과~30mm 이하의 치수구간에 포함됩니다.

이 구간에서 대표적인 공차값은

IT7 = 21μm

IT6 = 13μm

입니다. 1μm는 0.001mm이므로 각각 0.021mm와 0.013mm입니다.

따라서 Ø20 H7/h6는 다음과 같이 해석할 수 있습니다.

구분	최소치수	최대치수
H7 구멍	20.000 mm	20.021 mm
h6 축	19.987 mm	20.000 mm

실제 ISO 286 기반 치수표에서도 Ø20 H7 구멍은 20.000~20.021mm, Ø20 h6 축은 19.987~20.000mm로 나타납니다.

끼웠을 때 틈은 얼마나 생길까?

이제 구멍과 축을 실제로 조립한다고 생각해보겠습니다.

가장 작은 구멍과 가장 큰 축을 조합하면

20.000 – 20.000 = 0mm

가 됩니다.

즉 이론적인 최소 틈은 0입니다.

반대로 가장 큰 구멍과 가장 작은 축을 조합하면

20.021 – 19.987 = 0.034mm

입니다.

따라서 Ø20 H7/h6 조합의 이론적인 틈은 약

0~0.034mm

범위가 됩니다.

이 때문에 H7/h6는 기본적으로 간극 끼워맞춤(Clearance Fit) 계열로 볼 수 있으며, 조건에 따라 거의 틈 없이 맞거나 작은 간극이 생길 수 있습니다.

H7의 7과 h6의 6은 고정된 mm 값일까?

아닙니다.

이 부분을 많이 혼동합니다.

H7 = 항상 +0.021mm

라는 의미는 아닙니다.

공차값은 기준치수의 범위에 따라 달라집니다.

예를 들어 ISO 286에서 IT7은 기준치수가 커질수록 허용공차도 증가합니다.

기준치수 범위	IT6	IT7
6~10 mm	0.009 mm	0.015 mm
10~18 mm	0.011 mm	0.018 mm
18~30 mm	0.013 mm	0.021 mm
30~50 mm	0.016 mm	0.025 mm

즉 H7/h6라는 표기가 같아도 Ø10과 Ø40의 실제 허용공차는 다릅니다.

따라서 도면을 해석할 때는 반드시 기준치수와 공차등급을 함께 확인해야 합니다.

H7/h6와 H7/g6는 무엇이 다를까?

H7 구멍은 그대로 두고 축의 공차 위치를 바꾸면 끼워맞춤 성격도 달라집니다.

예를 들어 g6 축은 h6보다 공차영역이 더 작은 치수 쪽으로 이동해 있기 때문에 H7/g6 조합에서는 최소한의 간극이 확보됩니다.

반대로 k6, m6, p6처럼 축의 공차영역이 기준치수보다 큰 방향으로 이동하면 조합에 따라 중간 끼워맞춤이나 억지 끼워맞춤이 만들어질 수 있습니다.

즉 끼워맞춤에서

문자 = 공차영역의 위치

숫자 = 공차영역의 폭

이라고 이해하면 다른 ISO 공차표도 훨씬 쉽게 읽을 수 있습니다.

H7/h6가 표시된 도면은 어떻게 읽을까?

예를 들어 도면에

Ø20 H7

이라고 표시된 구멍이 있다면 완성된 구멍의 직경은

20.000~20.021mm

사이에 있어야 합니다.

축 도면에

Ø20 h6

라고 표시되어 있다면

19.987~20.000mm

범위에 들어와야 합니다.

단순히 두 부품 모두 20mm로 가공하는 것이 아니라, 각각 지정된 상한치와 하한치 안에 들어오도록 가공하고 검사하는 것이 ISO 끼워맞춤 공차의 핵심입니다.

정리

ISO 286의 H7·h6는 구멍과 축의 치수 허용범위를 나타내는 대표적인 끼워맞춤 표기입니다.

H7 → 구멍, 하한편차 0

h6 → 축, 상한편차 0

예를 들어 Ø20 H7/h6라면

H7 구멍 = 20.000~20.021mm

h6 축 = 19.987~20.000mm

가 되며, 조립 후 이론적인 간극은 약 0~0.034mm입니다.

다만 H7과 h6의 실제 공차값은 기준 지름에 따라 달라지므로 공차 문자와 숫자만 보지 말고 기준치수 → 치수구간 → IT등급 → 상·하한치 순서로 확인하는 것이 중요합니다.

공식 참고 규격: ISO 286-1:2010 Geometrical product specifications — ISO code system for tolerances on linear sizes — Part 1 및 ISO 286-2:2010 Part 2: Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts.