מחשבון פסיעה של תבריג

מחשבון פסיעה של תבריג ממיר בין פסיעת תבריג לבין מספר התבריגים לאינץ' (TPI) של תבריג בורג. הוא פועל עם תבריגים אימפריאליים, הנמדדים ב־TPI, ועם תבריגים מטריים, הנמדדים במילימטרים של פסיעה.

מהי פסיעת תבריג?

פסיעת תבריג היא המרחק משיא תבריג אחד לשיא התבריג הבא, הנמדד לאורך הציר של בורג או בריח. שיא הוא הנקודה הגבוהה ביותר ברכס של תבריג. פסיעה קטנה יותר פירושה שהתבריגים קרובים יותר זה לזה; פסיעה גדולה יותר פירושה שהם רחוקים יותר זה מזה.

תבריגים אימפריאליים, המשמשים בעיקר בארצות הברית, מתוארים בדרך כלל לפי מספר התבריגים לאינץ', או TPI, ולא לפי הפסיעה ישירות. תבריגים מטריים מתוארים לפי פסיעה במילימטרים. שני הערכים הם הופכיים זה לזה.

כיצד מחשבים פסיעת תבריג

נוסחת פסיעת תבריג

הפסיעה שווה ל־1 חלקי מספר התבריגים ליחידת אורך:

פסיעה = 1 ÷ מספר התבריגים ליחידת אורך

בתבריגים אימפריאליים, פסיעה (באינצ'ים) = 1 ÷ TPI. בתבריגים מטריים הנמדדים בתבריגים למילימטר, פסיעה (במ"מ) = 1 ÷ מספר התבריגים למ"מ.

נוסחת מספר התבריגים ליחידה

החישוב ההפוך פשוט הופך את השבר:

מספר התבריגים ליחידת אורך = 1 ÷ פסיעה

מה המחשבון מציג

מספר התבריגים ליחידת אורך והפסיעה נשארים קשורים זה לזה כערכים הופכיים. הזנת ערך בשדה אחד מעדכנת את השדה האחר. התוצאות מוצגות בארבע ספרות אחרי הנקודה.

מעבר בין המערכת האימפריאלית למטרית ממיר את האורכים השמורים לפי המקדם המדויק 1 אינץ' = 25.4 mm. פסיעה של 0.05 אינץ' הופכת ל־1.27 mm, ולא ל־0.05 mm. במצב מטרי השדה ההופכי סופר תבריגים למילימטר, ולא תבריגים לאינץ'.

שדה קוטר התבריג אינו משנה את הפסיעה. הוא קובע את קנה המידה של התרשים שמתחת לתוצאה. התרשים מציג את פרופיל התבריג כ־V בזווית של 60 מעלות, הצורה המשמשת הן בתקני Unified והן בתקני ISO.

מערכות תבריג אימפריאליות לעומת מטריות

ברגים אימפריאליים נקראים לפי הקוטר ולפי TPI. בורג 1/4"-20 הוא ברוחב 1/4 אינץ' (6.3 mm), ובו 20 תבריגים לאינץ'. ברגים מטריים נקראים לפי הקוטר ולפי הפסיעה. בורג M6 × 1.0 הוא ברוחב 6 mm, ופסיעתו היא 1.0 mm.

ניתן להמיר בין שתי המערכות באמצעות המקדם המדויק מאינץ' למילימטר, 1 אינץ' = 25.4 mm:

• המרה ממטרי לאימפריאלי: TPI = 25.4 ÷ פסיעה (מ"מ)
• המרה מאימפריאלי למטרי: פסיעה (מ"מ) = 25.4 ÷ TPI

פסיעת תבריג לעומת התקדמות תבריג

פסיעת תבריג והתקדמות תבריג קשורות זו לזו, אך אינן תמיד אותו דבר. פסיעה היא המרחק בין שיאי תבריג סמוכים. התקדמות היא המרחק שבורג נע לאורך הציר שלו בסיבוב מלא אחד.

בתבריג חד־התחלתי, הסוג הרגיל המצוי ברוב הברגים, הפסיעה וההתקדמות שוות. בתבריג רב־התחלתי, הכולל שני חריצי תבריג מקבילים או יותר, ההתקדמות שווה לפסיעה כפול מספר ההתחלות. לתבריג דו־התחלתי שפסיעתו 1 mm יש התקדמות של 2 mm.

דוגמה: המרה מ־TPI לפסיעה

לבורג UNC (Unified National Coarse) תקני בגודל 1/4"-20 יש 20 תבריגים לאינץ'.

פסיעה = 1 ÷ 20 = 0.0500 אינץ' (1.27 mm)

לבורג UNF (Unified National Fine) עדין יותר בגודל 3/8"-24 יש 24 תבריגים לאינץ'.

פסיעה = 1 ÷ 24 = 0.0417 אינץ' (1.06 mm)

דוגמה: המרה מפסיעה למספר תבריגים ליחידה

לבורג M10 תקני יש פסיעה גסה של 1.5 mm.

מספר התבריגים למ"מ = 1 ÷ 1.5 = 0.6667

לתבריג M8 עדין יש פסיעה של 1.0 mm, המניבה בדיוק 1 תבריג למ"מ.

דוגמה: המרה בין המערכות

פסיעה מטרית של 1.5 mm מומרת לערך TPI אימפריאלי כך:

TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9

ערך זה קרוב, אך אינו זהה, למספר תבריגים אימפריאלי תקני, וזו אחת הסיבות לכך שמחברים מטריים ואימפריאליים אינם ניתנים להחלפה גם בקטרים דומים.

פסיעות תבריג תקניות לגדלים נפוצים של ברגים

אימפריאלי (סדרת UNC גסה):

מטרי (סדרת ISO גסה):

כיצד מודדים פסיעת תבריג

מד פסיעת תבריג הוא הכלי האמין ביותר. זהו אוסף של להבי מתכת דקים, שכל אחד מהם חתוך בפסיעה שונה, המורכבים על ידית מתקפלת כמו אולר. מצמידים את הלהבים לתבריג עד שלהב אחד משתלב היטב ללא מרווחי אור, ואז קוראים את הפסיעה המוטבעת על להב זה.

ללא מד פסיעה, ניתן למדוד פסיעה באמצעות סרגל או קליבר. יש למדוד את המרחק על פני עשרה תבריגים שלמים, ולאחר מכן לחלק בעשר. מדידה על פני מספר גדול יותר של תבריגים מפחיתה את השפעתן של שגיאות קריאה קטנות.

ההיסטוריה של תקני התבריג

תבריגים של ברגים נחתכו ביד במשך מאות שנים לפני שהיה תקן כלשהו, ולכן בורג מבית מלאכה אחד כמעט שלא התאים לאום מבית מלאכה אחר. המהנדס הבריטי ג'וזף ויטוורת' הציע את תקן התבריג הלאומי הראשון בשנת 1841, באמצעות זווית תבריג של 55 מעלות. בארצות הברית הציע ויליאם סלרס תקן מתחרה בזווית של 60 מעלות בשנת 1864, והוא נעשה הבסיס לצורת התבריג האמריקאית הלאומית.

בעיות אספקה בתקופת המלחמה דחפו מהנדסים אמריקאים, בריטים וקנדים למזג את תקני האינץ' הנפרדים שלהם. התוצאה, תקן התבריג המאוחד, הוסכמה בשנת 1948 ועדיין משמשת למחברים המבוססים על אינץ'. תבריגים מטריים מוגדרים כיום על ידי הארגון הבין־לאומי לתקינה (ISO), באמצעות זווית תבריג של 60 מעלות, הדומה לזו של התקן האמריקאי.

שאלות נפוצות

כיצד מחשבים פסיעת תבריג לפי TPI?

יש לחלק 1 בערך ה־TPI. לתבריג של 20 TPI יש פסיעה של 1 ÷ 20 = 0.0500 אינץ' (1.27 mm).

מה ההבדל בין פסיעת תבריג לבין TPI?

TPI סופר כמה תבריגים נכנסים באינץ' אחד. פסיעה מודדת את המרחק בין שני תבריגים סמוכים. הם ערכים הופכיים: פסיעה = 1 ÷ TPI, ו־TPI = 1 ÷ פסיעה.

האם ניתן להמיר פסיעה מטרית ל־TPI אימפריאלי?

כן. יש לחלק 25.4 בפסיעה במילימטרים. פסיעה של 1.5 mm שווה ל־25.4 ÷ 1.5, או בקירוב 16.9 TPI.

כיצד ניתן למדוד פסיעת תבריג ללא מד?

יש למדוד באמצעות סרגל או קליבר את המרחק על פני עשרה תבריגים שלמים, ולאחר מכן לחלק את המרחק בעשר כדי לקבל את הפסיעה.

האם פסיעה והתקדמות הן אותה מידה?

רק בתבריגים חד־התחלתיים, שהם הסוג הנפוץ ביותר. בתבריגים רב־התחלתיים, ההתקדמות שווה לפסיעה כפול מספר ההתחלות.

מדוע קיימים גם תבריגים גסים וגם תבריגים עדינים?

תבריגים גסים, בעלי פסיעה גדולה יותר, נכנסים ויוצאים מהר יותר ועמידים יותר בפני תלישת תבריג בחומרים רכים. תבריגים עדינים, בעלי פסיעה קטנה יותר, מהודקים יותר תחת רטט ומאפשרים כוונון עדין יותר, אך קל יותר לגרום בהם לתבריג צולב.

מקורות

1. האגודה האמריקאית למהנדסי מכונות. (2003). ASME B1.1: תבריגי ברגים מאוחדים באינצ'ים (צורת תבריג UN ו־UNR).
2. הארגון הבין־לאומי לתקינה. (1998). ISO 68–1: תבריגי ברגים למטרות כלליות לפי ISO — פרופיל בסיסי — תבריגים מטריים.
3. אוברג, א', ג'ונס, פ"ד, הורטון, ה"ל, ורייפל, ה"ה. (2016). מדריך מכונות (מהדורה 30). Industrial Press.
4. המכון הלאומי לתקנים ולטכנולוגיה. SP 811: מדריך לשימוש במערכת היחידות הבין־לאומית.