나사산 피치 계산기

나사산 피치 계산기는 나사산의 피치와 인치당 나사산 수(TPI)를 서로 변환합니다. TPI로 측정하는 인치 나사산과 밀리미터 단위의 피치로 측정하는 미터 나사산에 사용할 수 있습니다.

나사산 피치란?

나사산 피치는 나사 또는 볼트의 축을 따라 측정한 인접한 나사산 산 사이의 거리입니다. 나사산 산은 나사산 융기의 가장 높은 지점입니다. 피치가 작으면 나사산이 더 촘촘하게 배치되고, 피치가 크면 더 넓게 떨어집니다.

주로 미국에서 사용하는 인치 나사산은 일반적으로 피치를 직접 표시하지 않고 인치당 나사산 수, 즉 TPI로 설명합니다. 미터 나사산은 밀리미터 단위의 피치로 설명합니다. 두 값은 서로 역수 관계입니다.

나사산 피치 계산 방법

나사산 피치 공식

피치는 단위 길이당 나사산 수로 1을 나눈 값입니다.

피치 = 1 ÷ 단위 길이당 나사산 수

인치 나사산의 경우 피치(인치) = 1 ÷ TPI입니다. 밀리미터당 나사산 수로 측정하는 미터 나사산의 경우 피치(mm) = 1 ÷ mm당 나사산 수입니다.

단위 길이당 나사산 수 공식

역계산에서는 분수를 뒤집습니다.

단위 길이당 나사산 수 = 1 ÷ 피치

계산기에 표시되는 내용

단위 길이당 나사산 수와 피치는 서로 역수로 연결되어 있습니다. 한 필드에 값을 입력하면 다른 필드가 업데이트됩니다. 결과는 소수점 이하 네 자리까지 표시됩니다.

인치와 미터 단위 사이를 전환하면 저장된 길이가 1 inch = 25.4 mm라는 정확한 환산 계수로 변환됩니다. 0.05 inch 피치는 1.27 mm가 되며 0.05 mm가 되지 않습니다. 미터 모드에서 역수 필드는 인치당 나사산 수가 아니라 밀리미터당 나사산 수를 계산합니다.

나사산 지름 필드는 피치를 변경하지 않습니다. 결과 아래에 표시되는 도식의 크기를 정합니다. 이 도식은 통합 표준과 ISO 표준에서 모두 사용하는 60도 V자 형태로 나사산 프로파일을 그립니다.

인치 나사산과 미터 나사산 체계

인치 나사는 지름과 TPI로 이름을 표시합니다. 1/4"-20 나사는 지름이 1/4 inch이고 인치당 나사산이 20개입니다. 미터 나사는 지름과 피치로 이름을 표시합니다. M6 × 1.0 나사는 지름이 6 mm이고 피치가 1.0 mm입니다.

두 체계는 정확한 인치-밀리미터 환산 계수인 1 inch = 25.4 mm를 사용하여 변환할 수 있습니다.

미터에서 인치로: TPI = 25.4 ÷ 피치(mm)
인치에서 미터로: 피치(mm) = 25.4 ÷ TPI

나사산 피치와 리드의 차이

나사산 피치와 리드는 서로 관련되어 있지만 항상 같은 것은 아닙니다. 피치는 인접한 나사산 산 사이의 거리입니다. 리드는 나사가 한 바퀴 회전할 때 축을 따라 이동하는 거리입니다.

대부분의 볼트에서 볼 수 있는 일반적인 단일 시작 나사산에서는 피치와 리드가 같습니다. 나사산 홈이 두 개 이상 평행하게 나 있는 다중 시작 나사산에서는 리드가 피치에 시작 수를 곱한 값과 같습니다. 피치가 1 mm인 이중 시작 나사산의 리드는 2 mm입니다.

예시: TPI를 피치로 변환

표준 1/4"-20 UNC(통합 인치 굵은 나사산) 볼트는 인치당 나사산이 20개입니다.

피치 = 1 ÷ 20 = 0.0500 inches

더 가는 3/8"-24 UNF(통합 인치 가는 나사산) 볼트는 인치당 나사산이 24개입니다.

피치 = 1 ÷ 24 = 0.0417 inches

예시: 피치를 단위 길이당 나사산 수로 변환

표준 M10 볼트의 굵은 피치는 1.5 mm입니다.

mm당 나사산 수 = 1 ÷ 1.5 = 0.6667

가는 M8 나사산의 피치는 1.0 mm이므로 mm당 나사산 수는 정확히 1개입니다.

예시: 체계 간 변환

1.5 mm 미터 피치를 인치 TPI 값으로 변환하면 다음과 같습니다.

TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9

이는 표준 인치 나사산 수에 가깝지만 같은 값은 아닙니다. 따라서 지름이 비슷하더라도 미터식 체결부품과 인치식 체결부품은 서로 호환되지 않습니다.

일반적인 볼트 크기의 표준 나사산 피치

인치식(UNC 굵은 나사산 계열):

크기	TPI	피치
1/4"	20	0.0500"
5/16"	18	0.0556"
3/8"	16	0.0625"
1/2"	13	0.0769"

미터식(ISO 굵은 나사산 계열):

크기	피치
M6	1.0 mm
M8	1.25 mm
M10	1.5 mm
M12	1.75 mm

나사산 피치 측정 방법

나사산 피치 게이지가 가장 신뢰할 수 있는 도구입니다. 나사산 피치 게이지는 각각 다른 피치로 절삭된 얇은 금속 블레이드를 접이식 손잡이에 장착한 도구로, 주머니칼과 비슷한 형태입니다. 블레이드를 나사산에 대어 빛이 새는 틈 없이 정확하게 맞물리는 것을 찾은 다음, 해당 블레이드에 찍힌 피치를 읽습니다.

게이지가 없으면 자나 캘리퍼스로 피치를 측정할 수 있습니다. 완전한 나사산 열 개에 걸친 거리를 측정한 다음 열 개로 나눕니다. 더 많은 나사산을 가로질러 측정하면 작은 판독 오차의 영향을 줄일 수 있습니다.

나사산 표준의 역사

나사산 표준이 생기기 전에는 수 세기 동안 나사산을 손으로 절삭했기 때문에 한 작업장에서 만든 볼트가 다른 작업장의 너트에 거의 맞지 않았습니다. 영국의 기술자 조지프 휘트워스는 1841년에 55도 나사산 각도를 사용한 최초의 국가 나사산 표준을 제안했습니다. 미국에서는 윌리엄 셀러스가 1864년에 이에 대응하는 60도 표준을 제안했으며, 이 표준은 미국 국가 나사산 형식의 기반이 되었습니다.

전시 보급 문제로 인해 미국, 영국, 캐나다의 기술자들은 서로 다른 인치 표준을 통합하게 되었습니다. 그 결과인 통합 나사산 표준은 1948년에 합의되었으며, 현재도 인치 기반 체결부품에 사용됩니다. 미터 나사산은 현재 국제표준화기구(ISO)가 미국 표준과 유사한 60도 나사산 각도를 사용하여 정의합니다.

자주 묻는 질문

TPI에서 나사산 피치를 어떻게 계산하나요?

TPI 값으로 1을 나눕니다. 20 TPI 나사산의 피치는 1 ÷ 20 = 0.0500 inches입니다.

나사산 피치와 TPI의 차이는 무엇인가요?

TPI는 1 inch 안에 들어가는 나사산의 개수를 셉니다. 피치는 인접한 두 나사산 사이의 거리를 측정합니다. 두 값은 서로 역수입니다. 피치 = 1 ÷ TPI이고 TPI = 1 ÷ 피치입니다.

미터 피치를 인치 TPI로 변환할 수 있나요?

가능합니다. 밀리미터 단위의 피치로 25.4를 나눕니다. 1.5 mm 피치는 25.4 ÷ 1.5, 즉 약 16.9 TPI입니다.

게이지 없이 나사산 피치를 어떻게 측정하나요?

자나 캘리퍼스로 완전한 나사산 열 개에 걸친 거리를 측정한 다음 그 거리를 열 개로 나누면 피치를 구할 수 있습니다.

피치와 리드는 같은 측정값인가요?

가장 일반적인 유형인 단일 시작 나사산에서만 같습니다. 다중 시작 나사산에서는 리드가 피치에 시작 수를 곱한 값과 같습니다.

굵은 나사산과 가는 나사산이 모두 있는 이유는 무엇인가요?

굵은 나사산은 피치가 커서 더 빠르게 조이고 풀 수 있으며, 부드러운 재료에서 나사산이 뭉개지는 것을 더 잘 견딥니다. 가는 나사산은 진동이 있을 때 더 단단히 고정되고 미세 조정이 가능하지만, 나사산이 비스듬히 물리기 쉽습니다.

참고 문헌

미국기계학회. (2003). ASME B1.1: 통합 인치 나사산(UN 및 UNR 나사산 형식).
국제표준화기구. (1998). ISO 68-1: ISO 범용 나사산 — 기본 프로파일 — 미터 나사산.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). 기계공학 핸드북 (30판). Industrial Press.
미국 국립표준기술연구소. SP 811: 국제단위계 사용 지침.

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