프로젝트 작업을 하면서 스레드 유형과 기하학적 매개변수의 미로에 갇힌 적이 있습니까? 당신은 혼자가 아닙니다. 나는 CNC 가공 부품의 복잡성을 탐색하고 스레드와 그 기하학적 구조의 비밀스러운 언어를 해독하려고 노력했습니다. 상자에 그림이 없이 퍼즐을 푸는 것과 같습니다. 하지만 두려워하지 마세요. 나는 이 미로를 통해 여러분을 안내하기 위해 여기 있습니다.
제조, 특히 CNC 가공에서 스레드 유형과 기하학적 매개변수를 이해하는 것은 독점 클럽의 열쇠를 쥐는 것과 유사합니다. 단지 그것이 무엇인지 아는 것이 아닙니다. 이 지식을 활용하여 정확하고 내구성이 뛰어나며 고품질의 부품을 만드는 것이 중요합니다. 스레드는 말 그대로 모든 것을 하나로 묶어주는 가공 부품의 숨은 영웅입니다. 이 게시물이 끝나면 이러한 중요한 기능에 익숙해질 것입니다.
아직 흥분되셨나요? 당신은해야한다. 이 여정을 통해 귀하는 제조 프로젝트에서 더 많은 지식을 얻고 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있게 됩니다. 실과 그 기하학적 구조의 신비를 한 번에 하나씩 풀어가며 풀어봅시다.
스레드란 무엇인가?
스레드의 핵심은 원통형 또는 원추형 표면의 내부 또는 외부를 따라 형성된 연속적인 나선형 능선입니다. 회전 운동을 선형 힘으로 변환하여 기계적 체결을 달성하도록 설계되었습니다. 이 독창적인 발명품은 수세기 전으로 거슬러 올라가며 기계 공학의 초석으로 남아 있습니다.
CNC 가공 및 제조 과정에서 스레드는 필수 불가결합니다. 이것이 우리가 정밀 조립을 달성하고, 부품이 정확한 견고하게 서로 맞도록 보장하고, 하중 전달을 허용하고, 부품을 정밀하게 조정할 수 있게 하는 방법입니다.
스레드는 다양한 프로필로 제공되며 각 프로필에는 고유한 응용 프로그램과 장점이 있습니다. 가장 일반적인 프로파일인 “V” 모양은 범용 고정용 나사, 볼트 및 너트에 사용됩니다. 다른 프로파일에는 정사각형, 사다리꼴 및 버트레스 나사산이 포함되며 각각 강도, 제조 용이성 및 풀림 방지 측면에서 서로 다른 특성을 제공합니다.
나사산의 기하학적 구조(피치, 각도, 직경, 시작 횟수)는 특정 용도에 대한 기능과 적합성에 중요한 역할을 합니다. 필요한 성능, 내구성 및 제조 가능성 사양을 충족하는 부품을 설계하려면 이러한 기하학적 매개변수를 이해하는 것이 필수적입니다.
스레드 유형은 무엇입니까?
미터법은 국제 엔지니어링의 공용어이며 미터법 나사산은 패스너의 대사입니다. 이러한 나사산을 정의하는 두 가지 주요 매개변수는 직경과 피치(밀리미터 단위로 측정)입니다. “M” 뒤에 숫자(예: M8)가 붙으면 공칭 직경을 나타내고, 피치는 인접한 나사산 사이의 거리를 나타냅니다. 미터법 스레드는 단순성과 표준화로 인해 많은 사랑을 받으며 많은 글로벌 애플리케이션에서 선택됩니다.
통합 국가 스레드
연못 건너편에는 UN(Unified National) 스레드가 최고로 군림하고 있습니다. 이러한 스레드는 거친 스레드(UNC), 가는 스레드(UNF) 및 매우 가는 스레드(UNEF)로 분류되며 스레드 피치 또는 인치당 스레드 수(TPI)에 차이가 있습니다.
UNC 스레드는 강도와 사용 편의성의 균형을 유지하는 일상적인 작업 도구입니다.
더 미세한 피치로 인해 스레드는 더 큰 강도와 정밀도를 제공하므로 더 높은 인장 강도가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
UNEF 스레드는 이를 더욱 발전시켜 가장 섬세하고 정밀한 응용 분야에 가장 좋은 피치를 제공합니다.
영국 표준 스레드
영국 표준은 BSPP(British Standard Pipe Parallel) 및 BSPT(British Standard Pipe Tapered) 스레드를 통해 스레드 세계에 풍미를 더합니다.
BSPP 나사산은 씰링 와셔를 허용하는 평행 설계 덕분에 압력 밀봉이 필요한 피팅에 사용됩니다.
반면 BSPT 나사산은 테이퍼형으로 되어 있어 파이프 및 튜브 응용 분야에 일반적으로 사용되는 나사산 자체의 결합을 통해 밀봉을 생성합니다.
Acme 스레드
Acme 스레드는 스레드 계열의 무거운 리프터입니다. 사다리꼴 모양으로 인해 동력 전달 및 리드 스크류의 일반적인 높은 하중과 힘을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 넓고 평평한 문장과 뿌리로 인해 마모가 덜 발생하는 동시에 다른 유형에 비해 제조가 더 용이합니다.
버트레스 스레드
정사각형 실의 효율성과 삼각형 실의 강도를 결합한 실을 상상해 보십시오. 그게 네 엉덩이 실이야. 한 방향으로 높은 힘을 전달할 수 있도록 설계된 버트레스 스레드는 힘이 단방향으로 적용되는 프레스, 바이스 및 기타 기계류에 적합한 선택입니다.
왼나사
대부분의 나사산은 오른쪽 나사이므로 시계 방향으로 조이는 반면 왼쪽 나사산은 그 반대입니다. 이는 특정 유형의 기계, 자전거 페달 및 가스 밸브와 같이 회전 방향이나 힘으로 인해 오른쪽 나사산이 느슨해지는 응용 분야에 사용됩니다. 이러한 구별은 안전과 기능성에 매우 중요하며, 작동 조건에서 구성요소가 안전하게 고정된 상태를 유지하도록 보장합니다.
다중 시작 스레드
다중 시작 스레드에는 실린더 주위에서 서로 평행하게 실행되는 여러 스레드가 있습니다. 이 설계를 통해 나사를 한 바퀴 돌릴 때마다 단일 나사산보다 더 빠르게 조립 및 분해가 가능합니다. 기계용 리드 나사와 같이 나사산 부분의 빠른 이동이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.
파이프 스레드
BSPP 및 BSPT 나사 외에도 NPT(National Pipe Tapered) 및 NPS(National Pipe Straight)를 포함한 다른 유형의 파이프 나사가 있습니다. NPT 스레드는 테이퍼를 통해 긴밀한 밀봉을 생성하며 북미에서 유체 및 가스 전달 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다. NPS 스레드는 평행하며 누출 방지 연결을 보장하기 위해 밀봉 화합물이 필요한 경우가 많습니다.
테이퍼 스레드
테이퍼형 나사산은 일치하는 나사산 구멍이나 너트에 나사로 고정될 때 서로 단단히 고정되도록 설계되어 유체 또는 가스 누출을 방지합니다. BSPT 및 NPT 외에도 특정 산업이나 응용 분야에 맞게 조정된 다양한 테이퍼 나사산이 있으며, 다양한 조건에서 최적의 밀봉을 위해 테이퍼의 각도와 피치를 다양하게 제공합니다.
톡스 스레드
Torx 디자인은 전통적인 의미의 나사산 유형은 아니지만 나사 머리에 있는 별 모양 패턴을 나타냅니다. 이 설계를 통해 표준 Phillips 또는 납작 머리 나사에 비해 더 높은 토크를 적용할 수 있어 캠 아웃 위험이 줄어듭니다. 스레드 자체는 모든 유형이 될 수 있지만 Torx 헤드는 조립 또는 분해를 위해 높은 토크가 필요한 응용 분야에 편리합니다.
보안 스레드
보안 스레드는 변조나 무단 분해를 방지하는 고유한 기능으로 설계되었습니다. 여기에는 특수 도구가 필요한 색다른 드라이브 유형, 표준 도구가 맞물리지 않도록 하는 나사산 내의 핀, 조일 수는 있지만 제거가 어려운 단방향 설계가 포함될 수 있습니다. 공공 시설, 가전 제품, 도난 방지 장치 등 보안이나 안전이 중요한 응용 분야에 사용됩니다.
드라이씰 스레드
Dryseal 나사산은 밀봉 화합물 없이 압력이 가해지는 조인트를 밀봉하도록 설계되었습니다. 가장 일반적인 유형은 NPTF(National Pipe Thread Fuel) 및 BSPTF(British Standard Pipe Taper Fuel)로, 맞물릴 때 변형되어 기계적 밀봉을 생성하는 수정된 나사산이 있습니다. 이 제품은 안정적인 밀봉이 필수적인 유체 또는 압력을 받는 가스와 관련된 응용 분야에 사용됩니다.
웜 스레드
웜 스레드는 웜(스크류와 유사)이 웜 휠(스퍼 기어와 유사)과 맞물리는 웜 기어에 주로 사용되는 특수 스레드입니다. 이 나사산은 특히 구동 부품과 구동 부품 사이에 큰 감속비가 필요한 응용 분야에서 부드럽고 조용한 작동을 제공하도록 설계되었습니다.
웜 스레드는 직각으로 동작과 힘을 전달하는 데 최적화된 고유한 프로필이 특징입니다. 나사산의 각도와 깊이는 기어 세트의 효율성과 수명을 보장하는 데 매우 중요합니다.
웜 스레드는 높은 부하 용량, 정밀한 제어 및 소형화를 허용하므로 기어박스, 튜닝 장비 및 리프팅 메커니즘에 이상적입니다.
너클 나사
너클 스레드는 내구성과 마모 및 손상에 대한 저항성으로 잘 알려져 있습니다. 문장과 뿌리 부분에 둥근 프로파일이 있어 충격에 강하고 크로스 스레딩이 덜 발생합니다. 이러한 탄력성으로 인해 너클 스레드가 응용 분야에 적합해졌습니다.
스레드가 거칠게 취급될 수 있거나 자주 조립 및 분해되어야 하는 경우.
너클 스레드의 일반적인 용도로는 소방 호스 커플링, 가스통 밸브 및 철도 커플링이 있습니다. 이러한 디자인은 제조가 용이하며 안전과 신뢰성이 가장 중요한 환경에서 흔히 볼 수 있습니다.
“V” 모양 나사
“V” 모양의 나사산은 가장 일반적이고 널리 사용되는 나사산 형태입니다. 대칭적인 V자형 프로파일이 특징인 이 나사산은 볼트 및 너트와 같은 일반 패스너부터 정밀 기계 부품에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
V의 각도는 일반적으로 다양하며 미터법 및 UTS(Unified Thread Standard) 시스템의 표준은 60도입니다. 이 모양은 강도와 제조 용이성의 균형을 유지하므로 고강도 응용 분야와 정밀 정렬이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
“V”자형 나사산의 단순성과 다양성은 기계 설계 및 구성의 기본이 됩니다. 이 제품은 간단한 조립부터 복잡한 기계에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 고강도 조인트를 제공하도록 설계되었습니다.
실의 기하학적 매개변수
주요 직경
주요 직경은 나사산의 가장 큰 직경입니다. 한 실의 꼭대기(가장 높은 지점)부터 반대편에 있는 다른 실의 꼭대기까지 측정됩니다. 이는 볼트의 가장 바깥쪽 직경이고, 너트의 경우 가장 안쪽 직경입니다. 주요 직경은 나사산의 크기와 결합 부품과의 적합성을 결정하는 데 중요합니다.
작은 지름
마이너 직경은 스레드 축을 따라 한 스레드의 루트(가장 낮은 지점)부터 다른 스레드의 루트까지 측정된 스레드의 가장 작은 직경입니다. 이 매개변수는 응력을 받는 최소 단면적을 나타내기 때문에 나사산의 강도를 평가하는 데 필수적입니다.
피치 직경
피치 직경은 장경과 소경의 대략 중간에 위치한 이론적인 직경입니다. 실의 폭과 실 사이의 간격이 같은 곳입니다. 피치 직경은 짝을 이루는 나사산 부품 사이의 맞춤을 결정하고 서로 얼마나 긴밀하게 맞물리는지에 영향을 미칩니다.
정점
피치는 나사산의 한 지점에서 축에 평행하게 측정된 다음 나사산의 해당 지점까지의 거리입니다. 미터법 스레드에서는 밀리미터 단위로 직접 측정됩니다. 통합 및 기타 임페리얼 스레드를 종종 TPI(인치당 스레드)라고 합니다. 피치는 스레드 호환성에 매우 중요하며 체결 강도와 조립 용이성에 영향을 미칩니다.
스레드 각도
스레드 각도는 각도로 측정된 스레드 측면(프로파일에서 서로 마주보는 스레드 측면) 사이의 각도입니다. 일반적인 스레드 각도에는 대부분의 미터법 및 통합 스레드의 경우 60도, 영국 표준 스레드의 경우 55도가 포함됩니다. 이 각도는 나사산의 하중 분포와 강도, 그리고 진동으로 인해 느슨해지기 쉬운 정도에 영향을 미칩니다.
선두
리드는 나사가 축을 따라 한 바퀴 완전히 회전하면서 전진하는 거리입니다. 단일 시작 스레드에서 리드는 피치와 동일합니다. 다중 시작 나사산에서 리드는 피치의 배수입니다. 즉, 회전할 때마다 나사가 축을 따라 더 빠르게 움직일 수 있습니다. 이 매개변수는 빠른 조립 분해 또는 정밀한 조정이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.
스레드 형태
스레드 형태는 모양과 측면 각도를 포함한 스레드 프로파일을 나타냅니다. 일반적인 형태에는 표준 나사산의 “V” 모양, 고강도 및 낮은 마찰을 위한 사각형, 동력 전달을 위한 사다리꼴, 내구성을 위한 둥근 모양이 포함됩니다. 나사산 형태에 따라 특정 하중 및 기계 용도에 대한 나사산의 적합성이 결정됩니다.
결론
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