【기계설계】유니파이가는나사의 드릴지름(D) 구하는 문제

"정직과 미덕의 샘이자 근원은 훌륭한 교육에 있다." - 플루타르코스

 

"The very spring and root of honesty and virtue lie in good education" - Plutarch

 

 

 

안녕하세요. 이번 문제는 기계설계 부문에서 유니파이 가는나사의 구멍 드릴 지름을 구하는 문제입니다. 단위 변환이나 나사에 대한 개념만 알고 있으면 충분히 풀 수 있습니다.

 

 

[문제]

유니파이가는나사에서 나사의 호칭지름이 3/8'' 이고 1'' 당 산수 20일 때 나사 구멍 드릴 지름은 얼마로 하면 가장 적당한가?

 

[보기]

㉮ 약 7 mm     ㉯ 약 7.5 mm     ㉰ 약 8.3 mm     ㉱ 약 9.5 mm

 

[문제풀이]

우선 나사에 대한 개념 및 공식을 알고 있어야 합니다. 제가 이전에 한번 정리해둔 나사에 관한 기초공식을 아래 포스팅을 통해 확인해보시길 바랍니다.

 

->  [공학 문제해결/기계설계] - 【기계설계】 나사 단원 기초공식 정리

 

문제에서 원하고있는 답은 드릴지름입니다. 드릴지름을 D로 표현하면,  으로 구할 수 있습니다. 이때, 소문자 d는 나사의 호칭지름, p는 나사의 피치 입니다.

 

그리고 문제에서 3/8'' 라고 표현된 것의 뜻은,

 

 

라는 의미입니다. 즉, '' 의 표시는 inch의 의미와 동일합니다. 앞으로 많은 문제를 만나게 되실텐데 '' 라는 표시는 1inch 를 표현한다고 이해하시면 되겠습니다.

 

즉,  이므로, 3/8'' 의 mm 단위 값은,

 

 

입니다. 즉, 이번 문제의 유니파이가는나사의 호칭지름(d)은 9.525 mm 입니다.

 

그리고 문제에서 1 inch 당 나사산수가 20개라고 하였으므로, 피치(p)를 계산해보겠습니다.

 

 

이렇게 나사의 호칭지름(d)과 피치(p)를 구하였습니다. 이를 통해서 드릴지름(D)을 구할 수 있습니다.

 

 

따라서, 드릴지름(D)은 8.255mm 입니다. 정답은 ㉰ 약 8.3 mm (=8.255)가 되겠습니다.

 

[개념]

1. 유니파이나사 : 체결용 나사, 삼각나사로 호칭치수는 수나사의 바깥 지름을 인치로 나타내고, 나사산의 각도는 60도, 기호는 U로 나타내며, ABC나사라고도 한다. - 위키백과

 

2. 보통나사, 가는나사 차이

 1) 보통나사 : 범용나사부품을 양산에 의해 경제성을 확보하려는 경우, 조립 후 이완 문제보다는 신속한 체결이 중요한 경우, 나사의 나사산 마모가 심한 경우, 나사에 이물질이 들어갈 우려가 있는 경우, 나사의 침식, 부식 등의 우려가 있는 경우

 2) 가는나사 : 경제성보다 조립 후의 이완방지가 우선인 경우, 수나사의 바깥지름에 비해 높은 체결력과 강도가 필요할 경우