외나사와 내나사 표면에서 큰지름과 작은지름 위치가 서로 바뀜

# 케이블 글랜드 나사 형상: 게이징 전에 측정할 항목 > Source: https://chinacableglands.com/ko/blog/cable-entry-thread-geometry-gauging/ > Language: ko > Publisher: 벱토 케이블 글랜드 > Author: Henry Xu > Published: 2026-10-22 > Updated: 2026-10-23 케이블 인입 나사산 지름을 읽고 미터 기본 형상과 나선각을 계산하며, 이 결과를 공차 및 게이지 합격 기준과 구분합니다.

케이블 인입 나사산 형상은 세 가지 지름과 나사산을 보는 세 가지 관점에서 시작합니다. 큰지름, 나사 유효경 및 작은지름은 반경 방향 형상을 나타냅니다. 피치와 리드는 축방향 간격과 전진 거리를 나타냅니다. 프로파일각, 나선각 및 테이퍼각은 서로 다른 관계를 설명하므로, 단위가 맞아 보이더라도 하나를 다른 하나로 바꾸면 답이 틀립니다.

저는 도면에서 시작합니다. 해당 치수를 표시한 다음 실제로 정의된 형상만 계산합니다. 아래 방법은 인입부를 해석하거나 공급업체와 측정에 관해 논의할 때 사용할 수 있습니다. 여기서 얻는 기본 치수는 제조 한계를 정하거나, 드릴을 선정하거나, 결합 조립체를 승인하지 않습니다.

측정에 앞서 세 가지 지름을 구분하기

외나사에서는 큰지름이 나사산 산을 지나고 작은지름이 골을 지납니다. 내나사에서는 더 큰 큰지름이 골을 지나며, 더 작은 작은지름이 안쪽을 향한 산을 지납니다. 이 방향의 차이는 특징을 밝히지 않은 채 “내경”이라고만 보고할 때 중요합니다.

나사 유효경은 이 두 지름 사이의 가상 기준 표면에 해당합니다. 이상적인 대칭 나사산에서는 그 표면에서 나사산 두께와 나사산 사이 공간이 같습니다. National Bureau of Standards의 나사 용어 자료 13–14쪽은 이 지름들, 피치, 리드 및 각도를 구분합니다. 여기에는 기하학적 정의를 적용하지만 과거의 제조 한계값은 적용하지 않습니다.

외나사와 내나사의 축방향 반단면은 나사산 축을 기준으로 큰지름, 나사 유효경 및 작은지름의 기준 표면 위치를 보여 줍니다.

측정한 외나사 산 지름은 유용한 근거가 되지만 나사 유효경을 알려 주지는 않습니다. 마찬가지로 내나사 입구의 눈에 보이는 부분을 측정하면 완전한 산이 아니라 모따기가 포함될 수 있습니다. 도면의 수치와 비교하기 전에 측정 평면과 표면을 확인합니다.

네 가지 기록을 구분합니다. 기본 치수는 이론적 기준이고, 지정 한계는 허용 변동을 정의하며, 측정값은 불확도를 포함한 특정 부품의 결과입니다. 나사 없는 패널 개구부는 별도의 장착 형상입니다. 인입 구멍 치수 산정 안내서는 이 마지막 작업을 다룹니다.

미터 나사의 기본 프로파일 계산하기

ISO 미터 나사의 60° 기본 프로파일에서 호칭 큰지름은 $d=D$ 이고 축방향 피치는 $P$ 이며, 모두 밀리미터 단위입니다. 기본 예리한 삼각형의 높이는 $H$ 입니다. 이 삼각형의 절두 형상으로 기본 나사 유효경 $d_2$ 와 $D_2$ , 기본 내나사 작은지름 $D_1$ 을 구합니다:

H=\frac{\sqrt{3}}{2}P,\qquad d_2=D_2=d-\frac{3}{4}H,\qquad D_1=d-\frac{5}{4}H

Union College의 기계설계 노트 9번 슬라이드는 60° 삼각형과 반경 방향 분할을 보여 줍니다. 관련 반경 오프셋을 두 배로 하면 위의 지름 감소량이 나옵니다. 생산 값에는 적용되는 도면과 관리되는 표준이 필요합니다.

계산 예에서는 호칭 지름 20 mm와 피치 1.5 mm를 사용합니다:

항목	계산한 기본값	의미
기본 삼각형 높이	1.299038 mm	프로파일을 절두하기 전의 높이
나사 유효경	19.025721 mm	산과 골 사이에 놓인 기본 기준 지름
내나사 작은지름	18.376202 mm	내나사 산을 지나는 기본 지름
반경 방향 기본 맞물림 높이	0.811899 mm	기본 삼각형 높이의 5/8

추가 자릿수는 계산을 재현할 수 있게 해 주지만, 측정 능력이나 검사 공차를 뜻하지 않습니다. 특히 18.376202 mm는 실제 제작된 외나사 골지름이 아닙니다. 외나사 골의 설계, 반경, 공차, 코팅 및 해당 한계값은 별도 사양이 필요합니다.

도구나사 및 인입 형상미터 나사 기본 지름지정된 60° 미터 나사의 호칭 지름과 피치를 입력합니다. D1은 기본 내나사 작은지름으로 확인하고, 실제 공차, 외나사 골 및 게이징 요건은 별도로 적용합니다.H = √3P/2; d₂ = D₂ = d − 3H/4; D₁ = d − 5H/4호칭 기본 큰지름나사 축방향 피치계산기 열기

같은 이유로 계산된 내나사 작은지름은 드릴 가공 지시값이 아닙니다. 가공 공정에는 허용되는 완성 치수, 재료, 공구 및 방법이 필요합니다. 기본 형상은 기준을 제공할 뿐 전체 공정을 정하지 않습니다.

프로파일각, 나선각 및 테이퍼각 구분하기

나사산 프로파일의 포함각은 축방향 단면에서 봅니다. 위의 미터 기본 형상에서는 60°이며, 대칭인 각 측면은 나사축에 수직인 선을 기준으로 30°입니다. 나선각은 나사산이 기준 원통을 따라 감기는 정도를 나타냅니다. 테이퍼각은 기준 지름이 축을 따라 변하는 방식을 나타냅니다.

각도를 말할 때는 기준선을 함께 밝혀야 합니다. 축을 기준으로 측정한 각도와 축에 수직인 평면을 기준으로 측정한 각도는 서로 여각이므로, 기준을 설명하지 않은 “나사산 각도”는 큰 차이가 있는 것처럼 보이게 할 수 있습니다.

피치는 서로 인접한 대응 프로파일 사이의 축방향 간격입니다. 리드 $L$ 는 한 바퀴 동안 나선 한 줄이 전진하는 거리입니다. 나사산 줄 수가 $n$ 일 때:

L=nP,\qquad \lambda=\tan^{-1}\left(\frac{L}{\pi D_m}\right)

여기서 $D_m$ 는 명시된 평균 지름 또는 나사 유효경이며 $L$ 과 같은 단위를 사용하고, $\lambda$ 는 축에 수직인 평면을 기준으로 한 각도입니다. 기준 원통을 펼치면 직각삼각형이 됩니다. 원주는 수평 길이가 되고 리드는 높이가 됩니다. 이 기하학적 구성이 식의 근거입니다.

예시의 기본 나사 유효경을 사용하면 단줄 나사산의 리드는 1.5 mm이고 각도는 약 1.438°입니다. 같은 피치와 기준 지름을 가진 2줄 형상을 가정하면 리드는 3.0 mm이고 각도는 약 2.873°입니다. 두 번째 결과는 비교를 위한 가정이지, 표준 M20 케이블 인입 부품에 2줄 나사산이 있다는 주장이 아닙니다. 실제 나사산 줄 수는 도면에서 확인합니다.

테이퍼, 골 및 불완전 나사산 영역 확인하기

명시된 지름 변화량 $\Delta D$ 가 축방향 거리 $\ell$ 에 걸쳐 있을 때 지름 테이퍼는 $\Delta D/\ell$ 입니다. 이에 해당하는 원뿔의 반각은 $\tan^{-1}(\Delta D/(2\ell))$ 입니다. 원뿔각은 지름이 아니라 반경의 변화에 따르므로 2로 나눕니다.

기하학적 예로 지름이 8.0 mm에 걸쳐 0.50 mm 변하면 지름 테이퍼는 1:16이고 반각은 약 1.790°입니다. 이 값만으로 나사산 계열이 정해지지는 않습니다. 실제 인터페이스를 구분하려면 프로파일, 피치, 기준 평면, 한계값 및 게이징을 확인해야 합니다.

나사 골은 서로 인접한 나사산 측면 사이의 계곡입니다. 런아웃은 완전한 나사산 형상이 끝나는 전이부입니다. 언더컷은 공구 또는 결합 부품의 간극을 확보하도록 의도적으로 들어간 완화 영역입니다. 마지막 완전 나사산 프로파일과 어깨부를 따로 표시합니다. 부품 끝까지의 거리는 사용할 수 있는 완전 나사산 길이보다 길 수 있습니다.

어깨부가 안착되기 전에 인입부의 체결이 멈추는 경우 이 구분이 실무상 중요합니다. 수나사 런아웃, 암나사 깊이, 모따기 및 어깨부 간극을 비교한 다음 지름이 잘못되었다고 판단해야 합니다. M20 피치 안내서는 피치가 서로 맞지 않을 때 나타나는 다른 증상을 설명합니다.

질문에 맞는 측정 방법 선택하기

측정 대상 형상과 합격 기준이 계측기를 결정합니다. 서로 다른 “나사산 검사”는 서로 다른 질문에 답합니다.

검사대 위의 케이블 글랜드 외나사산, 분리된 내나사 링 및 확대경 — 노출된 인입부 나사산과 나사산이 있는 링 옆에 표면 검사에 쓰이는 확대경이 놓여 있습니다.

방법	확인할 수 있는 질문	남는 한계
캘리퍼스	접근 가능한 산 지름이 후보 크기와 일치하는가?	전체 기능 나사산 형상을 입증하지 못함
피치 게이지	간격이 명시된 피치와 비슷한가?	공차 등급이나 리드 정확도를 입증하지 못함
나사 플러그 게이지	내나사가 지정된 게이징 기준을 만족하는가?	올바른 표준, 크기, 등급 및 절차가 필요함
나사 링 게이지	외나사가 게이징 기준을 만족하는가?	해당 외나사 합격 기준이 필요함
프로파일 또는 좌표 측정	정의된 개별 형상 측정값은 무엇인가?	적절한 프로빙, 정렬 및 불확도 평가가 필요함

ISO 1502:1996은 범용 미터 나사산용 게이지와 게이징을 다룹니다. ISO 965-1:2026은 해당 나사산의 공차 체계를 다룹니다. 이는 기본 프로파일 계산과는 별개의 작업입니다. NIST의 나사 게이지 유효경 측정 논문은 CMM 측정의 복잡성과 불확도도 설명합니다.

재현 가능한 결과를 얻으려면 도면 개정, 게이지 식별 정보와 교정 상태, 완성 또는 미완성 부품 상태, 세척 조건, 관련 온도 조건 및 적용한 합격 절차를 기록해야 합니다. 다른 규칙을 사용하는 나사산 계열에 보편적으로 허용되는 NO-GO 회전 수를 임의로 적용하지 마십시오.

결론: 형상을 해당 기준과 함께 기록하기

큰지름, 나사 유효경 및 작은지름 표면을 찾으면 케이블 인입 나사산을 해석할 출발점을 얻습니다. 이후 축방향 피치와 리드는 프로파일각, 나선각 및 테이퍼각과 구분하여 유지합니다. 미터 나사 예시는 호칭 지름과 피치로 기본 기준값을 구하는 방법을 보여 주며, 여기에는 올바른 이름을 유지해야 하는 내나사 작은지름도 포함됩니다.

이 값으로 부품을 판단하기 전에 도면의 한계값과 측정 방법을 다시 확인합니다. 지름뿐 아니라 실제 골, 완전 나사산 길이, 런아웃 및 어깨부도 점검합니다. 이렇게 하면 계산은 의사소통에 유용한 근거가 되며, 끼워맞춤, 씰링 및 조립체 합격 판단은 지정된 근거에 따르게 됩니다.

자주 묻는 질문

나사 유효경은 큰지름과 작은지름의 평균인가요?

일반적으로 그렇지 않습니다. 나사 유효경은 임의로 측정한 두 지름의 평균이 아니라 나사의 기준 형상으로 정의됩니다. 나사산 꼭대기의 기하학적 절두 형상, 골 형상 및 공차가 중요합니다. 나선각을 계산할 때는 지정된 나사 유효경 또는 근거가 있는 기준 지름을 사용하고, 입력한 값이 무엇인지 정확히 기록합니다.

미터 나사 계산기는 외나사의 골지름을 반환하나요?

아닙니다. 이 계산기의 작은지름 출력값은 기본 내나사 작은지름 D1입니다. 실제 제작된 외나사의 골에는 고유한 프로파일과 치수 한계가 있습니다. 오래된 참고 도해에서 기본 프로파일 표기가 같더라도, 계산 결과를 도면이나 측정값과 비교할 때는 이 양을 서로 구분합니다.

피치가 같은 나사산에서 리드각이 서로 다를 수 있는 이유는 무엇인가요?

다줄 나사산은 한 바퀴에서 피치에 나사산 줄 수를 곱한 거리만큼 전진합니다. 기준 지름도 해당 회전의 원주를 바꿉니다. 따라서 리드와 지름이 모두 각도에 영향을 줍니다. 결과에는 나사산 줄 수와 기준 표면을 함께 기록해야 합니다.

피치가 일치하는 피치 게이지 날이 나사 플러그 게이지나 링 게이지를 대신할 수 있나요?

아닙니다. 피치 게이지는 간격을 식별하는 데 도움이 됩니다. 해당 플러그 또는 링 게이지는 지정된 나사산에 대해 다른 합격 조건을 평가합니다. 적합성 확인이 필요한 경우에는 지정된 부품 상태와 최신 교정 기록을 포함해 올바른 게이지와 절차를 사용합니다.

자료 및 기술 참고문헌

Union College — MER419 기계설계, 체결부품, 미터 프로파일 9번 슬라이드, 열람일 2026-10-22.
National Bureau of Standards — 미국 나사산 위원회 보고서, 용어 13–14쪽, 열람일 2026-10-22.
ISO 1502:1996 — ISO 범용 미터 나사산, 게이지와 게이징, 열람일 2026-10-22.
ISO 965-1:2026 — ISO 범용 미터 나사산, 공차 원칙, 열람일 2026-10-22.
NIST — CMM을 이용한 나사 게이지 유효경 측정, 열람일 2026-10-22.