피치 공차 칸은 없습니다

표에 실제로 들어 있는 것

ISO 965-1을 펼쳐 그 칸을 찾아보십시오. 바깥지름, 유효 지름, 골지름 — 한계값이 세 묶음, 지름마다 하나씩입니다. 피치는 없습니다. 플랭크 각도도 없습니다. 그래서 많은 사람이 문서를 잘못 골랐다고 생각합니다.

문서는 맞습니다. 이 체계는 그런 편차를 관리하지만, 하나하나 따로가 아니라 그 영향으로 관리합니다.

모든 것을 흡수하는 양

ISO 965-1은 자체 용어를 정의하지 않고 ISO 5408의 용어를 따릅니다. 그 용어는 virtual pitch diameter(가상 유효 지름)이며, functional diameter(기능 지름)가 동의어로 제시됩니다. (“effective pitch diameter”가 아닙니다 — 흔히 쓰이는 바꿔 말하기일 뿐 표준의 용어가 아닙니다.)

ISO 5408은 유효 지름 등가량(pitch diameter equivalent)도 정의합니다. 피치, 리드, 플랭크 각도 중 하나 이상의 편차 때문에 생기는 기능 지름의 변화입니다. 이 등가량은 대수적으로 합산되며, 수나사에서는 양, 암나사에서는 음입니다. 그 결과가 최대 실체 한계 안에 머물러야 합니다.

솔깃한 지름길과 그것이 틀린 이유

이 모든 것을 “피치 오차는 사실 유효 지름 오차일 뿐”이라고 요약하기는 매우 쉽습니다. 저희도 그렇게 쓰고 싶었습니다. 사실이 아닙니다.

ISO 5408은 피치 편차, 플랭크 각도 편차, 유효 지름 등가량을 서로 다른 세 가지로 정의합니다. 피치 오차가 있는 나사에는 피치 오차가 있는 것이며, 이는 부품에 관한 별개의 기하학적 사실입니다. 맞는 말은 더 좁고 더 흥미롭습니다. 그 편차들이 조립을 방해하는 정도는 하나의 지름 변화로 나타낼 수 있습니다 — 그리고 표준은 원인마다 따로 규정하는 대신 그 영향을 관리하는 쪽을 택합니다.

본받을 만한 설계 태도입니다. 서로 독립된 여러 오차가 모두 같은 것을 소비한다면, 오차마다 공차를 하나씩 쓸 수도 있고 그것들이 소비하는 대상을 찾아 거기에 공차를 둘 수도 있습니다. 뒤쪽이 숫자가 적고 실제로 중요한 것과 더 잘 맞습니다.

이제 게이지가 이해됩니다

나사 게이지가 모양이 서로 다른 한 쌍으로 나오는 이유가 여기에 있으며, 임의로 정한 것이 아닙니다. ISO 1502는 게이지가 가능한 한 테일러 원리를 따르도록 요구합니다.

이 원리에는 실용적인 쓰임이 있습니다. 미터나사인지 인치나사인지 모르는 나사를 판별할 때입니다. #10-32와 M5×0.8은 나사산 하나당 피치가 0.006 mm 다릅니다 — 캘리퍼스나 피치 게이지로 가려내기에는 너무 작은 차이입니다 — 하지만 그 차이는 기능 지름으로 드러나기 때문에, 호칭이 명시된 통과·정지 게이지는 둘을 가려내고 캘리퍼스는 가려내지 못합니다.

• 통과 게이지는 플랭크가 온전하며 가상 유효 지름을 확인합니다 — 피치, 플랭크 각도, 형상 편차를 모두 합한 영향입니다. 부품에 이 게이지가 들어가면 그 부품은 조립됩니다.
• 정지 게이지는 플랭크가 잘려 있으며 최소 실체 쪽의 실제 유효 지름을 확인합니다. 그래야 피치 오차가 측정값에 끼어들지 않습니다.

알아 둘 만한 세부 사항이 두 가지 있습니다. 둘 다 깔끔한 설명이 표준보다 더 깔끔해지는 지점이기 때문입니다.

게이지에 “전체 길이”가 요구되지는 않습니다. 통과 게이지의 나사부 길이는 공작물 물림 길이의 80% 이상이면 됩니다. 요구되는 것은 사용할 때 공작물이 나사부 전체 길이에 걸쳐 게이지를 통과하는 것입니다.

정지 쪽은 테일러 원리에 근사할 뿐입니다. 플러그 게이지는 나사산이 최소 세 개이고 두 바퀴 이내로 들어가는 것이 허용되며, 링 게이지도 마찬가지입니다. 원리를 엄격하게 읽으면 전혀 들어가지 않아야 하므로, ISO 1502는 그 부합이 근사적이라고 밝힙니다.

피치가 자체 공차를 갖는 곳

이 부재는 일반용 공작물 체계에 한정된 것이며 보편적이지 않습니다.

• 정밀 나사. ISO 965-1은 정밀 나사에는 피치, 플랭크 각도, 진원도 등을 따로 관리해야 할 수 있으며 이를 제품 문서에 정한다고 적고 있습니다. 필요하면 직접 지정하십시오 — 표준은 대신 짐작하지 않기로 했을 뿐입니다.
• 게이지 자체. ISO 1502 제12절은 게이지의 플랭크 각도 공차와 피치 공차를 분 단위 각도로 제시합니다. 측정 기구에는 공작물에 요구하지 않는 것이 요구됩니다.
• 연삭 나사 탭. ISO 2857은 피치 공차를 직접 제시합니다.

따라서 규칙은 “피치에는 절대 공차를 주지 않는다”가 아닙니다. 일반용 체결 부품은 조립 능력을 하나의 숫자로 확인하고, 그것이 성립하도록 충분히 정밀해야 했던 모든 것은 다른 곳에서 더 엄격하게 관리된다는 것입니다.

이 글의 위치

나사 호칭의 문자와 숫자가 실제로 무엇을 배분하는지는 나사 공차 등급에서 다룹니다 — 공차 영역은 여러 가지가 나누어 쓰는 예산이라는 같은 생각입니다. 같은 정리 방식이 평활 지름에서 어떻게 나타나는지는 구멍 하나, 축 셋에 있습니다. 더 넓은 결정 순서는 나사 사양 정하기(영어)에 있습니다.

참고 자료

• ISO 965-1:2026 — ISO general purpose metric screw threads: tolerances (바깥지름, 유효 지름, 골지름 한계; 정밀 나사에 관한 주)
• ISO 5408:2009 — Screw threads: vocabulary (가상 유효 지름, 기능 지름, 유효 지름 등가량; 부속서 B에 중국어 용어 수록)
• ISO 1502:1996 — 게이지 검사: 테일러 원리, 통과·정지 게이지 구조, 게이지의 피치 및 플랭크 각도 공차
• ISO 2857 — 연삭 나사 탭: 피치 공차
• “Is the tolerance of pitch of a thread standardised?”, Engineering Stack Exchange

이 페이지는 체계가 어떻게 짜여 있는지를 설명합니다. 특정 부품의 합격 여부는 귀사의 도면과 그 도면이 인용하는 표준에 따릅니다.

이 글은 2단계: 나사산를 다룹니다. 전체 순서는 모재, 나사산, 머리, 구동부, 표면 처리, 문서이며, 순서를 바꾸면 재작업이 되는 이유는 영어 글 Specifying a screw에 설명되어 있습니다.

자주 묻는 질문

ISO 965에서 나사산 피치에 공차가 있습니까?

별도의 칸으로는 없습니다. ISO 965-1은 바깥지름, 유효 지름, 골지름에 대해서만 한계를 정합니다. 피치와 플랭크 각도의 편차는 가상 유효 지름에 미치는 영향으로 관리되며, 통과 게이지가 이를 확인합니다. 다만 ISO 965-1은 정밀 나사에서는 피치와 플랭크 각도를 제품 문서에서 따로 관리해야 할 수 있다고 적고 있습니다.

가상 유효 지름이란 무엇입니까?

ISO 5408이 조립을 방해하는 요인을 모두 합친 결과를 반영하는 지름에 붙인 용어(virtual pitch diameter, 동의어 functional diameter)입니다. ISO 5408은 유효 지름 등가량도 정의합니다. 피치, 리드, 플랭크 각도의 편차 때문에 생기는 기능 지름의 변화입니다. 이 등가량은 대수적으로 합산되며, 수나사에서는 양, 암나사에서는 음입니다.

피치 오차와 유효 지름 오차는 같은 것입니까?

아닙니다. ISO 5408은 피치 편차, 플랭크 각도 편차, 유효 지름 등가량을 서로 다른 세 가지로 정의합니다. 하나의 지름 변화로 나타낼 수 있는 것은 그 편차들이 조립을 방해하는 정도이지 편차 자체가 아닙니다. 표준은 원인마다 규정하지 않고 영향을 관리합니다.

정지 게이지의 나사산은 왜 잘려 있습니까?

피치 오차의 간섭 없이 실제 유효 지름을 읽기 위해서입니다. 플랭크가 온전한 통과 게이지는 반대로 피치, 플랭크 각도, 형상의 영향을 합한 가상 유효 지름을 읽습니다. ISO 1502는 게이지가 테일러 원리를 가능한 한 따르도록 요구하면서, 정지 쪽은 근사할 뿐이라고 적고 있습니다. 플러그 게이지는 두 바퀴까지 들어가도 됩니다.

1.732라는 계수는 어디서 나온 것입니까?

피치 오차를 지름으로 환산할 때 널리 인용되며, 60도 나사산 각도의 절반에 대한 코탄젠트입니다. 이 계수는 ISO 965, ISO 5408, ISO 1502 어디에서도 찾지 못했습니다. ISO 5408은 유효 지름 등가량을 개념으로 정의할 뿐 계산식을 싣지 않습니다. 이 계수는 표준의 요구가 아니라 현장 계산으로 다루시고, 도면이 이 값에 좌우된다면 가정하지 말고 계산 방법을 합의하십시오.