這顆是公制還是英制?牙距分不出 #10-32 和 M5

有人拿一顆沒有圖面的螺絲問你這是什麼。現場流傳兩條規則:量外徑,或是量牙距。兩條都在某些情況下正確,而分辨什麼時候該用哪一條,就是這件事的全部技術含量。

2026-08-26 更正。本頁第一版主張「外徑是唯一分得出 #10-32 與 M5×0.8 的量測」。查核後確認那是錯的——把真實公差帶算進去, 兩者最接近時只差 0.023 mm。同時被更正的還有幾處誇大: 0.0625 mm 並沒有低於卡尺解析度、跨更多牙確實會改善量測、 錯配的螺絲一開始是鬆的不是緊的,而且它可能整顆穿過短螺帽而完全不卡。 那幾段是改寫而不是刪除,而正確答案是節徑。

兩條互相矛盾的規則

第一條說看外徑就知道:英制螺絲換算成公制會落在奇怪的數字上,所以量到 6.35 mm 就是四分之一吋,量到 6.00 mm 就是 M6。第二條說外徑不可靠,因為公差和 電鍍都會動到它,要量就量牙距。

這兩種說法都很常見,而且通常被當成通則在講。但哪一種量測能分辨兩個候選, 完全取決於你手上是哪兩個候選,而且至少有一組常見的配對, 流傳最廣的那條規則在上面完全無效。

真正會混的四組配對

英制號數的外徑來自一條簡單的公式——外徑等於 0.060 吋加上每一號 0.013 吋, 所以 #10 是 0.190 吋——牙距則是每吋牙數的倒數。把四組最接近的配對 換算成公制並排:

配對外徑差牙距差分得出來的是
1/4-20 UNC 對 M6×1.00.350 mm0.270 mm兩者皆可
1/4-28 UNF 對 M6×1.00.350 mm0.093 mm外徑較穩
#10-24 對 M5×0.80.174 mm0.258 mm牙距較穩
#10-32 對 M5×0.80.174 mm0.006 mm卡尺兩個都不行

把第三列和第四列一起看。它們是同樣的兩個公稱尺寸, 卻對調了哪一支量具值得信任。這就是為什麼那兩條土法煉鋼的規則都當不了通則。

#10-32 與 M5×0.8:牙距差 0.006 mm

每吋 32 牙換算成牙距是 25.4 ÷ 32 = 0.79375 mm,而 M5 的公制粗牙牙距是 0.8 mm。每一牙的差是 0.00625 mm。

量十牙會把它累積成 0.0625 mm。數位卡尺顯示到 0.01 mm, 所以這不是解析度問題——那是六格顯示值。 難的是其他每一件事:卡爪要落在牙峰上、卡爪傾斜、重複性, 以及零件本身既有的累積導程誤差——以 #10-32 UNF-2A 等級而言, 那個誤差和你要找的差是同一個量級。

所以誠實的說法比「牙距量不出來」窄得多: 一般卡尺或短葉片的手持牙距規不太可能定案。 而且量長一點確實有幫助——端點誤差大致固定、被量的距離卻變長, 所以跨更多牙是真的改善比值。用完的是量具,不是物理。

為什麼「鎖得進去」不能當證據

直覺是拿去孔裡試一下。它確實是最會誤導人的測試,但原因和多數人想的相反。 #10-32 鎖進 M5 螺帽,一開始是鬆的,不是緊的。 它的節徑是 4.211–4.287 mm,而 M5-6H 內牙節徑是 4.480–4.605 mm, 兩者之間有 0.19 到 0.39 mm 的直徑方向餘隙。手感是不對的, 但方向是「晃」而不是「澀」。

它也不一定會卡死。把每牙 0.00625 mm 的差換算成等效直徑干涉 (約為累積導程誤差的 1.732 倍),要卡住大約需要 16 到 36 牙的咬合長度,而一顆普通 M5 螺帽只提供大約 3 到 9 牙。 所以錯配的螺絲可能整顆穿過去而完全不卡—— 這才是這個測試真正危險的地方:它會回報成功。 會卡住的是深攻牙孔。

會不會壞、先壞哪一邊,取決於配對本身。硬化鋼螺絲進鋁或塑膠柱時內牙危險; 軟螺絲配硬螺帽則可能先傷自己的外牙。若沒有硬轉,也可能完全沒有永久損傷。 這個測試唯一不會給你的,就是一個乾淨的答案。

這也正是牙規值得那個錢的理由:它在不對零件加載的前提下回答問題。 延伸閱讀:確定了是哪一套制度之後,規格表怎麼讀

而外徑也救不了這一對

既然說了牙距定不了案,直覺就是改靠外徑那 0.174 mm。 但那個數字是兩個公稱尺寸之間的差,而公稱尺寸不是你量到的東西。

外徑節徑
M5×0.8-6g4.826–4.976 mm4.361–4.456 mm
#10-32 UNF-2A4.651–4.803 mm4.211–4.287 mm
最接近時0.023 mm0.074 mm

兩條外徑公差帶幾乎相碰。 一顆落在公差上緣的 #10-32 和一顆落在下緣的 M5 只差 0.023 mm, 而 M5 公差帶的下緣正好是 4.826 mm——和 #10 的公稱值是同一個數字。 卡尺不能拿來判這件事。

真正分得開的是節徑,最壞情況也還有 0.074 mm。 那要用牙距分厘卡或三線量法,不是卡尺。 光學比對儀或工具顯微鏡可以直接讀牙距,同樣能定案。

而通止規之所以是最乾淨的答案,理由和「公差表上沒有牙距那一欄」是同一個: 牙距偏差是透過它對作用中徑的效果被管的, 而完整牙側的 GO 規讀的正是作用中徑。 每牙那 0.00625 mm 沒有消失——它以直徑的形式重新出現, 而量規抓得到直徑。見 為什麼公差表上沒有「牙距」那一欄

順帶更正一個常見直覺——包括這篇文章原本自己寫錯的那一句: 電鍍與公差並不是都把兩者往彼此推。 鍍鋅約讓外徑增加 0.010–0.024 mm,這確實把鍍過的 #10 往 M5 的方向推; 但外螺紋公差對兩者都是從基本尺寸往下走, 所以一顆落在公差下緣的 #10 是離 M5 更遠,不是更近。 兩個效應方向不同,而且鍍件本來就該在鍍前配置尺寸——見 為什麼公差必須先把鍍層的空間讓出來

那到底該怎麼做

可行的做法不是某一個量測,而是一個順序:

  1. 先量外徑,而且把它當成用來縮短候選清單的工具,不是答案。 它可以很便宜地排除掉大部分候選。
  2. 再量十牙的牙距——之所以是十牙, 是因為你的讀數誤差會被除以十,而你要量的那個量會被乘以十。
  3. 接著確認剩下的候選,卡尺分不分得出來。 這一步是所有人都會跳過的。#10-32 對 M5×0.8 就是分不出來: 牙距差 0.006 mm,外徑公差帶最近只剩 0.023 mm。
  4. 分不出來的時候要換量具,不是更用力量。 節徑那邊還有 0.074 mm,所以牙距分厘卡、三線量法、光學比對儀, 或指定代號的通止牙規都能定案。沒有用的是拿同一把卡尺更小心地量。

真正的答案不在檯面上

走到第四步的時候,這個問題就不再是量測問題,而是文件問題。 這顆螺絲是從某個地方來的:一張圖、一份 BOM、一家供應商、 一台在某個有自己廠規的國家造的機器。那個來歷能解開這個歧義, 而任何卡尺都做不到,因為那是零件本身已經不再攜帶的那項資訊的唯一來源。

這就是為什麼圖面上要寫螺紋代號而不是只寫一個尺寸, 也是文件那一步之所以存在的理由——見 標準停在哪裡,你的圖面要從哪裡開始。 檯面上的識別問題,幾乎都是更早、更上游的某個文件失誤。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步,或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的,見指定一顆螺絲,那篇寫的是順序,以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

#10-32 的螺絲真的鎖得進 M5 的螺帽嗎?

鎖得進去,而且一開始是鬆的不是緊的——#10-32 UNF-2A 的節徑是 4.211–4.287 mm,M5-6H 內牙是 4.480–4.605 mm,直徑方向有 0.19–0.39 mm 的餘隙。它也不一定會卡死:每牙 0.00625 mm 的差大約要 16 到 36 牙的咬合才會干涉,而普通 M5 螺帽只有大約 3 到 9 牙,所以螺絲可能整顆穿過去而不卡。會卡的是深攻牙孔。會不會壞、哪一邊先壞,取決於兩個零件的相對硬度。

卡尺真的量得出 0.174 mm 的差嗎?

顯示得出來——0.174 mm 遠大於數位卡尺的 0.01 mm。問題是 0.174 mm 是兩個公稱值之間的差,而真實零件落在公差帶裡:M5×0.8-6g 是 4.826–4.976 mm,#10-32 UNF-2A 是 4.651–4.803 mm,所以最接近的合法組合只差 0.023 mm。那不是卡尺能判的。節徑那邊還有 0.074 mm,所以該拿的是牙距分厘卡,而不是更小心地再量一次卡尺。

為什麼要量十牙而不是一牙?

因為卡尺卡爪定位的誤差不太隨著跨幾牙而改變,但被量的距離會按比例變大:跨十牙把每牙的讀數誤差除以十,訊號卻變成十倍,所以比值是真的變好,而且跨得越長越好。限制它的不是這個改善,而是系統誤差——零件本身被允許的累積導程偏差,以 #10-32 UNF-2A 等級而言,和你要找的那個差是同一個量級。

用牙規不就解決了嗎?

牙距規能解決表中除了 #10-32 對 M5×0.8 以外的每一組。手持牙距規是比對工具,沒有統一公布的「配合公差」,所以誠實的說法是:短葉片面對每牙 0.00625 mm 的差不太可能給出結論,而不是它必然分不出來——跨十牙的 0.0625 mm 在光線好、接觸長度夠時是可能看出漏光的。要一個可以寫進紀錄的判定,就用指定代號的通止牙規,因為它測的是整個牙形。

參考資料

公稱外徑與牙距是依這些標準的定義算出來的:英制號數外徑 = 0.060 吋 + 每號 0.013 吋,牙距 = 25.4 mm 除以每吋牙數,公制粗牙牙距取自 ISO 261。文中引用的 M5×0.8-6g、M5-6H 與 #10-32 UNF-2A 公差帶為各該等級的公布界限;卡滯估算是把累積導程誤差換算成 1.732 倍的等效直徑干涉。

詢價

如果你手上有樣品而判不出是什麼,把件寄過來,不要只給我們一個號碼。 我們寧可自己量,也不要對著一份用猜的候選清單做事——而 #10-32 對 M5 這一組, 能定案的那個量測本來就不該有人拿卡尺去做。

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