비어 있던 등급이 숫자를 얻고, 고착 방지제 배합까지 실렸습니다

문서는 Report of the National Screw Thread Commission, 1928년 개정판으로, 1928년 6월 22일에 승인되어 1929년에 미국 표준국(Bureau of Standards)의 Miscellaneous Publications 제89호로 인쇄되었습니다. 머리말은 이 문서를 세 번째 보고서이며 1924년 보고서의 개정판이라고 부르므로, 순서는 1921년 중간 보고서, 1924년 보고서, 1928년 개정판입니다. 미국 정부 간행물이며, 전체 스캔본이 Internet Archive에 있습니다.

머리말의 변경 사항 하나는 따로 적어 둘 만합니다. 위원회가 공포하는 규격의 명칭이 National에서 American National로 바뀌었습니다. 그 접두어의 출처가 여기이며, 날짜도 남아 있습니다.

숫자는 어디서 왔는가

부록은 값의 출처를 밝히며, 이 사이트의 다른 문서를 읽은 사람에게는 익숙한 답입니다. 잠정 사양은 일부는 표준국이 수행한 조사에서 얻은 실험 데이터에, 일부는 기존 관행에 관해 제조업체에서 얻은 데이터에 근거합니다.

절반은 실험, 절반은 공장들이 이미 하고 있던 일에 대한 조사입니다. 휘트워스는 1841년 영국 공장들의 평균을 냈고, 필라델피아 위원회는 1864년 스스로 사용 중인 비율의 공정한 평균이라고 부른 것을 택했으며, 1920년 위원회는 이미 시판되던 탭에 맞춰 공차를 정했습니다. 도구는 바뀌지 않습니다. 여기서는 단지 실험실과 짝을 이뤘을 뿐입니다.

그리고 아직 끝나지 않았습니다. 사양은 주철, 강, 청동으로 예시된 단단한 재료에 심는 스터드에 대해서만 완전하며, 알루미늄에 심는 스터드에 대해서는 완전하지 않습니다. 알루미늄에는 더 큰 금속 간섭이 허용됩니다.

등급은 어떻게 바뀌었는가

정의는 스패너를 쥔 손에서 기계로 옮겨 갔습니다. 동력을 가해 영구적으로 조립하는 스터드와 나사 구멍입니다. 그리고 나사산 형상 자체도 이 등급을 위해 수정되었습니다. American National 형상을 쓰되, 나사 구멍의 산꼭대기를 표준보다 더 많이 잘라 내어 최소 나사산 물림 깊이가 기본 나사산 높이의 절반이 되게 했습니다.

알아 둘 만한 두 숫자

첫째는 체결부의 길이입니다. 공차와 허용차는 단단한 재료에 심는 스터드는 기본 바깥지름의 1.5배, 무른 재료는 2배의 나사산 물림 길이를 전제로 합니다. 그리고 더 긴 쪽의 이유도 밝힙니다. 지름의 2배는 무른 재료에 심는 스터드가 교번 응력이나 진동을 받을 때 특히 바람직합니다.

둘째는 기억해 둘 숫자입니다. 정비에 관한 설계 결정이기 때문입니다. 최소 간섭량은 모든 경우에 렌치로 꽉 조인 끼워맞춤이 되도록, 그리고 나사산 표면이 매끄럽고 나사산 형상이 유지된다면 같은 스터드와 구멍을 최대 4번까지 분해했다가 다시 조립해도 여전히 만족스러운 렌치 끼워맞춤이 되도록 정해졌습니다.

4번입니다. 분해해도 되는 횟수가 지정된 억지 끼워맞춤입니다. 경고도 경험칙도 아닙니다. 간섭량의 폭을 그 숫자에 맞춰 그은 것입니다.

최대 간섭량은 반대쪽에서 정해집니다. 나사산이 잘 윤활되어 있으면 고착이나 소착이 일어나지 않도록, 그리고 연강 스터드는 작은 치수라도 조립 속도가 지나치지 않으면 부러지지 않도록 정했습니다. 나사 구멍의 공차는 클래스 4 정밀 끼워맞춤과 같으며, 부록은 이것이 연삭 나사산 탭의 사용을 필요로 한다고 적습니다.

페이스트

부록이 윤활제를 가리켜 쓰는 말은 lute(밀봉용 페이스트)이며, 두 가지를 제시합니다. 1928년의 국가 규격이 고착 방지제 배합을 비율과 체 크기까지 적어 인쇄한 것입니다.

두 가지 모두 역사적 문헌으로 인용한 것이며 어느 것도 권장이 아닙니다. 연백은 납 화합물이며, 이 사이트는 그 사용을 권하지 않습니다. 가져올 만한 것은 화학이 아니라 추론의 구조입니다. 간섭량의 폭은 윤활제가 있다는 가정 위에 그어졌고, 규격은 그것이 무엇인지 명시했습니다. 오늘날의 체결부도 같은 처지이며, 그래서 고착 방지제를 바르면 조립이 쉬워질 뿐 아니라 토크 값이 바뀝니다.

그리고 또 하나의 매듭: 육각 대변 거리

1928년 보고서에는 렌치용 머리 볼트와 너트, 그리고 렌치 입구에 관한 절도 있으며, 그 첫 문장이 두 번째 고리를 닫습니다. 위원회가 일찍부터 관심을 기울인 과제는 볼트와 너트 비율의 표준화였고, 특히 육각 대변 거리에 관해서였는데, 필요한 봉재, 다이스, 렌치의 치수 수를 줄이는 것이 바람직했기 때문입니다.

이 사이트가 1차 문헌에서 이 이유를 읽은 것은 이번이 세 번째입니다. 휘트워스는 1841년 나사 절삭 공구 한 벌로 충분하도록 공통 나사산을 원했습니다. 1864년 필라델피아 위원회는 두 지름에 같은 피치를 반복하면 나사 절삭 장비가 절약된다고 적었습니다. 그리고 1928년, 같은 논리가 스패너에 이릅니다.

이 치수들은 상용 표준 볼트 머리와 너트에 대해 생겨난 기존 규격을 모두 대체하는 것을 목표로 했고, 렌치 입구의 수는 1/32인치 단위 치수를 없애고 거의 쓰이지 않는 치수를 빼서 줄였습니다. 이 규격은 실질적으로 같은 형태로 미국 규격 협회(American Standards Association)의 보고서 B18b-1926으로도 발행되었습니다.

남겨 둘 가치가 있는 것은 그 메커니즘입니다. 스패너가 애초에 왜 맞는지를 설명해 주기 때문입니다.

너트는 호칭보다 작아질 수만 있고, 렌치는 커질 수만 있습니다. 그래서 렌치는 항상 들어가고, 틈새는 모서리가 견딜 수 있는 만큼 작게 유지됩니다. 서로 반대쪽을 향한 두 개의 편측 공차 영역. 대부분의 사람이 스패너 뒤에 있으리라 생각하는 것보다 정돈된 배치입니다.

그 결과 중 하나가 공구에 찍혀 있습니다. 렌치에는 기본 육각 대변 거리, 즉 너트의 최대 폭을 표시해야 합니다. 스패너의 숫자는 스패너 자신의 입구가 아니라 체결 부품에 관한 표시입니다. 위원회 표의 최대·최소 수치는 렌치 검사에 쓰는 통과·정지 게이지 블록의 치수이며, 제품 치수가 아니라고 설명되어 있습니다. 그 숫자를 애초에 정하는 것은 여전히 공식이 아니라 표입니다.

독자가 얻을 수 있는 것

• 규격의 빈칸은 7년이 걸리고도 여전히 잠정안일 수 있습니다. 등급은 1921년에 정의되었고 1928년까지 값이 채워졌지만, 그때도 부록에 참고용으로, 어떤 의미에서도 강제 사항이 아니게, 알루미늄에 대해서는 불완전한 채로 실렸습니다
• 억지 끼워맞춤에도 설계된 재사용 횟수가 있을 수 있습니다. 이 경우는 4번이며, 나사산 표면이 매끄럽고 형상이 유지된다는 조건이 붙습니다
• 윤활제는 공차 계산 안에 있었습니다. 선택 사항이 아니었고, 규격이 배합까지 명시했습니다
• 스패너가 맞는 것은 두 공차가 서로 반대쪽을 향하기 때문입니다. 너트는 마이너스만, 렌치 입구는 플러스만이며, 공구에 찍힌 숫자는 너트의 최대 폭입니다
• 표준화의 이유는 거의 한 세기 동안 바뀌지 않았습니다. 봉재, 다이스, 렌치의 치수를 줄이는 것. 1841년, 1864년, 1928년에 기록되었습니다

세 위원회 모두에게서 빌려 올 만한 습관은 그들이 결코 내세우지 않은 것입니다. 모르면 모른다고 적고, 빈칸을 발표하고, 다시 돌아왔습니다. 1928년판은 이전 판의 어느 부분이 틀렸는지 말하는 개정판이며, 이는 그저 완전해 보이는 규격보다 드문 문서입니다.

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

렌치 끼워맞춤 등급은 결국 공차 값을 얻었습니까?

그렇습니다. 1928년 개정판 보고서가 부록 5에 클래스 5, 스터드용 렌치 끼워맞춤, 잠정 사양으로 실었습니다. 1921년 중간 보고서는 위원회가 렌치 끼워맞춤의 공차와 허용차 값을 넣을 만큼 충분한 정보나 데이터를 갖고 있지 않다고 밝혔었습니다. 1928년 부록은 그 값이 일부는 표준국이 수행한 조사에, 일부는 기존 관행에 관한 제조업체의 데이터에 근거한다고 적습니다.

클래스 5는 강제 사항이었습니까?

아닙니다. 부록은 이 사양을 쓸모가 있을지 모르는 이들의 참고를 위해 제시하는 것이며 어떤 의미에서도 강제 사항이 아니라고 밝힙니다. 또한 주철, 강, 청동 같은 단단한 재료에 심는 스터드에 대해서만 완전하고, 더 큰 금속 간섭이 허용되는 알루미늄에 심는 스터드에 대해서는 완전하지 않다고 적습니다.

렌치 끼워맞춤 스터드는 몇 번까지 뺐다가 다시 끼울 수 있습니까?

1928년 부록은 4번이라고 말합니다. 지정된 최소 간섭량은 모든 경우에 렌치로 꽉 조인 끼워맞춤이 되도록, 그리고 나사산 표면이 매끄럽고 나사산 형상이 유지된다면 같은 스터드와 구멍을 최대 4번까지 분해했다가 다시 조립해도 여전히 만족스러운 렌치 끼워맞춤이 되도록 정해졌습니다.

1928년 규격은 렌치 끼워맞춤 스터드에 어떤 윤활제를 지정했습니까?

두 가지를 제시하며 lute라고 부릅니다. 하나는 연백과 기름의 혼합물로, 특히 단단한 재료의 가는 나사산에서 걸쭉한 유체 상태로 넉넉히 발라야 합니다. 다른 하나는 200메시 체를 통과한 아연 분말 40%와 바셀린 60%로 된 페이스트로, 최대 간섭에서 고착이나 소착 경향을 상당히 줄입니다. 이것은 역사적 문헌입니다. 연백은 납 화합물이며, 이 페이지는 어느 배합도 권장하지 않습니다.

스패너는 왜 항상 너트에 맞습니까?

두 공차가 반대 방향을 향하기 때문입니다. 1928년 보고서는 볼트 머리와 너트의 기본 육각 대변 거리를 최대 치수로 삼고 그 공차는 마이너스만 두며, 최소 렌치 입구는 최대 너트와 최소 렌치 사이에 양(+)의 틈새를 주고 렌치 입구의 공차는 플러스만 둔다고 규정합니다. 공차는 렌치가 모서리를 변형시키지 않는 범위에서 가능한 한 크게 잡았습니다.

스패너에 찍힌 숫자는 무엇을 뜻합니까?

스패너 입구가 아니라 너트 크기입니다. 보고서는 렌치에 기본 육각 대변 거리, 즉 너트의 최대 폭을 표시해야 한다고 규정합니다. 또한 렌치 입구 표의 최대·최소 수치는 렌치 검사에 쓰는 통과·정지 게이지 블록의 치수이며 제품 치수가 아니라고 덧붙입니다.

American National 나사라는 이름은 어디서 왔습니까?

이 개정판에서 왔습니다. 1928년 보고서의 머리말은 위원회가 공포한 나사 규격의 명칭이 National에서 American National로 바뀌었다고 밝힙니다. 같은 머리말은 이 문서를 세 번째 보고서이며 1924년 보고서의 개정판이라고 설명합니다.

참고 자료

• Report of the National Screw Thread Commission, 1928년 개정판, 1928년 6월 22일 승인, 미국 표준국 Miscellaneous Publications 제89호, 1929년 인쇄. 머리말, 렌치용 머리 볼트·너트와 렌치 입구에 관한 VIII A절, 클래스 5 스터드용 렌치 끼워맞춤에 관한 부록 5
• 같은 위원회의 1921년 중간 보고서: 등급을 정의하고 값 없이 발표한 문서
• 1864년 프랭클린 연구소 위원회 보고서: 육각 대변 거리를 공식으로 정한 문서

이 보고서는 미국 정부 간행물로 퍼블릭 도메인입니다. 접근 제한이 없는 Internet Archive 소장본(식별자 reportofnational89unse)의 스캔 텍스트로 읽었습니다. 광학 문자 인식이 숫자를 망가뜨리므로, 위에 인용한 수치는 인쇄된 페이지 이미지와 대조해 확인했습니다. 해당 페이지는 232쪽과 233쪽이며, 1/4인치부터 1.5인치까지라는 치수 범위는 최대 해상도 페이지 이미지에서 읽었습니다. 어떤 표의 값도 여기에 인용하지 않았습니다. 클래스 5의 허용차·공차 표와 렌치 입구 표도 마찬가지입니다. 두 가지 페이스트 배합은 역사적 문헌으로 전할 뿐이며 어느 것도 권장하지 않습니다. 연백은 납 화합물입니다. 1924년 보고서는 읽지 않았으며, 그 보고서에 근거한 내용은 없습니다. 1925년판(Miscellaneous Publications 제61호)은 내려받아 검색했으나 렌치 끼워맞춤이나 클래스 5가 한 번도 나오지 않으므로, 거기서 가져온 내용은 없습니다. 클래스 5나 이 육각 대변 거리 치수가 이후 또는 현대 규격에서 어떻게 되었는지에 대해서는 아무것도 주장하지 않습니다. 이 페이지를 위해 그런 규격은 하나도 읽지 않았습니다. 1928년 부록은 클래스 5의 유효 지름 공차가 각도 편차는 포함하지만 리드 편차는 포함하지 않는다고 적고, 저희의 1921년 관련 페이지에 인용한 일반 조항은 유효 지름 공차가 리드 편차와 각도 편차를 포함한다고 적습니다. 이는 일반 규칙과 등급별 규칙이며, 1928년 일반 조항을 한 줄씩 대조하지 않았으므로 이 페이지는 한쪽이 다른 쪽을 개정했다고 주장하지 않습니다. 새로 추가된 3인치 치수의 굵은 나사산 계열 피치는 텍스트 레이어에서 숫자가 망가졌고 이미지로 확인하지 않았으므로 인용하지 않습니다.