기구설계 실무자를 위한 블로그

안녕하십니까

윔지의 설계하는 사람입니다.

 

기구 설계를 하다보면 나름 노하우(?)가 있어야 하는 부분이 있습니다.

여러가지가 있지만 오늘은 탭핑 스크류가 체결되는 부분에 대해 설명드리겠습니다.

 

스크류가 체결되는 부분은 간단히 2가지 정도로 나누어진다고 생각하시면 되는데요.

machine screw와 tapping screw 중 어떤 스크류가 사용되는지로 구분됩니다.

 

*machine screw : 일반적으로 사용되는 스크류로 나사산이 있는 상대물에 체결하는 스크류를 말합니다. 

 

*tapping screw : 상대물에 나사산이 없는 상태로 스크류가 나사산을 만들면서(tapping) 체결하는 스크류를 말합니다.

 

제품 설계에서는 나사로 체결하는 경우 이 두가지 중 반드시 한가지 방법은 사용하게 됩니다.

 

그렇다면 탭핑 스크류를 적용하기 위해 기구 구조를 어떻게 해야 할까요? 설계관련을 전공했다면, 그 중에서도 기계설계를 전공했다면 나사에 대해서는 어느정도 아실겁니다. 기구 구조를 잡기 위해서는 나사의 기본 사양은 인지를 하셔야 합니다.

 

나사는 특수 제작품과 머리부분을 제외하고는 모두 규격이므로 몇가지만 기억하시면 됩니다.

 

설명은 가장 많이 적용되는 M3을 기준으로 설명을 드릴테니 궁금하신 점은 댓글 주세요. 

 

M3은 나사산의 pitch가 0.5입니다. 하지만 탭핑 스크류가 적용되는 기구 구조에는 pitch는 무의미 합니다. ㅎ

 

각 스크류에는 나사산을 내기 적당한 크기의 탭핑용 홀이라고 해서 권장하는 치수가 있습니다.

M3의 경우에는 Φ2.4~Φ2.5 입니다. 전 Φ2.4를 적용합니다. 

 

자 그럼, 간단하게 그림으로 보여드리겠습니다.   

 

1) 원형 기둥을 그립니다.

    내측 지름Φ2.4 외측 지름 Φ6.0

 

2) 구베각을 적용합니다.( 전 1도만 줍니다.)

    이때 주의하실 점은  최상단면(주황색)을 기준으로 구베를 줍니다. 안그러면 탭을 내는 부분의 지름이 작아져 헐렁하게 됩니다.

   탭핑 스크류의 단점은 여러번 풀었다 조였다 하는 경우 사출물(기구물)이 닳아서 헐거워진다는 겁니다. 그래서 원래는 재작업 발생이 적은 부분이나 생산 단가가 적은 부분에 적용하는 좋습니다. 어쨋든, 구베각 적용 시 내려갈수록 작아지게 해야 2~3차례 재 조립이 가능해집니다. 

 

3) 보강 리브 적용

    탭핑 스크류는 강제로 탭을 내는 구조이기 떄문에 스크류 체결 시 기구물이 갈라지거나 하는 파손의 위험이 있습니다. 따라서 보강할 리브를 주위에 둘러줍니다.

※전 M3의 경우에는 4개 정도하고 M8이 넘어가는 경우 8개 정도 리브를 적용합니다.

 

추가 설명을 드리자면, 외관의 수축이 문제가 되지 않거나 수축이 발생하지 않는다면 위의 구조를 기본으로 적용해도 무관하지만 외관 수축이 발생되면 안되는 위치이거나 수축 발생이 우려된다면 변경 코어를 사용하는 하기 구조로 적용하시면 됩니다.

하측은 외관 두께의 50%~60%이내의 살두께로 적용하시면 수축 발생이 없습니다.

 

기준은 제가 TV 설계나 다른 제품 설계에 적용하는 수치로, 양산 제품으로 검증된 수치입니다.

기구 엔지니어마다 적용하는 기준은 다를수도 있지만 검증된 기준으로 설계에 반영하도록 하시기 바랍니다.

 

 

이상!

 

 

Comment +10

  • 6143 2017.09.25 00:58

    좋은정보감사!

  • 기구설계초보 2018.05.09 12:01

    안녕하세요. 우연히 지나가다 들러서 잘 읽고있습니다.

    궁금한게, 수축을 고려해서 아래측에 공간을 두게되면 저 부분의 금형은 어떻게 빠지게되나요? 슬라이드코어를 써야하는건가요

    혹은 슬라이드외에 다른 방법이 있는지 궁금합니다.

    • 안녕하세요 방문 감사합니다.
      슬라이드 코어 씁니다. 단, 반대편에 상대물이 있어서 커버 역할을 할 수 있다면 하측을 통과시켜 상하 코어로만 구조를 만들수 있습니다. 슬라이드 코어는 하측을 뚫지 못하는 경우(외관에 구멍이 보이게 되면 안되는 경우)에 적용됩니다. 다른 문의사항이나 설명이 부족하였다면 회신바랍니다. 감사합니다.

  • 장용정 2019.06.13 09:08

    리브 살 보강 두께는 1T 정도 하신건가요?

    • 안녕하세요. 전 가장 얇은 부분을 0.8로 합니다(구베 시작 두께). 0.6으로 할 경우도 있는데 탭핑 스크류가 M2 이하인 경우에 그렇게 합니다. 사출 및 체결 시 문제 없었습니다. 감사합니다.

  • 장용정 2019.06.14 08:24

    답변감사합니다

    보스 부 설계 중에 여쭤볼게 하나 더 있어서요 보통 나사 길이가 예를 들어 M3X4 짜리 스크류면 보스부위 높이는 최소 몇정도가 되야할까요?

    M6X13 은 보통 몇이여야 되고.. 통상적인 뭐는 뭐다라는 정도만 알려주실수있나요? 길이는 얼마나 주어야하는지 잘 몰라서요..

    • 안녕하세요. 스크류 체결부 높이는 제품 두께와도 관계가 있다보니 그점 감안하시기 바랍니다.
      예를 들어 M3*4인 스크류는 제 경우에는 제품 두께가 여유가 된다면 스크류 길이보다 작게는 2mm 길게는 4mm이상 체결부 높이를 정합니다. 대략 6~8mm정도 주겠네요. 왜냐면 탭핑 스크류는 2-3번만 풀고 조였다하면 만들어진 나사산이 뭉게집니다. 그렇게 되었을때 좀 더 긴 스크류로 대체하기 위함입니다. 두께로 인해 여유가 없다면 어쩔수 없이 스크류 길이와 동일한 수치로 해야되지만 나사의 끝이 뽀쪽한지 뭉툭한지도 영향이 있습니다. 권장하는간 뾰쪽이 하니라 뭉퉁한걸(편평한) 권합니다. 왜냐면 뽀쪽한건 그만큼 끝단에 걸림량이 줄어들기 때문입니다. M6을 비롯한 다른 스크류도 비슷합니다.
      단지 스크류 크기가 커질수록 체결부 살두께(지름)가 좀더 커지겠지요. M3의 경우 체결부 지름이 내측은 2.4mm,외측이 5~5.4mm로 합니다. 충격이 자주 가는 경우에는 6mm까지도 합니다. 대략 살두께가 1.3~1.5정도입니다. M6이면 나사산 깊이도 그만큼 커지고 강도도 더 있어줘야 하니 살두께가 좀 더 커집니다. 2mm정도....하지만 외부 수축이 우려되니 상단 포스팅 처럼(스크류를 띄어 하단에 가변 코어를 사용한 구조) 구조를 해줘야 할 수도 있습니다
      도움이 되셨기를 바랍니다.
      감사합니다.

    • 포스팅에는 M3체결부 외곽 지름을 6mm까지 했는데 요즘에는 5~5.4mm로 합니다. 이정도 두께로도 충분하게 체결을 유지하더군요.

  • 장용정 2019.06.17 09:47

    ㅠㅠ 정말 자세한 설명 감사드립니다.

    십자 리브 보강할때 M3 정도면 두께 1T정도가 적당한지요? 통상 보강리브세울때 두께는 어느정도주는 노하우가 있는지요?

    사진으로 여쭤볼게잇는데 이미지올리는게없어서.. 시간 괜찮으시면 vita0710 카톡좀 부탁드립니다 ㅠㅠ

    • 윔지 2019.06.17 10:42

      안녕하세요. 위에 설명을 드렸었는데...
      질문"리브 살 보강 두께는 1T 정도 하신건가요? " 답변"가장 얇은 부분을 0.8로 합니다(구베 시작 두께). 0.6으로 할 경우도 있는데 탭핑 스크류가 M2 이하인 경우에 그렇게 합니다. " 추가로 설명을 드리자면 보강 리브 두께가 두꺼울 수록 좋지만 외관 수축이 발생 될수도 있기 때문에 너무 두꺼우면 곤란합니다. 만약 1T정도의 두께로 리브를 주려면 제품 두께가 2.0~2.5t 정도는 되어야 합니다. M3이고 제품 두께가 1.5t 정도라면 0.6~0.8t(구베 시작 되는 두께)정도 하시면 됩니다. 제 설명이 부족하다면 070-5118-1599로 문자 남겨주시면 전화로도 설명을 드릴수 있습니다. 감사합니다.