테이퍼 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
테이퍼는 길이를 따라 지름이 일정하게 변하는 원뿔 모양 부분으로, 선반 센터, 드릴 생크, 공구 홀더 등에 쓰입니다. 이 계산기는 큰 지름, 작은 지름, 길이로 전체 각, 복식 공구대에 맞추는 반각, 테이퍼비, 피트당 테이퍼와 백분율을 구하고, 공작물 전체 길이를 넣으면 심압대 편위량도 계산합니다.
계산 방법
단위 길이당 테이퍼 = (D − d) ÷ L
반각 = atan((D − d) ÷ 2L), 전체 각 = 2 × 반각
테이퍼비 = 1 : L ÷ (D − d)
피트당 테이퍼 = 12 × (D − d) ÷ L, 테이퍼(%) = 100 × (D − d) ÷ L
심압대 편위량 = (D − d) × W ÷ (2L)
- D 큰 지름, d 작은 지름, L 테이퍼 길이, W 센터 사이 전체 길이이며 모두 같은 단위입니다.
원리
테이퍼를 길이 방향으로 자르면 사다리꼴이 보입니다. 한쪽 면에서 반지름은 길이 L 동안 (D − d)/2만큼 줄어들므로 반각의 탄젠트는 (D − d)/(2L)입니다. 공구가 원뿔의 한쪽 면을 따라 움직이므로 복식 공구대는 반각으로 돌립니다. 피트당 테이퍼와 테이퍼비는 같은 기울기의 다른 표현입니다. 심압대 편위법에서는 공작물 전체를 기울이므로 테이퍼 길이에서의 반지름 변화를 전체 길이 W로 비례 확대한 값이 편위량입니다.
예제 풀이
기본값 D = 30mm, d = 20mm, L = 50mm, W = 0(편위 생략)으로 계산합니다.
- D − d = 10mm, 단위 길이당 테이퍼 = 10 ÷ 50 = 0.2입니다.
- 반각 = atan(10 ÷ 100) = 5.7106°입니다.
- 전체 각 = 11.4212°입니다.
- 테이퍼비 = 1 : 5입니다.
- 피트당 테이퍼 = 12 × 0.2 = 2.4in/ft, 백분율 = 20%입니다.
- W = 0이므로 심압대 편위량은 계산하지 않습니다(—).
| 테이퍼 길이 L (mm) | 사잇각 (°) |
|---|---|
| 12.5 | 43.6028 |
| 25 | 22.6199 |
| 37.5 | 15.1893 |
| 50 | 11.4212 |
| 62.5 | 9.1478 |
| 75 | 7.6281 |
| 100 | 5.7248 |
결과 해석
전체 각이 몇 도 정도로 작으면 모스 테이퍼처럼 마찰로 고정되는 자기 유지 테이퍼가 됩니다. 각이 크면 쉽게 빠지므로 자주 분리하는 부품에 씁니다. 복식 공구대나 테이퍼 장치에는 반각을, 도면과 비교할 때는 전체 각을 쓰십시오. 각도가 조금만 틀려도 끼워맞춤이 크게 달라지므로 게이지나 광명단으로 확인합니다.
흔한 실수
- 복식 공구대를 반각이 아닌 전체 각으로 돌리는 경우
- 지름과 길이를 다른 단위로 넣는 경우
- 공작물이 더 긴데 편위량에 테이퍼 길이만 쓰는 경우
- 편위 식이 센터 구멍 깊이를 무시한다는 점을 잊는 경우
자주 묻는 질문
테이퍼비와 피트당 테이퍼는 어떻게 다른가요?
같은 기울기를 다르게 쓴 것입니다. 테이퍼비는 지름 1 변화당 길이, 피트당 테이퍼는 12인치 동안의 지름 변화입니다.
복식 공구대에는 어느 각을 맞추나요?
공구가 원뿔 한쪽 면을 따라가므로 반각을 맞춥니다.
1 : 5 테이퍼는 무슨 뜻인가요?
길이 5만큼 갈 때 지름이 1만큼 변한다는 뜻입니다.
출처: Standard taper formulas: (D − d)/L, half angle atan((D − d)/2L), taper per foot and tailstock set-over (D − d)·W/(2L)