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板材裁切計算
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層板承重計算
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螺絲導孔與長度計算機(公稱直徑×材質→導孔直徑、板厚→合適的螺絲長度)

請選擇「要求什麼」,再輸入螺絲的公稱直徑和材質(導孔直徑),或要固定的板子厚度(螺絲長度)。係數和倍率留白時,會使用一般常用的參考值(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板/MDF 0.7,板厚的 2.5 倍,底材厚度的 0.67 倍)。

mm
mm
有的話請輸入(選填)
mm
mm
係數和結果都只是參考值。廠商有建議導孔直徑、長度的產品,請以廠商的數值為優先;結構用螺絲或五金請依設計者或產品規格。靠近木材邊緣、端面或容易裂開的硬木,導孔稍微大一點,或先試鎖一支確認會比較安心。
計算結果與圖形
在左側輸入螺絲的公稱直徑和材質(或板子的厚度),按下「計算」後,這裡會顯示導孔直徑的參考值和相近的鑽頭尺寸(或合適的螺絲長度、規格長度和穿透判定),以及螺絲咬入板子的剖面圖。

這個頁面可以做什麼

  • 選擇螺絲的公稱直徑(3.3、3.8、4.2、4.5、5.1 mm 等)和材質(軟木、硬木、夾板/MDF),就能知道導孔直徑的參考值,以及手邊鑽頭(0.5 mm 一級等)中相近的尺寸
  • 輸入要固定的板子厚度,就能依螺絲長度的參考值(板厚的 2~2.5 倍),或咬入底材的參考值(底材厚度的 2/3 左右),知道合適的螺絲長度,以及規格長度(25、32、38、41、45、51、57、65 mm 等)中相近的長度
  • 輸入底材的厚度,就會判斷這支螺絲會不會穿透到背面(還剩幾 mm)
  • 平頭螺絲會算出沉頭孔的直徑,輸入螺絲長度也會算出導孔深度的參考值
  • 係數、倍率、鑽頭的級距和規格長度一覽都可以修改,能配合廠商的建議值或手邊的工具
係數(導孔直徑是公稱直徑的幾倍、螺絲長度是板厚的幾倍)是木工、DIY 一般使用的參考值。廠商有公布建議導孔直徑、建議長度的產品,請以廠商的數值為優先;塑膠、鋁等木材以外的材料,或與建築結構有關的部分(結構用螺絲、五金),請依產品規格書或設計者的指示。

這個計算有什麼用?

用 SPF 1×4、2×4 材組層架或工作台(DIY 的經典做法)

居家修繕賣場賣的 SPF 1×4 材厚 19 mm,2×4 材厚 38 mm。把 19 mm 的板子固定到 2×4 材上時,螺絲長度取板厚的 2~2.5 倍是 38~47.5 mm,規格長度可選 41 mm 或 45 mm;咬入 22~26 mm,底材 38 mm 還剩 12 mm 以上,所以不會穿透。
SPF 是軟木,3.8 mm 粗牙螺絲的導孔以 3.8 × 0.65 ≈ 2.5 mm 為參考。鎖在板子中間一帶時不鑽導孔也能鎖,但鎖在離板子邊緣 2~3 cm 以內或端面時,先鑽導孔比較不會裂。

製作橡木、胡桃木等硬闊葉樹家具時防止開裂(木工、家具製作)

硬木密度高、鎖入的力量大,不鑽導孔直接鎖,可能會裂開或把螺絲鎖斷。公稱直徑 4.2 mm 時,導孔是 4.2 × 0.75 ≈ 3.2 mm,0.5 mm 一級的鑽頭可選 3.0 mm 或 3.5 mm;靠近邊緣或薄的部件,選大一點的 3.5 mm 比較安心。
平頭螺絲在硬木上頭沉不下去,所以要配合頭部直徑(約 8 mm)先鑽沉頭孔再鎖。成品看得到的家具,多這一道工夫,就不會有螺絲頭浮起或周圍裂開的問題。

在石膏板牆上裝層板托架、扶手(居家安裝)

石膏板或矽酸鈣板本身咬不住螺絲,所以需要能鎖到背後底材(木作隔間的角材等)的長度。穿過 12 mm 的板子、咬入底材 25 mm 以上時,螺絲長度要 12 + 25 = 37 mm 以上,規格長度可選 38 mm 或 41 mm。
在「底材的厚度」輸入角材的厚度(約 30 mm),也能確認螺絲會不會太長而從背面穿出。底材的位置請用探測器確認;輕鋼架隔間或扶手這種會承重的東西,請以產品安裝說明書指定的螺絲為優先。

把地板、夾板固定在角材上(架高地板的底板、露台的面板)

把 12 mm 的夾板固定在角材(厚 45 mm 等)上時,板厚的 2.5 倍是 30 mm,規格長度以 32 mm 為參考;咬入 20 mm,角材 45 mm 還剩很多。夾板的導孔約公稱直徑的 0.7 倍,3.8 mm 的螺絲是 3.8 × 0.7 ≈ 2.7 mm,0.5 mm 一級的鑽頭以 2.5 mm 為參考。
片數多的地板工程,用每片的螺絲支數 × 片數,就能估算所需支數。地板材的片數可以用「木地板、地板材片數計算機」算出。

薄板面對面重疊固定、組箱子(小物、收納的手作)

把 9 mm 的板子面對面重疊固定到 15 mm 的板子上時,取板厚的 2.5 倍(22.5 mm),咬入是 13.5 mm,底材 15 mm 只剩 1.5 mm,背面會鼓起來。這時用「底材厚度的 2/3」把咬入長度定為 10 mm,9 + 10 = 19 mm → 選規格 20 mm(咬入 11 mm、剩 4 mm)就不會穿透。
薄板和端面容易裂,所以改用細螺絲(3.3 mm),先鑽導孔(3.3 × 0.65 ≈ 2.1 mm → 2.0 mm),並離板子邊緣遠一點再鎖。

在塑膠、鋁、薄鐵板上使用自攻螺絲(電子手作、汽機車、腳踏車)

木材以外的材料,廠商會依材質和板厚公布自攻螺絲的建議導孔直徑表;塑膠約公稱直徑的 8~9 成,鋁或鐵板還會依板厚而變。在這個計算機的「其他(自行輸入係數)」輸入那張表的「建議導孔直徑 ÷ 公稱直徑」,就能用同樣的步驟選出相近的鑽頭。
金屬的導孔太小螺絲會斷,太大螺紋又咬不住,所以比木材更要遵守表上的數值。

比率和倍數計算的生活應用(國小、國中數學)

「公稱直徑的 0.65 倍」「板厚的 2.5 倍」「底材厚度的 2/3」,都是國小學的「基準量 × 比率」的計算。把鑽頭取到 0.5 mm 一級是無條件捨去和無條件進位,穿透判定則是比較減法的結果是否大於 0,是數學直接幫忙減少手作失敗的好例子。

公式與圖示

導孔直徑的參考值(公稱直徑 × 材質係數)
圖
數學寫法 (一般的數學式)
\(D\) \(=\) \(d\) \(\times\) \(r\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
③ 導孔直徑 \(D\) \(=\) ① 螺絲的公稱直徑 \(d\) \(\times\) ② 材質係數 \(r\)(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板 0.7)
用文字讀公式
① 螺絲的公稱直徑 \(d\) 乘以
② 材質係數 \(r\) (軟木 0.65、硬木 0.75、夾板/MDF 0.7),就得到
③ 導孔直徑 \(D\) 。再從手邊鑽頭的級距(0.5 mm 等)中選出接近這個值的尺寸
簡單範例
把 3.8 mm(公稱直徑 3.8)的粗牙螺絲鎖進 SPF(軟木,係數 0.65)時,導孔直徑是
導孔直徑 \(D\) \(=\) 公稱直徑(3.8 mm) \(\times\) 軟木的係數(0.65)
\(D = 3.8 \times 0.65 = 2.47\ (\mathrm{mm})\)
\(2.47 \div 0.5 = 4.94 \rightarrow 5 \times 0.5 = 2.5\ (\mathrm{mm})\)
思考重點
導孔的基本原則是「比螺紋外徑細,和軸(螺紋谷底)差不多粗」。螺絲靠螺紋咬住孔周圍的木頭才鎖得緊,所以導孔和螺紋外徑一樣粗或更粗時,螺紋抓不住木頭,就會空轉。反過來,導孔太細(或不鑽)時,鎖入時把木頭撐開的力量很大,板子邊緣或硬木就會裂開。「公稱直徑的 60~80%」這個係數,是取這兩種失敗之間的一般參考值;木頭越軟取小一點(60~70%),越硬取大一點(70~80%),夾板、MDF 多半取中間(70% 左右)。 粗牙螺絲即使公稱直徑是 3.8 mm,軸徑也只有 2.5~2.7 mm,所以在軟木上以「和軸徑相同或稍細的導孔」=公稱直徑的 65~70%、在容易裂開的硬木上以「比軸徑稍粗的導孔」=公稱直徑的 75% 左右為參考,可以直接使用材質係數。木螺絲和自攻螺絲的公稱直徑也是螺紋外徑,同樣用公稱直徑乘以係數的值。 在軟木上鎖細螺絲時,不鑽導孔多半也不會裂;但在距離板子邊緣 2~3 cm 以內、端面、硬的闊葉樹、薄板上,先鑽導孔比較保險。導孔深度和螺絲長度相同或稍深,在鑽頭上貼膠帶做記號,避免鑽穿底材,就能減少失敗。廠商有公布建議導孔直徑的螺絲或材料(塑膠、鋁、石膏板用的壁虎等),請以廠商的數值為優先。
螺絲長度的參考值(板厚的幾倍)
圖
數學寫法 (一般的數學式)
\(L\) \(=\) \(k\) \(\times\) \(t_1\)
\(p\) \(=\) \(L\) \(-\) \(t_1\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
③ 螺絲長度 \(L\) \(=\) ② 倍率 \(k\)(2~2.5) \(\times\) ① 要固定的板子厚度 \(t_1\)
⑤ 咬入底材的長度 \(p\) \(=\) ④ 螺絲長度 \(L\) \(-\) 要固定的板子厚度 \(t_1\)
用文字讀公式
① 要固定的板子厚度 \(t_1\) 乘以
② 倍率 \(k\) (一般 2~2.5),就得到
③ 螺絲長度 \(L\) 的參考值
④ 這個 螺絲長度 \(L\) 減去要固定的板子厚度 \(t_1\),剩下的就是
⑤ 咬入底材的長度 \(p\) ,這段長度的螺紋會抓住底材
簡單範例
把厚 19 mm 的 1×4 材固定到 2×4 材上,以板厚的 2.5 倍為參考,並選擇規格長度中相近的 45 mm 時(咬入長度用 45 mm 計算)
螺絲長度 \(L\) \(=\) 倍率(2.5) \(\times\) 板厚(19 mm)
咬入長度 \(p\) \(=\) 螺絲長度(45 mm) \(-\) 板厚(19 mm)
\(L = 2.5 \times 19 = 47.5\ (\mathrm{mm}) \rightarrow 45\ (\mathrm{mm})\)
\(p = 45 - 19 = 26\ (\mathrm{mm})\)
思考重點
螺絲真正發揮作用的,是咬入底材那部分的螺紋。穿過要固定的板子之後咬入多少,決定了握釘力,所以「螺絲長度是要固定的板子厚度的 2~2.5 倍」這個參考值,意思是「讓和板厚相同或稍長的部分咬入底材」。19 mm 的板子是 38~47.5 mm,12 mm 的板子是 24~30 mm,再從規格長度中選相近的(41、45 mm,或 25、28、32 mm 等)。 不過,這個參考值是「要固定的板子薄、底材夠厚」時的情況。把兩支 38 mm 的 2×4 材面對面重疊固定時,2.5 倍的 95 mm 會鎖穿底材(38 mm)。底材薄的時候,請用下一個公式(底材厚度的幾倍)決定咬入長度,並務必確認不會穿透。 粗牙螺絲的規格長度一般有 25、28、32、38、41、45、51、57、65、75、90 mm 等(依廠商略有不同)。參考長度沒有剛好的規格時,在不穿透的範圍內選稍長的,握釘力會比較有餘裕。
由底材厚度決定咬入長度(底材厚度的幾倍)
圖
數學寫法 (一般的數學式)
\(p\) \(=\) \(q\) \(\times\) \(t_2\)
\(L\) \(=\) \(t_1\) \(+\) \(p\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
③ 咬入底材的長度 \(p\) \(=\) ② 比例 \(q\)(2/3 左右) \(\times\) ① 底材的厚度 \(t_2\)
⑤ 螺絲長度 \(L\) \(=\) ④ 要固定的板子厚度 \(t_1\) \(+\) 咬入底材的長度 \(p\)
用文字讀公式
① 底材的厚度 \(t_2\) 乘以
② 比例 \(q\) (2/3 左右),就得到
③ 咬入底材的長度 \(p\) 的參考值
④ 要固定的板子厚度 \(t_1\) 加上
⑤ 這個咬入長度,就得到 螺絲長度 \(L\) 的參考值
簡單範例
把厚 12 mm 的板子固定到厚 30 mm 的底材上,咬入底材厚度的 2/3(0.67)時(規格長度相近的是 32 mm)
咬入長度 \(p\) \(=\) 比例(0.67) \(\times\) 底材的厚度(30 mm)
螺絲長度 \(L\) \(=\) 板厚(12 mm) \(+\) 咬入長度(20.1 mm)
\(p = 0.67 \times 30 = 20.1\ (\mathrm{mm})\)
\(L = 12 + 20.1 = 32.1\ (\mathrm{mm}) \rightarrow 32\ (\mathrm{mm})\)
思考重點
底材薄的時候(板子面對面重疊、固定在薄的角材上、固定在層板的端面等),用「板厚的幾倍」決定很容易穿透。所以另一種做法是以底材厚度為基準,決定「咬入到底材厚度的 2/3 左右」。取 2/3 時,底材背面還留有 1/3 的餘裕,可以避免螺絲尖端把背面頂起來鼓起或裂開。 不論哪一種做法,要求的都是「咬入底材多少」,螺絲長度則是「要固定的板子厚度 + 咬入長度」。兩種做法的答案不同時,短的那個(不會穿透的那個)比較安全。這個計算機不論用哪一種做法,只要輸入底材厚度,就會用下一個公式確認會不會穿透。
穿透判定(底材剩餘)
圖
數學寫法 (一般的數學式)
\(m\) \(=\) \(t_2\) \(-\) \(p\)
文字寫法 (把符號換成文字的公式)
③ 底材剩餘 \(m\) \(=\) ① 底材的厚度 \(t_2\) \(-\) ② 咬入底材的長度 \(p\)
用文字讀公式
① 底材的厚度 \(t_2\) 減去
② 咬入底材的長度 \(p\) (螺絲長度 \(L\) − 板厚 \(t_1\))得到
③ 底材剩餘 \(m\) ,大於 0 就不會穿透(0 以下時尖端會從背面露出來)
簡單範例
用 45 mm 的螺絲把厚 19 mm 的板子固定到厚 38 mm 的底材上時(咬入長度 \(45 - 19 = 26\) mm),底材剩餘是
底材剩餘 \(m\) \(=\) 底材的厚度(38 mm) \(-\) 咬入長度(26 mm)
\(m = 38 - 26 = 12\ (\mathrm{mm}) > 0\)
思考重點
螺絲尖端從底材背面露出來,不只難看,還可能害人受傷,背面的木頭也會裂開翻起。反過來,只剩幾 mm 時,螺絲尖端也可能把背面頂出一個鼓包,所以剩餘量多留一點餘裕會比較安心。 這個計算機會計算建議的規格長度的剩餘量,當最接近參考值的規格長度會穿透時,會在不穿透的範圍內往短的長度調降。調降後剩餘量仍不到 3 mm 時會顯示提醒,請也考慮再短一級的長度,或改用「底材厚度的幾倍」的決定方式。不知道底材厚度時(牆內的角材、立柱等),可以把底材當作夠厚來處理,或先查好底材的尺寸(木作角材約 30 mm 等)再輸入。
導孔直徑是「公稱直徑 \(\times\) 材質係數」(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板/MDF 0.7 是一般的參考值),再從手邊鑽頭的級距中選相近的尺寸。螺絲長度是「要固定的板子厚度 + 咬入底材的長度」,以「螺絲長度取板厚的 2~2.5 倍」或「咬入底材厚度的 2/3 左右」為參考決定,從規格長度中選相近的,並確認底材剩餘 \(m = t_2 - p\) 大於 0。

符號與用語解說

符號

\(d\) d 螺絲的公稱直徑(mm)。取自 diameter(直徑)的第一個字母。木螺絲、粗牙螺絲指的是螺紋外徑,也就是「3.8×41」的 3.8。
\(r\) r 材質係數(導孔直徑是公稱直徑的幾倍)。取自 ratio(比率)的第一個字母。軟木 0.65、硬木 0.75、夾板/MDF 0.7 是一般常用的參考值,這個計算機可以修改。
\(D\) D(大寫) 導孔直徑(mm)。用 \(D = d \times r\) 求出,再從手邊鑽頭的級距(0.5 mm 等)中選相近的尺寸。
\(t_1\) t1 要固定的板子厚度(mm)。取自 thickness(厚度)的第一個字母,下標 1 表示「螺絲頭那一側的第 1 塊板子」。
\(t_2\) t2 底材的厚度(mm)。下標 2 表示「螺絲尖端鎖進去的第 2 塊材料」,用在穿透判定。
\(k\) k 倍率(螺絲長度是板厚的幾倍)。一般以 2~2.5 為參考,這個計算機的預設值是 2.5。
\(q\) q 比例(咬入長度是底材厚度的幾倍)。為了和導孔直徑的係數 \(r\) 區分,這個計算機用 \(q\) 表示(沒有固定的由來)。以 2/3 左右(0.67)為參考。
\(L\) L 螺絲長度(mm)。取自 length(長度)的第一個字母。是從頭部下方到尖端的長度;平頭螺絲一般以頭部上面到尖端標示長度。
\(p\) p 咬入底材的長度(mm)。取自 penetration(貫入)的第一個字母。\(p = L - t_1\),這段長度的螺紋會抓住底材。
\(m\) m 底材剩餘(mm)。取自 margin(餘裕)的第一個字母。\(m = t_2 - p\),大於 0 就不會穿透。
\(\approx\) 約等於 表示「大約相等」的符號。把除不盡的值四捨五入成小數時使用。

用語

導孔 鎖螺絲之前先用鑽頭鑽好的細孔,也稱為預鑽孔。可以防止木材開裂,讓螺絲容易鎖直,鎖入也比較省力。直徑要比螺紋外徑細,深度和螺絲長度相同或稍深。
公稱直徑 表示螺絲粗細的數字(mm)。木螺絲、粗牙螺絲、自攻螺絲指的是螺紋尖端之間的直徑(螺紋外徑)。包裝上的「3.8×41」表示公稱直徑 3.8 mm、長度 41 mm。
螺紋外徑 連接螺紋尖端的直徑,也稱為牙外徑。木螺絲、粗牙螺絲的公稱直徑就是這個尺寸。導孔要比它細,螺紋才抓得住木頭。
軸徑 螺紋谷底部分(軸本身)的直徑,也稱為牙底徑。粗牙螺絲的軸比較細,約公稱直徑的 65~70%(公稱直徑 3.8 mm 就是 2.5~2.7 mm);導孔在軟木以和軸徑相同或稍細、在硬木以稍粗為參考。
木螺絲 傳統的木工用螺絲。螺紋外徑就是公稱直徑,只有尖端那一側有螺紋,頭部下方是沒有螺紋的軸(頸部)。黃銅製等容易斷,所以導孔特別重要。
粗牙螺絲 DIY 最常用的木工螺絲,也稱為粗牙木工螺絲。螺距粗、軸細、頭部是平頭,用電動起子在軟木上不鑽導孔也能鎖入。用公稱直徑×長度(3.3×25、3.8×41、4.2×65 等)稱呼。
自攻螺絲 一邊鎖進導孔、一邊自己攻出螺紋的螺絲。用在薄鐵板、塑膠、鋁等,廠商會依材質公布建議導孔直徑的表。用在木材以外時,請以那張表的數值為優先,而不是這個計算機的係數。
平頭 頭部背面是圓錐形、能沉入板面的螺絲頭,也稱為沉頭。粗牙螺絲多半是平頭。在硬木或薄板上,頭可能沉不下去而浮起,或讓板子裂開,所以要先鑽沉頭孔再鎖。
沉頭孔 為了讓平頭螺絲的頭不突出板面,把導孔的入口擴成圓錐形。直徑和頭部直徑差不多,用沉頭鑽頭(倒角刀)或粗鑽頭的尖端輕輕鑽出。
軟木 SPF、杉木、檜木、松木、白木等密度低又軟的木頭(主要是針葉樹)。螺絲容易咬住、不容易裂,導孔取公稱直徑的 60~70% 就夠,細螺絲多半不鑽導孔也能鎖。
硬木 橡木、白蠟木、山毛櫸、胡桃木、柚木等密度高又硬的木頭(主要是闊葉樹)。鎖入的力量大、容易裂,導孔取公稱直徑的 70~80%,並且一定要鑽導孔。
夾板 把薄板(單板)的纖維方向交錯貼合而成的板子,也稱為合板,例如柳安夾板、椴木夾板、結構用夾板等。層與層之間不太會裂,但鎖進端面(切口)時容易脫層,要注意。
MDF 把木材纖維用膠固化成板子的材料(中密度纖維板,台灣常稱密集板)。質地均勻、好加工,但螺絲的握釘力比實木弱,鎖在端面容易裂開,要先鑽導孔(公稱直徑的 70% 左右)再鎖。
咬入長度 螺絲尖端那一側鎖進底材的長度。是螺絲全長減去要固定的板子厚度,這部分的螺紋抓住底材,產生握釘力。用板厚 2~2.5 倍長的螺絲時,咬入長度就是板厚的 1~1.5 倍。
底材 螺絲尖端鎖進去那一側的材料。例如底架的柱子、角材、龍骨,或另一塊板子,是承接要固定的板子的一側。底材薄時會穿透,知道厚度的話請輸入來判定。
穿透 螺絲尖端從底材背面穿出來。除了難看、容易受傷,背面的木頭也會裂開翻起。底材剩餘 0 以下就是穿透,只剩幾 mm 時背面也可能鼓起來。
握釘力 鎖入的螺絲不會脫出、抓住材料的力量。由咬入底材的長度、螺紋的面積和木頭的硬度決定;鎖在端面(切口)的螺絲抓不住纖維,一般認為只有鎖在側面時的一半左右。
端面 和木材纖維垂直切開的切口(橫切面),日文稱為「木口」。螺絲鎖在這裡時,螺紋只是卡進纖維之間,抓力弱又容易裂。要鎖在端面時,用細而長的螺絲,先鑽導孔,並離板子邊緣遠一點。
規格長度 市售螺絲提供的長度級距。粗牙螺絲一般有 25、28、32、38、41、45、51、57、65、75、90 mm 等(依廠商略有不同),選接近參考長度的。
開裂 鎖螺絲的力量讓木頭沿著纖維裂開。在靠近板子邊緣的位置、端面、硬木、乾燥的木頭、粗螺絲上容易發生,可以用鑽導孔、離邊緣遠一點、改用細螺絲來預防。
石膏板 室內牆面、天花板常用的板材,是用紙夾住石膏的材料(台灣的輕隔間、天花板也常用矽酸鈣板)。板子本身幾乎咬不住螺絲,所以要用長度能鎖到背後底材(木作角材或輕鋼架)的螺絲,或用板材專用的壁虎。

建議先了解的基礎知識

為了讓您「理解意思」地使用這個頁面的計算,這裡整理了事先了解會更好懂的基礎知識。
卡住的時候,回到這個表格的內容複習是最快的捷徑。

長度的單位(國小二~三年級,7~9 歲)
  • 知道 1 cm = 10 mm 的關係,能用 mm 處理板子厚度、螺絲長度和鑽頭直徑
小數的乘法(國小五年級,10~11 歲)
  • 會用直式計算 3.8 × 0.65 這種「小數 × 小數」
  • 會計算 19 × 2.5 這種「整數 × 小數」
比率與倍數(國小五年級,10~11 歲)
  • 知道「公稱直徑的 0.65 倍」「板厚的 2.5 倍」可以用基準量 × 比率求出
  • 能用厚度 × 2/3(分數的乘法)求出「底材厚度的 2/3」(國小六年級)
概數、無條件捨去、無條件進位(國小四年級,9~10 歲)
  • 把 2.47 取到 0.5 一級的數(2.0、2.5、3.0…)時,知道下面的值(無條件捨去)和上面的值(無條件進位)
減法與大小比較(國小一~三年級,6~9 歲)
  • 會計算 38 − 26 = 12 這種減法,並判斷答案是否大於 0(會不會穿透)

用 Excel 計算的方法

把下方表格整個複製,貼到 Excel 的 A1 儲存格就能直接使用。
求「導孔直徑的參考值」的表格
螺絲的公稱直徑 d(mm) 3.8
材質係數 r(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板 0.7) 0.65
導孔直徑的參考值 D(mm) =B1*B2
求「相近的鑽頭(偏小、偏大)」的表格
導孔直徑的參考值 D(mm) 2.47
鑽頭的級距(mm) 0.5
相近的鑽頭,偏小(mm) =FLOOR(B1,B2)
相近的鑽頭,偏大(mm) =CEILING(B1,B2)
求「螺絲長度的參考值(板厚的幾倍)」的表格
要固定的板子厚度 t1(mm) 19
倍率 k(2~2.5) 2.5
螺絲長度的參考值 L(mm) =B1*B2
咬入底材的長度 p(mm) =B3-B1
求「由底材決定的咬入長度與穿透判定」的表格
要固定的板子厚度 t1(mm) 19
底材的厚度 t2(mm) 38
比例 q(底材厚度的幾倍) 0.67
咬入長度的參考值 p(mm) =B2*B3
螺絲長度的參考值 L(mm) =B1+B4
選擇的規格長度(mm) 45
底材剩餘 m(mm,大於 0 就不會穿透) =B2-(B6-B1)
貼上後,B 欄上方的列是輸入欄,最後一列會自動算出結果。
第 1 個表格是公稱直徑 3.8 mm、軟木(係數 0.65),B3 是 2.47。第 2 個表格把這個 2.47 以 0.5 mm 一級取整,B3 是 2、B4 是 2.5。「FLOOR」是取到級距倍數的無條件捨去,「CEILING」是無條件進位。第 3 個表格是板厚 19 mm × 2.5 倍,B3 是 47.5、B4 是 28.5。第 4 個表格是板厚 19 mm、底材 38 mm、比例 0.67,B4 是 25.46、B5 是 44.46,用選擇的規格長度 45 mm 時剩餘量 B7 是 12(大於 0,所以不會穿透)。
「*」是乘法,「-」是減法。材質或板厚不同時,請改寫係數、倍率、厚度的欄位。

用 Google 試算表計算的方法

把下方表格整個複製,貼到 Google 試算表的 A1 儲存格就能直接使用。
求「導孔直徑的參考值」的表格
螺絲的公稱直徑 d(mm) 3.8
材質係數 r(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板 0.7) 0.65
導孔直徑的參考值 D(mm) =B1*B2
求「相近的鑽頭(偏小、偏大)」的表格
導孔直徑的參考值 D(mm) 2.47
鑽頭的級距(mm) 0.5
相近的鑽頭,偏小(mm) =FLOOR(B1,B2)
相近的鑽頭,偏大(mm) =CEILING(B1,B2)
求「螺絲長度的參考值(板厚的幾倍)」的表格
要固定的板子厚度 t1(mm) 19
倍率 k(2~2.5) 2.5
螺絲長度的參考值 L(mm) =B1*B2
咬入底材的長度 p(mm) =B3-B1
求「由底材決定的咬入長度與穿透判定」的表格
要固定的板子厚度 t1(mm) 19
底材的厚度 t2(mm) 38
比例 q(底材厚度的幾倍) 0.67
咬入長度的參考值 p(mm) =B2*B3
螺絲長度的參考值 L(mm) =B1+B4
選擇的規格長度(mm) 45
底材剩餘 m(mm,大於 0 就不會穿透) =B2-(B6-B1)
可以直接使用和 Excel 相同的公式(FLOOR、CEILING 的函數名稱也一樣)。把表格整個複製貼到 A1 儲存格,再把 B 欄改成您自己的數值。

用 Python 計算的方法

import math

# ---- 導孔直徑的參考值 ----
screw_dia = 3.8        # 螺絲的公稱直徑 d(mm)
ratio = 0.65           # 材質係數 r(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板 0.7)
drill_step = 0.5       # 手邊鑽頭的級距(mm)

pilot_dia = round(screw_dia * ratio, 2)
drill_lower = math.floor(pilot_dia / drill_step) * drill_step
drill_upper = math.ceil(pilot_dia / drill_step) * drill_step
print(f"導孔直徑的參考值:{pilot_dia} mm → 鑽頭 {drill_lower} mm 或 {drill_upper} mm")

# ---- 螺絲長度的參考值 ----
board_thickness = 19   # 要固定的板子厚度 t1(mm)
mate_thickness = 38    # 底材的厚度 t2(mm)
length_ratio = 2.5     # 倍率 k(板厚的幾倍)
std_lengths = [16, 20, 25, 28, 32, 35, 38, 41, 45, 51, 57, 65, 75, 90, 100, 120]

target_length = board_thickness * length_ratio
penetration = target_length - board_thickness
print(f"螺絲長度的參考值:{target_length} mm(咬入 {penetration} mm)")

# 規格長度中,接近參考值且不會穿透底材的
usable = [L for L in std_lengths if 0 < L - board_thickness < mate_thickness]
best = min(usable, key=lambda L: abs(L - target_length))
margin = mate_thickness - (best - board_thickness)
print(f"建議的規格長度:{best} mm(底材剩 {margin} mm → {'不會穿透' if margin > 0 else '會穿透'})")
只用標準函式庫就能執行。math.floor() 是無條件捨去,math.ceil() 是無條件進位,用來把導孔直徑取到鑽頭級距的倍數。螺絲長度是從規格長度一覽中,只留下「碰得到底材、又不會穿透」的長度,再選最接近參考值的。請把開頭的公稱直徑、係數、板子厚度改成您自己的數值再執行。

用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)

導孔直徑的參考值(公稱直徑 × 材質係數)
D = d × r
D = d \, r
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>D</mi><mo>=</mo><mi>d</mi><mo>&#x2062;</mo><mi>r</mi>
  </mrow>
</math>
D = d r
d*r
pilot := d*r;  # Maple 中 D 是微分運算子(保留字),所以導孔直徑取名為 pilot
D = d*r;  % d 是公稱直徑(mm),r 是材質係數(軟木 0.65、硬木 0.75、夾板 0.7)
D = dr
螺絲長度的參考值(板厚的幾倍)
L = k × t₁,  p = L − t₁
L = k\,t_{1},\quad p = L - t_{1}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>L</mi><mo>=</mo><mi>k</mi><mo>&#x2062;</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>,</mo>
    <mi>p</mi><mo>=</mo><mi>L</mi><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub>
  </mrow>
</math>
L = k t_1,  p = L - t_1
{k*t1, k*t1 - t1}
L := k*t1;  p := L - t1;
L = k*t1; p = L - t1;  % t1 是要固定的板子厚度(mm),k 是倍率(2~2.5)
L = kt_1, p = L − t_1
由底材厚度決定咬入長度(底材厚度的幾倍)
p = q × t₂,  L = t₁ + p
p = q\,t_{2},\quad L = t_{1} + p
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>p</mi><mo>=</mo><mi>q</mi><mo>&#x2062;</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>,</mo>
    <mi>L</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mi>p</mi>
  </mrow>
</math>
p = q t_2,  L = t_1 + p
{q*t2, t1 + q*t2}
p := q*t2;  L := t1 + p;
p = q*t2; L = t1 + p;  % t2 是底材厚度(mm),q 是比例(2/3 左右)
p = qt_2, L = t_1 + p
穿透判定(底材剩餘)
m = t₂ − p = t₂ − (L − t₁)
m = t_{2} - p = t_{2} - (L - t_{1})
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>m</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mi>p</mi>
    <mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo>
    <mo>(</mo><mi>L</mi><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
m = t_2 - p = t_2 - (L - t_1)
t2 - (L - t1)
m := t2 - (L - t1);
m = t2 - (L - t1);  % m > 0 就不會穿透
m = t_2 − p = t_2 − (L − t_1)

請 ChatGPT  幫忙計算的方法

你是木工、DIY 挑選螺絲的計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行以下計算,並只以執行結果的數值為根據回答(請不要用心算或推測回答)。

要用公稱直徑 3.8 mm 的粗牙螺絲,穿過厚 19 mm 的 SPF 材(軟木),固定到厚 38 mm 的 SPF 材上。
請分別求出以下的值。
1. 導孔直徑的參考值(公稱直徑 × 0.65),以及 0.5 mm 一級的鑽頭中相近的尺寸(無條件捨去和無條件進位)
2. 螺絲長度的參考值(板厚 × 2.5),以及咬入底材的長度(長度 − 板厚)
3. 規格長度 25、28、32、38、41、45、51、57、65、75、90 mm 中,最接近參考值、又不會穿透底材(38 mm)的長度
4. 用這個長度時的底材剩餘(底材厚度 − 咬入長度)

請列出計算用的公式和執行結果的數值。

使用方法
  1. 1
    輸入數值
    在輸入欄中輸入要計算的數值
  2. 2
    計算
    按下「計算」按鈕
  3. 3
    查看結果
    計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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