- 미터 보통나사 피치: M3(0.5), M4(0.7), M5(0.8), M6(1.0), M8(1.25), M10(1.5), M12(1.75), M16(2.0), M20(2.5)
- 탭 기초홀 기본 공식:
기초홀 드릴 직경(mm) = 호칭경(D) - 피치(P)(예: M6 = 6 - 1.0 = 5.0mm) - 주의사항: 난가공재(SUS304/316)나 얇은 알루미늄 재질은 탭 탭핑 파손 및 나사산 뭉개짐 방지를 위해 기초홀 직경을 0.1mm 정도 크게 가공합니다.
기계 설계(CAD/3D Modeling) 및 금속 부품 가공 현장에서 가장 빈번하게 사용되는 결합용 자재는 단연 ISO 미터나사(Metric Thread)입니다. 부품과 부품을 볼트로 체결하기 위해서는 암나사(Tap)를 가공해야 하며, 이때 적절한 피치(Pitch)와 기초홀 드릴 직경을 설정하는 것이 설계 정밀도 및 작업 효율을 결정짓습니다.
만약 기초홀을 너무 작게 뚫으면 탭 작업 중 탭 부러짐 현상이 발생하고, 반대로 기초홀이 너무 크면 암나사산의 걸림 높이가 낮아져 나사산이 쉽게 무너지는(일명 나사산이 나가는) 심각한 결함으로 이어집니다. 본 포스팅에서는 M2부터 M20까지의 미터 보통나사 및 세목나사 규격표, 탭 기초홀 계산법, 그리고 재질별 가공 노하우를 완벽히 정리해 드립니다.
1. ISO 미터 보통나사 규격표 (M2 ~ M20)
별도의 피치 표시 없이 'M6', 'M8'로 표기되는 나사는 모두 미터 보통나사(Coarse Pitch Threads)를 의미합니다. 가장 보편적으로 사용되며 JIS B 0205 및 KS B 0201 표준 규격을 따릅니다.
| 나사 호칭 (Size) | 보통 피치 (mm) | 기초홀 드릴 (mm) | 골지름 / 내경 (mm) | 추천 육각키 규격 |
|---|---|---|---|---|
| M2 | 0.40 | 1.6 mm | 1.567 | 1.5 mm |
| M2.5 | 0.45 | 2.05 mm | 2.013 | 2.0 mm |
| M3 | 0.50 | 2.5 mm | 2.459 | 2.5 mm |
| M4 | 0.70 | 3.3 mm | 3.242 | 3.0 mm |
| M5 | 0.80 | 4.2 mm | 4.134 | 4.0 mm |
| M6 | 1.00 | 5.0 mm | 4.917 | 5.0 mm |
| M8 | 1.25 | 6.8 mm | 6.647 | 6.0 mm |
| M10 | 1.50 | 8.5 mm | 8.376 | 8.0 mm |
| M12 | 1.75 | 10.3 mm | 10.106 | 10.0 mm |
| M14 | 2.00 | 12.0 mm | 11.835 | 12.0 mm |
| M16 | 2.00 | 14.0 mm | 13.835 | 14.0 mm |
| M20 | 2.50 | 17.5 mm | 17.294 | 17.0 mm |
2. ISO 미터 세목나사 규격 및 특징 (Fine Pitch)
미터 세목나사(Fine Pitch Threads)는 동일한 외경(호칭경) 대비 산과 산 사이의 거리가 좁은 나사입니다. 도면상에서는 M10 x 1.25, M12 x 1.25와 같이 호칭경 뒤에 피치를 직접 명시합니다.
- 진동 풀림 방지 효과: 경사각이 완만하여 진동이나 반복 충격을 받는 부품 결합 시 볼트 풀림 저항성이 뛰어납니다.
- 얇은 자재 체결: 판재 두께가 얇아 보통나사 적용 시 걸림 산수가 부족할 때(2산 이하) 세목나사를 사용하여 체결력을 확보합니다.
- 미세 조절용: 계측기, 광학 장비, 유압 밸브 등 미세한 스트로크 조절이 필요한 위치 제어 부품에 주로 적용됩니다.
| 규격 표기 | 세목 피치 (mm) | 기초홀 드릴 (mm) | 주요 용도 |
|---|---|---|---|
| M8 x 1.0 | 1.00 | 7.0 mm | 자동차 센서류, 유압 피팅 |
| M10 x 1.25 | 1.25 | 8.8 mm | 엔진 부품,精密 정밀 기계 |
| M12 x 1.25 | 1.25 | 10.8 mm | 휠 볼트, 고하중 구동부 |
| M16 x 1.5 | 1.50 | 14.5 mm | 고압 유압 플랜지 배관 |
3. 탭 기초홀 계산 공식 및 걸림율(Thread Engagement)
현장에서 규격표가 없을 때 손쉽게 기초홀 직경을 산출하는 표준 공식은 다음과 같습니다.
예를 들어 M8 보통나사(피치 1.25mm)의 기초홀을 구한다면 8 - 1.25 = 6.75mm가 되며, 이에 가장 가까운 시판 표준 드릴 파이인 6.8mm 드릴을 선택하면 약 75%의 표준 걸림율을 형성하여 이상적인 결합력을 보장합니다.
4. 재질별 탭 가공 실무 노하우 및 실수 방지법
스텐레스 강종은 가공 경화 현상이 심하여 일반 SS400 철판용 규격대로 기초홀을 구멍 뚫으면 탭 부러짐 확률이 매우 높습니다. 따라서 이론값보다 0.05 ~ 0.1mm 정도 큰 드릴을 사용하거나 전용 포인트 탭/스파이럴 탭 및 절삭유(탭유)를 필히 절삭면에 도포해야 합니다.
알루미늄이나 연질 소재는 재질이 무르기 때문에 기초홀이 크면 나사산이 쉽게 넘어가게 됩니다. 이때는 정치수 드릴을 사용하고, 결합력이 중요한 부위라면 인서트(리코일/헬리코일)를 추가 설계하는 것이 바람직합니다.
5. 자주 묻는 질문 (FAQ 5가지)
Q1. M6 나사의 피치는 얼마인가요?
A: M6 미터 보통나사의 표준 피치는 1.0mm입니다. 따라서 기초홀은 5.0mm 드릴을 사용하여 구멍을 가공하면 됩니다.
Q2. 핸드 탭(Hand Tap)의 1번, 2번, 3번 탭은 무슨 차이인가요?
A: 선단 산수(챔퍼 길이)의 차이입니다. 1번 바텀 탭은 선단 산수가 9산 정도로 완만하여 초구 잡기용으로 쓰이며, 2번은 중탭(4산), 3번은 완성 탭(1.5산)으로 관통홀이나 막힌 홀 바닥면 산을 다듬을 때 차례대로 가공합니다.
Q3. 스파이럴 탭과 포인트 탭의 용도 차이는 무엇인가요?
A: 칩 배출 방향에 따라 다릅니다. 스파이럴 탭(Spiral Tap)은 칩이 위로 배출되어 막힌 홀(Blind Hole) 가공에 적합하며, 건 탭/포인트 탭(Point Tap)은 칩이 밑으로 밀려나가므로 관통 홀(Through Hole) 가공 시 작업 속도가 빠릅니다.
Q4. 탭 가공 중 탭이 부러졌을 때 대처 방법은?
A: 방전 가공(EDM)이나 탭 제거용 방전기, 전용 풀러를 사용합니다. 무리하게 정으로 치면 모재가 손상되므로, 방전 가공으로 부러진 탭 중심을 태우거나 산성 약품(질산)을 통한 부식 추출법을 이용합니다.
Q5. 롤 탭(Forming Tap) 사용 시 기초홀 직경은 다른가요?
A: 네, 훨씬 크게 가공해야 합니다. 칩을 깎아내는 절삭 탭과 달리, 롤 탭은 금속을 소성 변형시켜 산을 세우므로 일반 기초홀보다 약 0.3~0.5mm 큰 전용 롤 탭 기초홀을 사용해야 합니다.
정확한 나사 피치 파악과 올바른 탭 기초홀 선정을 통해 도면 설계 오류를 방지하고 체결 품질을 향상시키시길 바랍니다.
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