카운터싱크 깊이 계산기 | 정밀 드릴링을 위한 무료 도구

카운터싱크 깊이 계산기란?

카운터싱크 깊이 계산기는 접시머리 나사가 표면과 평평하게 놓이도록 원뿔형 홈을 얼마나 깊게 뚫어야 하는지 계산합니다. 카운터싱크의 지름과 드릴 비트의 각도를 입력하면 깊이를 반환합니다. 카운터싱크 가공은 접시머리 나사의 테이퍼진 밑면에 맞는 깔때기 모양의 홈을 만들므로, 나사 머리가 표면 위로 튀어나오거나 표면 아래로 지나치게 들어가지 않습니다.

카운터싱크 깊이 계산 방법

카운터싱크는 끝이 재료 안쪽을 향하는 원뿔 모양입니다. 지름은 표면에서 홈 입구의 너비입니다. 각도는 원뿔 꼭짓점에서 기울어진 양쪽 면 사이를 잰 전체 각도입니다. 일반적인 비트 각도는 82°, 90°, 100°입니다.

홈이 원뿔이므로 깊이는 직각삼각형 삼각법으로 구할 수 있습니다. 원뿔을 가운데에서 세로로 반으로 자르면 각 절반은 직각삼각형이 됩니다. 반지름(지름의 절반)이 한 변이고, 깊이가 다른 한 변이며, 카운터싱크 각도의 절반이 깊이에 해당하는 변과 원뿔의 경사진 변 사이에 놓입니다.

$\text{깊이} = \frac{\text{직경} / 2}{\tan(\text{각도} / 2)}$

각도가 일정하면 지름이 클수록 원뿔이 깊어집니다. 지름이 일정하면 각도가 클수록 원뿔이 평평해지므로 깊이는 얕아집니다.

풀이 예시

90° 비트로 가공한 지름 10 mm 카운터싱크의 경우:

• 반지름 = 10 ÷ 2 = 5 mm
• 절반 각도 = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• 깊이 = 5 ÷ 1 = 5.00 mm

같은 10 mm 지름이라도 다른 일반적인 각도에서는 깊이가 달라집니다.

• 82°: 약 5.75 mm
• 90°: 5.00 mm
• 100°: 약 4.20 mm

같은 지름에서는 각도가 클수록 항상 카운터싱크가 얕아집니다.

이 계산기 사용 방법

1. 캘리퍼스나 자로 나사 머리의 지름을 측정한 다음 여유 공간으로 약 0.5 mm를 더합니다. 그 수치를 카운터싱크 지름으로 입력합니다.
2. 카운터싱크 비트에 표시된 각도를 확인합니다. 표시가 없다면 각도기로 나사 머리의 각도를 측정하거나, 인치 계열 나사에는 82°, 미터 나사에는 90°를 적용합니다.
3. 지름과 각도를 입력합니다. 결과는 표면에서 원뿔 끝까지의 깊이입니다.
4. 이 수치를 사용해 깊이 스토퍼를 설정하거나, 해당 표시에서 비트 주위에 테이프를 감거나, 드릴 프레스 스토퍼를 설정합니다.

지름은 0보다 커야 합니다. 각도는 0°보다 크고 180°보다 작아야 합니다. 정확히 180°이면 원뿔이 전혀 없고 평평한 표면만 남습니다.

일반적인 카운터싱크 각도

비트의 각도는 나사 머리의 각도와 일치해야 합니다. 각도가 맞지 않으면 머리 주위에 틈이 생기며, 깊이가 정확해도 나사가 표면과 평평하게 놓이지 않습니다.

카운터싱크와 카운터보어의 차이

카운터싱크는 테이퍼진 접시머리 나사를 위해 원뿔형 홈을 가공합니다. 카운터보어는 소켓 머리 캡 나사처럼 머리 측면이 곧은 나사를 위해 바닥이 평평한 원통형 홈을 가공합니다. 위의 공식은 카운터싱크에만 적용됩니다. 카운터보어 깊이는 이 삼각법 관계가 아니라 나사 머리 높이에 약간의 여유를 더해 정합니다.

실무상의 참고 사항

실제 드릴 가공은 기하학적 계산과 정확히 일치하는 경우가 드뭅니다. 다음과 같은 요인이 실제 결과를 바꿉니다.

• 재료의 스프링백. 연목은 나사 머리 아래에서 약간 압축되었다가 이후 되돌아와 나사가 조금 튀어나올 수 있습니다. 보통 깊이를 수십 분의 1밀리미터 정도 더하면 이를 보완할 수 있습니다.
• 비트 마모. 무딘 비트는 날카로운 비트보다 약간 더 넓거나 거친 원뿔을 가공합니다.
• 코팅되거나 적층된 재료. 도장되거나 도금된 금속 부품은 코팅이 추가된 뒤에도 나사가 표면과 평평하게 놓이도록 깊이를 더 확보해야 합니다.
• 극단적인 각도. 약 30°보다 작으면 같은 지름에서 깊이가 매우 커집니다. 10 mm 카운터싱크를 20°로 가공하려면 깊이가 거의 28.4 mm 필요합니다. 약 140°보다 크면 원뿔이 너무 얕아 나사 머리가 거의 들어가지 않습니다.

따라서 기계가공 작업자와 목공 작업자는 최종 부품을 뚫기 전에 보통 자투리 재료에서 깊이 설정을 시험합니다.

자주 묻는 질문

카운터싱크란?

카운터싱크는 접시머리 나사가 표면과 평평하게 놓이거나 표면 아래로 들어가도록 표면에 가공한 원뿔형 홈입니다. 카운터싱크가 없으면 나사 머리의 평평한 밑면이 재료 안에 들어가지 않고 재료 위에 놓입니다.

카운터싱크 깊이 공식이란?

깊이는 지름의 절반을 각도의 절반의 탄젠트로 나눈 값입니다. 즉, 깊이 = (지름 ÷ 2) ÷ tan(각도 ÷ 2)입니다. 지름과 각도는 계산기가 요구하는 단위인 밀리미터와 도를 사용해야 합니다.

어떤 각도를 사용해야 하나요?

비트의 각도를 나사 머리의 각도에 맞춥니다. 나사가 표면과 평평하게 놓이려면 두 각도가 같아야 합니다. 82°는 북미 인치 계열 접시머리 나사의 표준 포함각이고, 90°는 미터식 접시머리 나사의 표준 각도이며, 100°는 많은 항공우주용 체결부품에 사용됩니다.

특정 나사에는 어떤 카운터싱크 지름을 사용해야 하나요?

나사 머리의 지름을 측정하고 여유 공간으로 약 0.5–1 mm를 더합니다. 너무 꽉 맞는 카운터싱크는 나사 머리가 안착되기 전에 걸리게 하고, 너무 헐거운 카운터싱크는 나사 주위에 눈에 보이는 틈을 남깁니다.

이 계산기는 인치를 사용할 수 있나요?

계산기의 입력 단위는 밀리미터이지만 기본 공식은 일관된 단위라면 무엇이든 사용할 수 있습니다. 인치를 먼저 밀리미터로 변환하고(25.4를 곱함) 계산한 뒤 결과를 다시 변환하거나, 지름에 인치를 직접 사용해 같은 공식을 적용하면 깊이도 인치로 계산됩니다. 예를 들어 지름 0.375인치의 카운터싱크를 82°로 가공하면 깊이는 약 0.216인치입니다 (5.49 mm)

계산 결과와 깊이가 일치하는데도 왜 나사가 여전히 튀어나오나요?

가장 흔한 원인은 비트와 나사 머리 사이의 각도가 맞지 않는 것입니다. 그 밖의 원인으로는 연목의 스프링백과 제조업체마다 다른 나사 머리 치수의 일반적인 편차가 있습니다. 자투리 재료에서 설정을 시험하고, 나사가 여전히 튀어나오면 깊이를 약간 조정합니다.