[기계설계] - 자리파기(CounterBore)/접시자리파기(CounterSink)

아무리 심각한 일도 옆에서 바로보는 제 3자에게는 아무렇지 않고, 누구에게는 아무것도 아닌 일이 다른 사람에게는 머리는 쥐어짜게 만드는 일인 경우가 있다.

자리파기(CounterBore)와 접시자리파기(CounterSink)의 경우도 대게 그러하다. 설계를 몇 번이라도 해본 경험이 있다면 전혀 고민거리가 될 수 없지만 이제 갖 설계를 시작하는 초보자라면 자리파기(CounterBore)와 접시자리파기(CounterSink) 부터 당장 고민 하기 시작한다.

자리파기(CounterBore)와 접시자리파기(CounterSink)는 유사한 측면이 있다. 공통분모는 체결류가 제품 밖으로 돌출 되지 않게 할 때 사용한다는 것이다.

자리파기(CounterBore)

자리파기(CounterBore)는 아래 그림과 같이 대게 육각구멍붙이볼트(이하 렌치볼트)나 6각볼트를 사용하기 위해 자라파기를 많이 한다. 물론, 그 외에도 다양한 용도로 사용하기도 하지만 체결류에 대한 자리파기만을 설명할 것이다.

렌치볼트 자리파기(CounterBore)

렌치볼트 자리파기는 도표편람에서도 참고할 수있는 가공치수가 있다. 또 편람에 맞는 자리파기용 가공툴(Tool)도 함께 판매된다.(아래 그림 참조) 특별한 이유가 없다면 편람에 맞게 설계하는 것도 하나의 방법이다.

렌치볼트는 자체만으로 체결하는 경우도 있지만 스프링와셔도 함께 사용하는 경우도 많다. 일반 규격의 스프링와셔 외경이 볼트머리 외경보다 커서 당연히 자리파기 내경 치수도 크게 해야할 것 같지만(위 그림 참조) 시중에 판매된느 와셔중에 렌치볼트용 스프링와셔라고 따로 판매되는게 있다. 렌치볼트용 스프링와셔 외경은 렌치볼트머리 외경과 치수가 거의 동일하기 때문에 일반 자리파기 치수로도 충분히 조립된다. 단 스프링와셔 두께만큼 자리파기 깊이를 조금 더 깊게 설계하면 된다.

6각볼트 자리파기(CounterBore)

6각볼트는 자리파기를 위한 별도 공구는 없기 때문에 설계자가 임의로 자리파기 치수를 정하면 된다. 단, 일반 스패너나 기타 공구로는 체결이 불가능하고 복스 공구로 체결이 가능하기 때문에 복스 공구가 삽입될 수 있는 충분한 크기면 된다.

접시자리파기(CounterSink)

접시자리파기(CounterSink)는 체결류가 맞닿는 부품의 두께가 얇아 자리파기를 가공할 만큼 충분한 두께를 가지지 못한 부품에 주로 사용된다.

접시자리파기(CounterSink)는 나사 모양에 따라 대략 아래와 같은 각도값을 가진다.

일반적으로 사용하는 Metric(mm)나사의 경우는 90˚ 가공이 표준이다. 그리고 인치계열은 82˚와 100˚를 사용하기 때문에 반드시 구매하는 나사의 각도를 확인한 후 설계에 임해야 한다. 참고로 MS규격 나사는 대부분 82˚를 많이 사용한다.

설계할 때 중요한 건 접시자리파기(CounterSink)는 접시 면이 위치를 결정하는 하나의 요소이기 때문에 구멍과 탭의 치수 편차가 많이 발생하면 나사 체결할 때 한 쪽으로 치우쳐 접시면이 완전 체결이 안되거나 나사가 기울어져 조립되는 경우가 있다. 때문에 가급적 구멍간 공차 관리를 자리파기(CounterBore)보다는 정밀하게 할 필요가 있다.

접시자리파기(CounterSink)도 별도 가공 공구가 있다. 물론, 필요에 따라 나사 규격별로 드릴을 연삭해 전용 공구를 사용하는 경우도 있다.

접시자리파기(CounterSink) 공구는 대게 홀형과 날형 2가지 종류가 많이 사용된다.

[홀형]

홀형은 경금속이나 플라스틱 가공에 주로 사용된다.

[날형]

날형은 1날형과 3날형이 있다.
1날형 : 좋은 가공면을 얻을 수 있고 넣은 가공범위를 가공할 수 있다.
3날형 : 전동드릴이나 기계가공에서 많이 사용된다. 가공량이 많을 때 사용하고 기계에서는 가공방향으로 확공이 필요한 경우에도 사용한다.

마지막으로 자리파기(CounterBore)의 치수는 도표편람 대도 꼭 할 필요는 당연히 없다. 설계하는 대상에 따라 달리 적용 될 수 있기 때문이다. 특히, 제품의 크기가 아주 크고 넓은 면에 체결이 이루어 진다면 이때는 기초드릴과 자리파기 치수를 크게 가져가야 한다. 그래야 조립의 어려움이 없이 체결이 잘 된다.