볼트의 규격에 맞는 관통 구멍의 직경은 얼마일까?

자작 앰프의 상판에 구멍을 뚫어서 전원 트랜스포머를 고정하려고 한다. M4 볼트를 사용할 경우, 관통 구멍의 직경은 얼마가 되도록 설계하는 것이 합당할까? 2020년 생애 최초의 CAD 도면을 만들어 가공을 의뢰하였을 때에는 볼트의 직경에 일률적으로 0.3 mm를 더하였었다. 그렇다면 M3 볼트라면? 또는 M10을 넘는 크기라면? 부품의 직경에 무관하게 같은 값을 더할 것인가, 혹은 이에 비례하여 여유를 더 크게 주어야 할 것인가?

일반적으로 권고되는 수치가 있을 것 같아서 검색을 해 보았다. 과연! 세계적인 표준이 분명히 존재하고 있었으며, 볼트의 규격에 따라서 여유를 더 주어야 함을 알 수 있었다.

[Engineers Bible] Clearance Hole Size for Bolts and Screws (Metric) 

웹사이트에 실린 그림 하나가 이 문서의 목적을 명쾌하게 설명해 준다.

그림 출처: Engineers Bible

M4 볼트라고 하여 'clearance hole'을 한 가지 직경으로 가공하는 것은 아니다. Close fit(정밀)은 3.2 mm,  medium fit(보통)은 3.4 mm, 그리고 free fit(거침)은 3.6 mm로 한다. PDF 파일(링크)로 다운로드하면 종이에 인쇄하여 붙여 놓아도 된다. 놀랍게도 이는 ISO 273:1979에 규정된 '글로벌' 표준이었다.

'Clearance hole size for bolts and screws'를 우리말로는 뭐라고 표현하는지 찾아보았다. 미래특수볼트 웹사이트에 '관통구멍의 밑구멍설계'로 소개되어 있었다. 위에서 '정밀-보통-거침'이라고 괄호 안에 넣은 것은 이 웹사이트에서 쓴 낱말을 가져온 것이다. 국가표준 KS B ISO273에 의하면 '볼트 구멍 및 카운터 보어 지름(diameter of clearance holes and couterbores for bolts and screws)'이라고 하였다.

'카운터 보어'는 또 뭔가? 디바이스마트 블로그를 찾아보라. '카운터 싱크'가 무엇인지도 알게 될 것이다.