ตารางขนาดรูเจาะนำต๊าป (Tap Drill Chart)

การเจาะรูนำก่อนต๊าปด้วยขนาดที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากรูเจาะเล็กเกินไป ดอกต๊าปจะรับแรงบิดสูงจนบิ่นหรือหักคาชิ้นงาน หากรูเจาะโตเกินไป ความสูงของยอดเกลียวจะไม่สมบูรณ์และรูดง่ายเมื่อขันรับแรง ตารางนี้รวบรวมขนาดดอกสว่านมาตรฐานสำหรับเกลียวทุกตระกูลที่พบบ่อย ทั้งแบบ ดอกต๊าปตัด (Cutting Tap) และ ดอกต๊าปรีด (Roll / Forming Tap)

คำนวณขนาดรูเจาะสำหรับเปอร์เซ็นต์เกลียวและวัสดุเฉพาะได้ที่เครื่องคำนวณขนาดรูเจาะนำก่อนต๊าป

---

1. ฟิสิกส์ของความสูงเกลียวและสูตรคำนวณขนาดรูเจาะนำ

การเลือกขนาดรูเจาะนำที่ถูกต้องเป็นปัจจัยสำคัญอันดับหนึ่งที่ชี้ขาดความสำเร็จในการทำเกลียว หากรูเจาะเล็กเกินไปเพียงไม่กี่ส่วนสิบของมิลลิเมตร แรงบิดต้านทานจะเพิ่มขึ้นหลายเท่าตัวจนดอกต๊าปแตกหักคาชิ้นงาน แต่หากรูเจาะโตเกินไป ความสูงของยอดเกลียวจะไม่สมบูรณ์และเสี่ยงต่อการรูดถอนเมื่อขันรับแรงดึง

ดอกต๊าปตัดฟันเกลียวในลงไปในผนังรู ส่วนที่อยู่ในรูเจาะไม่มีเนื้อให้ตัด ยอดฟันเกลียวในจึงแบนอยู่ที่ขนาดรูเจาะเสมอ รูเจาะจึงเป็นตัวกำหนดว่าฟันเกลียวในยื่นลงไปซ้อนกับฟันสกรูได้สูงเท่าไร ความสูงที่ซ้อนกันนี้เทียบกับความสูงเต็มของฟันเรียกว่า เปอร์เซ็นต์เกลียว (% Thread) รูเล็กลงเกลียวก็สูงขึ้น แต่ดอกต๊าปก็ต้องตัดเนื้อมากขึ้นด้วย

ทำไมไม่เจาะรูให้ได้เกลียว 100%

1. สกรูขาดที่แกนก่อนเกลียวในรูด: แรงดึงทั้งหมดผ่านแกนสกรูใต้โคนเกลียว ($d_3$ ในภาพ) เมื่อเกลียวสัมผัสยาวพอ (ราว $1 \times D$ ในเหล็ก และ $1.5 \times D$ ในอะลูมิเนียม) ฟันเกลียวในหลายฟันช่วยกันรับแรง สกรูจึงขาดที่แกนก่อน ฟันเกลียวในที่ยาวขึ้นไม่ได้ทำให้แกนสกรูแข็งแรงขึ้น
2. เกินราว 60% แทบไม่แข็งแรงขึ้น: Machinery’s Handbook ระบุว่าผลทดสอบแสดงว่าเปอร์เซ็นต์เกลียวที่เพิ่มเกิน 60% ไม่ได้เพิ่มความแข็งแรงของเกลียวอย่างมีนัยสำคัญ เกลียว 55–60% มักใช้ได้ และที่นิยมใช้ 75% ก็เพื่อเผื่อความปลอดภัย ถ้าเกลียวสัมผัสยาวเกิน $1.5 \times D$ ใช้เกลียว 50–55% ก็พอ ตัวเลขเหล่านี้ใช้นิยามของตารางนิ้ว เมื่อคิดตาม JIS ให้คูณราว 1.2 คือ 60% เท่ากับราว 72%, 55–60% เท่ากับราว 66–72% และ 75% เท่ากับราว 90% (ดูหัวข้อถัดไป)
3. แรงบิดเพิ่มเร็วกว่าความแข็งแรงมาก: ตามคู่มือเดียวกัน แรงบิดที่ใช้ต๊าปเกลียว 100% มากกว่าเกลียว 50% เกิน 2 เท่า และได้เศษมากขึ้น ในรูตันเศษที่มากขึ้นอัดอยู่ในร่องดอกต๊าป แรงบิดจึงพุ่งขึ้นอีก ดอกต๊าปหักคารูจากรูเจาะที่เล็กเกินไปเพียงเล็กน้อยได้ ในภาพ ส่วนต่างของรูจาก $D - P$ ถึง $D_1$ มีเพียง $0.08P$
4. ปรับตามวัสดุ:
   • เหล็กคาร์บอนต่ำ อะลูมิเนียม ทองเหลือง: ใช้รูมาตรฐาน $D - P$
   • สเตนเลส SUS304 เหล็กอัลลอยด์ SCM440 ไทเทเนียม: ขยายรูขึ้น 0.05–0.10 มม. ลดเปอร์เซ็นต์เกลียวลงเล็กน้อย แรงบิดและความร้อนลดลงมาก ในขณะที่ความแข็งแรงแทบไม่ลด ตามข้อ 2
   • เหล็กหล่อสีเทาที่เปราะ: ใช้รูเล็กกว่าวัสดุเหนียวเล็กน้อย เพราะวัสดุเหนียวยอมให้รูโตกว่าได้

เปอร์เซ็นต์เกลียวมีสองนิยาม

ตัวเลข % เกลียวขึ้นกับว่าใช้ความสูงอะไรเป็น 100% ตารางรูเจาะนำแต่ละแหล่งจึงให้ตัวเลขต่างกันสำหรับรูเดียวกัน

ใช้ความสูงเต็ม	100% อยู่ที่	รู $D - P$ เท่ากับ	พบใน
$0.5413P$ ($\tfrac{5}{8}H$)	โตในพื้นฐาน $D_1$	ราว 92%	JIS B 1004 (ひっかかり率) และสูตรใน Machinery’s Handbook
$0.6495P$ ($\tfrac{3}{4}H$)	ลึกกว่าโคนสกรู ทำจริงไม่ได้	ราว 77%	ตารางรูเจาะนำแบบนิ้ว รวมถึงตารางใน Machinery’s Handbook

หน้านี้ใช้นิยาม JIS เป็นหลัก เพราะเทียบกับรูปฟันเกลียวพื้นฐานโดยตรง 100% คือรูเท่ากับโตในพื้นฐาน $D_1$ พอดี ส่วนตัวเลขที่มาจากตารางแบบนิ้วจะบอกไว้ทุกครั้ง แปลงจากนิยามตารางนิ้วเป็น JIS ได้โดยคูณราว 1.2 ($1.299 / 1.0825$) ถ้าใช้ตารางหรือสูตรจากแหล่งอื่น ให้ตรวจก่อนว่าใช้นิยามใด

---

สำหรับดอกต๊าปตัด (Cutting Tap)

ดอกต๊าปตัดทำงานโดยการเฉือนเนื้อโลหะออกเป็นเศษแล้วคายออกทางร่องของดอกต๊าป ขนาดรูเจาะนำที่ใช้ทั่วไปประมาณได้จาก

$$D_{hole} \approx D - P$$

เมื่อ $D$ คือขนาดระบุของเกลียว (มม.) และ $P$ คือระยะพิตช์ (มม.) รูขนาดนี้ได้เกลียวราว 92% ตาม JIS (ราว 77% ตามนิยามตารางนิ้ว)

• สูตรคำนวณเปอร์เซ็นต์เกลียวจากขนาดรู สำหรับเกลียวมุม 60° (เมตริก ISO และ Unified UN) ตาม JIS: $\% \text{Thread} = \dfrac{D - D_{hole}}{1.0825 \times P} \times 100$ ตามนิยามตารางนิ้ว ให้เปลี่ยน $1.0825$ เป็น $1.299$
• ในระบบนิ้ว ตารางเกลียว UNC/UNF มักใช้นิยามตารางนิ้ว: $\% \text{Thread} = \dfrac{\text{TPI} \times (D - D_{hole})}{0.01299}$ ถ้าต้องการตัวเลขแบบ JIS ให้เปลี่ยน $0.01299$ เป็น $0.010825$

---

สำหรับดอกต๊าปรีด (Forming / Roll Tap)

ดอกต๊าปรีดเป็นเครื่องมือขึ้นรูปเกลียวด้วยการ แปรรูปพลาสติกแบบเย็น (Cold Plastic Deformation) โดยไม่มีการตัดเฉือนเศษ (Chipless tapping):

• หลักการอนุรักษ์ปริมาตร: ดอกต๊าปรีดจะกดอัดเนื้อโลหะที่โคนเกลียวให้ไหลตัวพูนขึ้นมาเป็นยอดเกลียว เนื่องจากเนื้อโลหะไม่ได้หายไปไหน ขนาดรูเจาะนำของต๊าปรีดจึงต้องมีขนาดโตกว่ารูของต๊าปตัดอย่างเห็นได้ชัดเสมอ:

$$D_{hole} \approx D - 0.44 \times P$$

หรือคำนวณตามเปอร์เซ็นต์เกลียวที่ต้องการ:

$$D_{hole} = D - \left(0.0068 \times (\% \text{Thread}) \times P\right) \quad \text{(เกลียวเมตริก)}$$ $$D_{hole} = D - \frac{0.0068 \times (\% \text{Thread})}{\text{TPI}} \quad \text{(เกลียวนิ้ว)}$$

อันตราย อันตรายจากการใช้ขนาดรูเจาะของต๊าปตัดกับดอกต๊าปรีด

ห้ามนำขนาดรูเจาะนำของดอกต๊าปตัดไปใช้กับดอกต๊าปรีด (เช่น เกลียว M6×1.0 ต๊าปตัดใช้รู Ø5.0 มม. แต่ต๊าปรีดต้องใช้รู Ø5.5 มม.) หากนำต๊าปรีดไปขันลงในรู Ø5.0 มม. ปริมาตรเนื้อโลหะที่ต้องไหลตัวจะไม่มีช่องว่างให้ขยายตัวออก ส่งผลให้เกิดแรงกดอัดภายในสูงและดอกต๊าปจะหักได้ วัสดุที่จะใช้ดอกต๊าปรีดได้ต้องมีค่าการยืดตัว (Elongation) ไม่น้อยกว่า 8%–10% เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง และเหล็กเหนียว

---

2. เกลียวเมตริกหยาบ (Metric Coarse: M)

ขนาดเกลียว	ระยะพิตช์ $P$ (มม.)	ดอกต๊าปตัด (มม.)	ดอกต๊าปรีด (มม.)
M1.6	0.35	1.25	1.45
M2	0.40	1.60	1.80
M2.5	0.45	2.05	2.30
M3	0.50	2.50	2.80
M4	0.70	3.30	3.70
M5	0.80	4.20	4.65
M6	1.00	5.00	5.55
M8	1.25	6.80	7.40
M10	1.50	8.50	9.30
M12	1.75	10.20	11.20
M14	2.00	12.00	13.10
M16	2.00	14.00	15.10
M18	2.50	15.50	16.90
M20	2.50	17.50	18.90
M24	3.00	21.00	22.70

---

3. เกลียวเมตริกละเอียด (Metric Fine: M Fine)

ขนาดเกลียว	ดอกต๊าปตัด (มม.)	ดอกต๊าปรีด (มม.)	การใช้งานทั่วไป
M6 × 0.75	5.20	5.65	สกรูปรับแต่ง เครื่องมือวัด
M8 × 1.0	7.00	7.55	ยานยนต์ ข้อต่อไฮดรอลิก น็อตล้อ
M10 × 1.0	9.00	9.55	น็อตขันแน่น ปลั๊กเซนเซอร์
M10 × 1.25	8.80	9.45	เกลียวยานยนต์มาตรฐานญี่ปุ่น (JIS Automotive)
M12 × 1.25	10.80	11.45	น็อตล้อรถยนต์ญี่ปุ่น สตัดฝาสูบ
M12 × 1.5	10.50	11.35	สกรูโครงสร้างเครื่องจักร ยานยนต์ยุโรป
M14 × 1.5	12.50	13.35	หัวเทียนรถยนต์ น็อตถ่ายน้ำมันเครื่อง
M16 × 1.5	14.50	15.35	ข้อต่อแรงดัน เพลาส่งกำลัง
M20 × 1.5	18.50	19.35	ล็อคนัทตลับลูกปืน (Bearing locknut)

---

4. เกลียวนิ้ว UNC และ UNF (Unified Inch)

สำหรับเกลียวมาตรฐานอเมริกา UNC (เกลียวหยาบ) และ UNF (เกลียวละเอียด):

ขนาดเกลียว	เกลียวต่อนิ้ว (TPI)	ดอกสว่านนิ้วแนะนำ	ต๊าปตัดเมตริก (มม.)	ดอกต๊าปรีดนิ้วแนะนำ	ต๊าปรีดเมตริก (มม.)
#2 - 56 UNC	56	#50 (1.78 มม.)	1.80	#47 (1.99 มม.)	2.00
#4 - 40 UNC	40	#43 (2.26 มม.)	2.30	#38 (2.58 มม.)	2.60
#6 - 32 UNC	32	#36 (2.71 มม.)	2.70	#31 (3.05 มม.)	3.10
#8 - 32 UNC	32	#29 (3.45 มม.)	3.50	#25 (3.80 มม.)	3.80
#10 - 24 UNC	24	#25 (3.80 มม.)	3.80	#18 (4.31 มม.)	4.30
#10 - 32 UNF	32	#21 (4.04 มม.)	4.00	#16 (4.50 มม.)	4.50
1/4” - 20 UNC	20	#7 (5.11 มม.)	5.10	#2 (5.61 มม.)	5.70
1/4” - 28 UNF	28	#3 (5.40 มม.)	5.40	15/64” (5.95 มม.)	6.00
5/16” - 18 UNC	18	F (6.53 มม.)	6.50	K (7.14 มม.)	7.20
5/16” - 24 UNF	24	I (6.91 มม.)	6.90	M (7.49 มม.)	7.50
3/8” - 16 UNC	16	5/16” (7.94 มม.)	8.00	11/32” (8.73 มม.)	8.80
3/8” - 24 UNF	24	Q (8.43 มม.)	8.50	T (8.97 มม.)	9.10
7/16” - 14 UNC	14	U (9.35 มม.)	9.40	13/32” (10.32 มม.)	10.30
7/16” - 20 UNF	20	25/64” (9.92 มม.)	9.90	27/64” (10.72 มม.)	10.70
1/2” - 13 UNC	13	27/64” (10.72 มม.)	10.80	15/32” (11.91 มม.)	11.90
1/2” - 20 UNF	20	29/64” (11.51 มม.)	11.50	31/64” (12.30 มม.)	12.30
5/8” - 11 UNC	11	17/32” (13.49 มม.)	13.50	37/64” (14.68 มม.)	14.80
5/8” - 18 UNF	18	37/64” (14.68 มม.)	14.75	39/64” (15.48 มม.)	15.50
3/4” - 10 UNC	10	21/32” (16.67 มม.)	16.50	45/64” (17.86 มม.)	17.90
3/4” - 16 UNF	16	11/16” (17.46 มม.)	17.50	47/64” (18.65 มม.)	18.70
1” - 8 UNC	8	7/8” (22.23 มม.)	22.20	15/16” (23.81 มม.)	24.00
1” - 12 UNF	12	59/64” (23.42 มม.)	23.50	61/64” (24.21 มม.)	24.40

---

5. เกลียวท่อ (Pipe Threads: PT/Rc, G, NPT)

ขนาดระบุ	เกลียวต่อนิ้ว (TPI)	รูเจาะนำเกลียวเทเปอร์ PT / Rc (มม.)	รูเจาะนำเกลียวตรง G / BSPP (มม.)	รูเจาะนำเกลียวอเมริกัน NPT (มม.)
1/8”	28 (NPT: 27)	8.20	8.80	8.50
1/4”	19 (NPT: 18)	11.00	11.80	11.00
3/8”	19 (NPT: 18)	14.50	15.30	14.50
1/2”	14 (NPT: 14)	18.10	19.00	17.80
3/4”	14 (NPT: 14)	23.50	24.50	23.00
1”	11 (NPT: 11.5)	29.50	30.80	29.00