Сверло 8,5 ммПод режущий метчик М10 × 1,5Отверстие после сверления должно быть от 8,376 до 8,676 мм — это внутренний диаметр резьбы D1 с полем допуска 6H
Резьба М10Крупный шаг 1,5 мм. Внутренний диаметр D1 = 8,376 мм, средний D2 = 9,026 ммНа чертеже: М10-6H; с мелким шагом шаг пишут после знака ×, например М10 × 1,25-6H
Длина резьбы от 10 ммГлухое отверстие сверлить на глубину 14,5–17,5 ммВ стали резьба длиной в один диаметр прочнее самого винта; запас 3–5 шагов — на заборную часть метчика и стружку

Калькулятор отверстия под резьбу подбирает диаметр сверла для метрической резьбы от М2 до М48 с крупным и мелким шагом: под обычный режущий метчик и под раскатник. Он показывает, в каких пределах должен лежать диаметр отверстия по ГОСТ, сколько ниток резьбы нужно в стали, чугуне или алюминии и на какую глубину сверлить глухое отверстие. Ниже — правило расчёта, таблицы сверл под резьбу с крупным и мелким шагом и под трубную резьбу.

Стальной брусок с резьбовыми отверстиями разного диаметра, метчик и сверло под резьбу
Резьбовые отверстия разного диаметра; одно ещё не нарезано — так выглядит отверстие, просверленное под метчик

Как пользоваться калькулятором отверстия под резьбу

  1. Выберите резьбу — номинальный диаметр из чертежа: М10 значит, что наружный диаметр резьбы 10 мм.
  2. Выберите шаг. Если в обозначении шага нет (М10), резьба с крупным шагом — он стоит в списке первым. Мелкий шаг всегда пишут после знака ×: М10 × 1,25.
  3. Укажите инструмент. Почти всегда резьбу нарезают режущим метчиком. Раскатник выдавливает резьбу без стружки, и отверстие под него заметно больше.
  4. Выберите материал детали. От него зависят нужная длина резьбы и то, можно ли подобрать сверло чуть крупнее табличного.

Расчёт идёт сразу при выборе, без кнопки. Пример в окне в начале страницы — резьба М10 с крупным шагом в стальной детали.

Как рассчитать диаметр отверстия под резьбу

Диаметр сверла под метрическую резьбу считают по простому правилу: из номинального диаметра резьбы вычитают её шаг.

Dсв = d − P

  • Dсв — диаметр сверла, мм;
  • d — номинальный диаметр резьбы, мм: у М10 это 10;
  • P — шаг резьбы, мм: у М10 с крупным шагом 1,5.

Для М10 получается 10 − 1,5 = 8,5 мм, для М8 — 8 − 1,25 = 6,75 мм. Результат округляют до сверла стандартного ряда, поэтому под М8 берут сверло 6,8 мм. Так же составлены таблицы ГОСТ 19257-73 «Отверстия под нарезание метрической резьбы» и европейского DIN 336, по которым подбирают сверла в цехах.

Почему сверло не равно внутреннему диаметру резьбы. Внутренний диаметр D1 — это вершины витков гайки, у М10 он 8,376 мм (ГОСТ 24705). Если сверлить точно по нему, метчик срезает профиль на всю высоту, нагрузка на зуб инструмента растёт, и метчик ломается. Отверстие чуть больше D1 оставляет витки немного срезанными по вершине. Прочность соединения от этого почти не меняется, а метчик режет легко. Допуск D1 по ГОСТ 16093 разрешает это: для самого распространённого поля 6H отверстие М10 может быть от 8,376 до 8,676 мм, и сверло 8,5 мм попадает в середину.

Поле 6H — средний класс точности, по нему делают почти всю резьбу в машиностроении. Для точного класса (поля 4H5H и 5H) допуск отверстия у́же, и сверло берут ближе к нижней границе D1; для грубого класса (7H) — шире. Класс точности указан в обозначении резьбы на чертеже, а если его нет — подразумевается 6H.

Таблица отверстий под метрическую резьбу с крупным шагом

Резьба с крупным шагом — основная: болты, винты и шпильки без указания шага выпускают именно с ней. В таблице — диаметр сверла под режущий метчик, допустимые границы отверстия для поля 6H и сверло под раскатник. Числа посчитаны по тем же данным, что использует калькулятор.

Диаметр отверстия под метрическую резьбу с крупным шагом, мм: сверло по ГОСТ 19257-73 и DIN 336, внутренний диаметр D1 по ГОСТ 24705, допуск 6H по ГОСТ 16093
РезьбаШаг PСверло под метчикОтверстие D1, отОтверстие D1, доСверло под раскатник
М2 0,4 1,6 1,567 1,679 1,8
М2,5 0,45 2,05 2,013 2,138 2,3
М3 0,5 2,5 2,459 2,599 2,8
М4 0,7 3,3 3,242 3,422 3,7
М5 0,8 4,2 4,134 4,334 4,65
М6 1 5 4,917 5,153 5,55
М8 1,25 6,8 6,647 6,912 7,45
М10 1,5 8,5 8,376 8,676 9,35
М12 1,75 10,2 10,106 10,441 11,2
М14 2 12 11,835 12,21 13,1
М16 2 14 13,835 14,21 15,1
М18 2,5 15,5 15,294 15,744 16,9
М20 2,5 17,5 17,294 17,744 18,9
М22 2,5 19,5 19,294 19,744 20,9
М24 3 21 20,752 21,252 22,65
М27 3 24 23,752 24,252 25,65
М30 3,5 26,5 26,211 26,771 28,45
М33 3,5 29,5 29,211 29,771 31,45
М36 4 32 31,67 32,27 34,2
М39 4 35 34,67 35,27 37,2
М42 4,5 37,5 37,129 37,799 40
М45 4,5 40,5 40,129 40,799 43
М48 5 43 42,587 43,297 45,75

Как читать таблицу: под резьбу М12 сверлят сверлом 10,2 мм; готовое отверстие должно быть не меньше 10,106 и не больше 10,441 мм. Если отверстие вышло меньше нижней границы, метчик идёт туго и может сломаться, если больше верхней — витки получаются низкими, и резьба держит хуже.

Диаметр отверстия под резьбу с мелким шагом

Резьбу с мелким шагом ставят на тонкостенные детали, на регулировочные винты и на соединения, которые не должны самоотвинчиваться от вибрации. Правило то же — d − P, поэтому при одном диаметре резьбы сверло тем крупнее, чем мельче шаг: под М12 × 1,75 — 10,2 мм, под М12 × 1,25 — 10,8 мм. Взять по ошибке сверло от крупного шага — значит получить почти сплошной металл там, где мелкий метчик должен резать вершины витков.

Диаметр сверла под метрическую резьбу с мелким шагом, мм (ГОСТ 8724, ГОСТ 19257-73); прочерк — такого шага у этого диаметра в стандартном ряду нет
Резьба× 0,5× 0,75× 1× 1,25× 1,5× 2× 3× 4
М4 3,5———————
М5 4,5———————
М6 5,55,2——————
М8 7,57,27—————
М10 9,59,298,8————
М12 11,511,21110,810,5———
М14 13,513,21312,812,5———
М16 15,515,215—14,5———
М18 17,517,217—16,516——
М20 19,519,219—18,518——
М22 21,521,221—20,520——
М24 —23,223—22,522——
М27 —26,226—25,525——
М30 —29,229—28,52827—
М33 —32,232—31,53130—
М36 ——35—34,53433—
М39 ——38—37,53736—
М42 ——41—40,5403938
М45 ——44—43,5434241
М48 ——47—46,5464544

Нужны детали с резьбовыми отверстиями по чертежу? Пришлите чертёж — технолог выберет способ нарезания резьбы и назовёт цену и срок.

Отверстие под раскатник

Раскатник, или бесстружечный метчик, не режет металл, а выдавливает витки: металл стенки отверстия течёт и заполняет профиль. Стружки нет, волокна металла не перерезаны, поэтому резьба получается прочнее, а инструмент служит дольше. Работает он только в пластичных металлах — сталях до средней твёрдости, алюминии, меди, латуни; в чугуне и твёрдых сталях раскатник не применяют.

Отверстие под раскатник больше, чем под режущий метчик: часть металла уходит в вершины витков. Ориентир — d − 0,45P: под М10 × 1,5 около 9,35 мм вместо 8,5 мм, под М6 — 5,55 мм вместо 5 мм. Точный диаметр зависит от профиля конкретного раскатника и указан в его паспорте. Отверстие меньше нужного перегружает инструмент, а отверстие больше даёт неполные витки.

Глубина отверстия под резьбу: глухое и сквозное

Сначала определяют длину резьбы — сколько ниток должно держать винт. Нагрузку несут первые несколько витков, поэтому длину берут такой, чтобы раньше резьбы в детали разрушился сам винт. Ориентир дают стандарты на шпильки, которые ввинчивают в деталь из разных металлов:

  • Сталь, бронза, латунь, титан — длина резьбы не меньше 1d (ГОСТ 22032-76): для М10 — 10 мм.
  • Чугун — 1,25d (ГОСТ 22034-76), в сером чугуне при больших нагрузках — 1,6d (ГОСТ 22036-76).
  • Алюминиевые и магниевые сплавы — 2d (ГОСТ 22038-76), для ответственных соединений — 2,5d (ГОСТ 22040-76).

Сквозное отверстие проще: метчик проходит насквозь, и вся длина отверстия становится полной резьбой. Глухое отверстие сверлят глубже резьбы на 3–5 шагов. Первые витки метчик нарезает заборной частью, конусом на конце, и до полного профиля их не доводит. Кроме того, на дне должно остаться место для стружки. У машинных метчиков для глухих отверстий заборная часть короткая, 2–3 шага, у метчиков для сквозных — длиннее. Калькулятор показывает длину резьбы и диапазон глубины сверления для выбранного металла.

Сверло под резьбу в нержавеющей стали, алюминии и чугуне

Табличный диаметр сверла рассчитан на конструкционную сталь — самый распространённый материал деталей. В вязких материалах — нержавеющей стали, титане, алюминии, меди — металл при резании выдавливается к вершинам витков и зажимает метчик. Поэтому сверло берут на 0,1–0,2 мм больше табличного, но так, чтобы отверстие не вышло за верхнюю границу D1: для М10 — 8,6 мм вместо 8,5 мм, для М12 — 10,4 мм вместо 10,2 мм. Калькулятор показывает этот размер, если выбран вязкий металл.

Чугун — хрупкий материал: стружка у него мелкая, и метчик режет его легко — сверло берут точно по таблице. В закалённой стали резьбу метчиком не нарезают: её делают до закалки или фрезеруют твердосплавной резьбовой фрезой.

Как нарезать резьбу метчиком в отверстии

  1. Подберите сверло по таблице или калькулятору и просверлите отверстие строго по оси: метчик повторит любой перекос сверла.
  2. Снимите фаску на входе отверстия зенковкой — чуть больше номинального диаметра резьбы. Метчик заходит ровнее, а первый виток не выкрашивается.
  3. Нарежьте резьбу со смазочно-охлаждающей жидкостью: в стали — масляной СОЖ, в алюминии — эмульсией или керосином, чугун режут всухую. Ручным метчиком режут комплектом из двух-трёх штук, машинным — за один проход.
  4. Удалите стружку из глухого отверстия, прежде чем метчик дойдёт до дна, — упор в стружку чаще всего и ломает инструмент.
  5. Проверьте резьбу резьбовой калибр-пробкой: проходная сторона ПР должна ввинчиваться на всю длину, непроходная НЕ — не больше чем на два оборота. Это основной измерительный инструмент для внутренней резьбы.

Отверстие под трубную резьбу

Трубную цилиндрическую резьбу G обозначают в дюймах, но дюйм здесь условный: G 1/2 — это резьба на трубе с внутренним проходом около половины дюйма, а не диаметр резьбы. Её наружный диаметр — 20,955 мм. Поэтому правило d − P к трубной резьбе не применяют, а сверло берут по таблице.

Отверстие под трубную цилиндрическую резьбу G, мм: внутренний диаметр D1 по ГОСТ 6357-81, сверло под метчик
РезьбаНиток на дюймВнутренний диаметр D1Сверло
G 1/8288,5668,8
G 1/41911,44511,8
G 3/81914,95015,25
G 1/21418,63119
G 3/41424,11724,5
G 11130,29130,75
G 1 1/41138,95239,5
G 1 1/21144,84545,25
G 21156,65657

Коническую трубную резьбу R и дюймовую коническую K нарезают в коническом отверстии или в цилиндрическом отверстии меньшего диаметра, развёрнутом конической развёрткой: диаметр зависит от того, какую длину резьбы нужно получить. Его указывает технолог по чертежу.

Отверстие под дюймовую резьбу UNC и UNF

Дюймовая резьба UNC (крупный шаг) и UNF (мелкий шаг) встречается на импортных машинах и в американских стандартах. Её размер задают дробью дюйма и числом ниток на дюйм: 1/2-13 — диаметр полдюйма, 13 ниток на дюйм. Правило то же, что у метрической резьбы, — из диаметра вычитают шаг, — а сверло берут из метрического ряда.

Диаметр сверла под дюймовую резьбу UNC и UNF, мм
РазмерUNC, ниток на дюймСверло под UNCUNF, ниток на дюймСверло под UNF
1/4″205,1285,5
5/16″186,6246,9
3/8″168248,5
7/16″149,4209,9
1/2″1310,82011,5
5/8″1113,51814,5
3/4″1016,51617,5

Нарезание резьбы в технопарке

В цехе технопарка ЗЭМ резьбу нарезают тремя способами. Наружную и внутреннюю резьбу на валах, осях и втулках режут резцом на токарных станках с ЧПУ за тот же установ, что и точение, — резьба получается соосной с посадочными поверхностями, а нестандартный шаг задаётся программой. Резьбовые отверстия в корпусах, фланцах и крышках сверлят и нарезают метчиком на сверлильном и резьбонарезном оборудовании. Резьбу в корпусных деталях, которые нельзя закрепить на токарном станке, фрезеруют на фрезерных центрах. Обрабатывают конструкционную и легированную сталь, чугун, жаропрочные стали, алюминий, медь и латунь. Подробнее — на странице «Нарезание резьбы, шлицев и шпоночных пазов».

Читайте также