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.
Как пользоваться калькулятором отверстия под резьбу
- Выберите резьбу — номинальный диаметр из чертежа: М10 значит, что наружный диаметр резьбы 10 мм.
- 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.
- Укажите инструмент. Почти всегда резьбу нарезают режущим метчиком. Раскатник выдавливает резьбу без стружки, и отверстие под него заметно больше.
- 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.
| Резьба | Шаг P | Сверло под метчик | Отверстие D1, от | Отверстие D1, до | Сверло 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.
| Резьба | × 0,5 | × 0,75 | × 1 | × 1,25 | × 1,5 | × 2 | × 3 | × 4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| М4 | 3,5 | — | — | — | — | — | — | — |
| М5 | 4,5 | — | — | — | — | — | — | — |
| М6 | 5,5 | 5,2 | — | — | — | — | — | — |
| М8 | 7,5 | 7,2 | 7 | — | — | — | — | — |
| М10 | 9,5 | 9,2 | 9 | 8,8 | — | — | — | — |
| М12 | 11,5 | 11,2 | 11 | 10,8 | 10,5 | — | — | — |
| М14 | 13,5 | 13,2 | 13 | 12,8 | 12,5 | — | — | — |
| М16 | 15,5 | 15,2 | 15 | — | 14,5 | — | — | — |
| М18 | 17,5 | 17,2 | 17 | — | 16,5 | 16 | — | — |
| М20 | 19,5 | 19,2 | 19 | — | 18,5 | 18 | — | — |
| М22 | 21,5 | 21,2 | 21 | — | 20,5 | 20 | — | — |
| М24 | — | 23,2 | 23 | — | 22,5 | 22 | — | — |
| М27 | — | 26,2 | 26 | — | 25,5 | 25 | — | — |
| М30 | — | 29,2 | 29 | — | 28,5 | 28 | 27 | — |
| М33 | — | 32,2 | 32 | — | 31,5 | 31 | 30 | — |
| М36 | — | — | 35 | — | 34,5 | 34 | 33 | — |
| М39 | — | — | 38 | — | 37,5 | 37 | 36 | — |
| М42 | — | — | 41 | — | 40,5 | 40 | 39 | 38 |
| М45 | — | — | 44 | — | 43,5 | 43 | 42 | 41 |
| М48 | — | — | 47 | — | 46,5 | 46 | 45 | 44 |
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
- Подберите сверло по таблице или калькулятору и просверлите отверстие строго по оси: метчик повторит любой перекос сверла.
- Снимите фаску на входе отверстия зенковкой — чуть больше номинального диаметра резьбы. Метчик заходит ровнее, а первый виток не выкрашивается.
- 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.
- Удалите стружку из глухого отверстия, прежде чем метчик дойдёт до дна, — упор в стружку чаще всего и ломает инструмент.
- 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.
| Резьба | Ниток на дюйм | Внутренний диаметр D1 | Сверло |
|---|---|---|---|
| G 1/8 | 28 | 8,566 | 8,8 |
| G 1/4 | 19 | 11,445 | 11,8 |
| G 3/8 | 19 | 14,950 | 15,25 |
| G 1/2 | 14 | 18,631 | 19 |
| G 3/4 | 14 | 24,117 | 24,5 |
| G 1 | 11 | 30,291 | 30,75 |
| G 1 1/4 | 11 | 38,952 | 39,5 |
| G 1 1/2 | 11 | 44,845 | 45,25 |
| G 2 | 11 | 56,656 | 57 |
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.
| Размер | UNC, ниток на дюйм | Сверло под UNC | UNF, ниток на дюйм | Сверло под UNF |
|---|---|---|---|---|
| 1/4″ | 20 | 5,1 | 28 | 5,5 |
| 5/16″ | 18 | 6,6 | 24 | 6,9 |
| 3/8″ | 16 | 8 | 24 | 8,5 |
| 7/16″ | 14 | 9,4 | 20 | 9,9 |
| 1/2″ | 13 | 10,8 | 20 | 11,5 |
| 5/8″ | 11 | 13,5 | 18 | 14,5 |
| 3/4″ | 10 | 16,5 | 16 | 17,5 |
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
-
Режимы резания
-
Калькулятор допусков и посадок
-
Перевод Rz в Ra
-
Калькулятор веса металла
-
Калькулятор усилия гибки
-
Радиус гибки и развёртка
-
Калькулятор массы отливки
-
Размеры уплотнительных колец
-
Твёрдость по Шору
-
Аналоги марок стали
-
Перевод твёрдости HRC, HB, HV
-
Калькулятор пружин
-
Нарезание резьбы, шлицев и шпоночных пазов
-
Расточные и сверлильные работы на заказ
-
Токарная обработка металла
-
Фрезерная обработка металла