Подбор сверла под резьбу таблица

Прочность крепления деталей между собой обеспечивается за счет ввинчивания носителя внешней резьбы во внутреннюю второго изделия. Важно, чтобы параметры их были выдержаны в соответствии со стандартами, тогда такое соединение не нарушится в ходе эксплуатации и обеспечит необходимую герметичность. Потому существуют нормы выполнения резьбы и отдельных ее элементов.

Перед нарезкой внутри детали выполняют отверстие под резьбу, диаметр которого не должен превышать ее внутренний. Выполняется это с помощью сверл по металлу, габариты которых приведены в справочных таблицах.

Параметры отверстия

Различают следующие параметры резьбы:

• диаметры (внутренний, внешний и так далее);
• форму профиля, его высоту и угол;
• шаг и вхождение;
• прочие.

Условием соединения деталей между собой является полное совпадение показателей внешней и внутренней резьбы. В случае, если какая-то из них выполнена без соблюдения требований, то крепление будет ненадежным.

Крепление может быть болтовым или шпилечным, которые кроме основных деталей включают в себя гайки и шайбы. В скрепляемых деталях перед соединением формируют отверстия, а затем проводят нарезание.

Чтобы выполнить ее с максимальной точностью, следует предварительно сформировать отверстие сверлением, равное величине внутреннего диаметра, то есть образуемого вершинами выступов.

При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:

где d – номинальный диаметр болта или шпильки, мм.

Для определения размера отверстия второй детали расчет ведут так: из значения номинального диаметра (d) вычитают величину шага (Р) – полученный результат является искомым значением:

Результаты расчетов наглядно демонстрирует таблица диаметров отверстий под резьбу, составленная по данным ГОСТ 19257-73, для размеров 1-1,8 мм с малым и основным шагами.

Диаметр номинальный, мм	Шаг, мм	Размер отверстия, мм
1	0,2	0,8
1	0,25	0,75
1,1	0,2	0,9
1,1	0,25	0,85
1,2	0,2	1
1,2	0,25	0,95
1,4	0,2	1,2
1,4	0,3	1,1
1,6	0,2	1,4
1,6	0,35	1,25
1,8	0,2	1,6
1,8	0,35	1,45

Немаловажным параметром является глубина сверления, которая вычисляется из суммы таких показателей:

• глубины ввинчивания;
• запаса внешней резьбы ввинчиваемой детали;
• ее недореза;
• фаски.

При этом 3 последних параметра справочные, а первый вычисляется через коэффициенты учета материала изделия, которые равны для изделий из:

• стали, латуни, бронзы, титана – 1;
• чугунов серого и ковкого – 1,25;
• легких сплавов – 2.

Внутренняя резьба на муфте-бочонке

Таким образом, глубина ввинчивания составляет произведение коэффициента учета материала на номинальный диаметр, и выражается в миллиметрах.

Разновидности резьбы

Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.

Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.

Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.

Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.

В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.

Типы резьбы по ГОСТам

Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.

ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.

Приспособления

Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.

• ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2 ʺ , трубной – 1/8-2 ʺ ;
• машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
• гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
• Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
• черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
• средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
• чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.

Контроль допуска расположения метрической резьбы

При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.

Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.

Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.

Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.

Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.

Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:

• угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
• угол заострения, который может быть 118° или 135°.

Сверла бывают катанные, вороненные темного цвета, и блестящие – шлифованные.

Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.

Методика нарезания

Ручным метчиком проводить нарезку можно соблюдая следующие этапы:

• высверлить проем под резьбу соответствующих диаметра и глубины;
• провести его зенкование;
• закрепить метчик в держателе или воротке;
• выставить его перпендикулярно рабочей полости, в которой будет осуществляться нарезание;
• ввинчивать метчик с легким нажимом по часовой стрелке в отверстие, подготовленное заранее под нарезание резьбы;
• через каждый полуоборот выворачивать метчик назад, чтобы срезать стружку.

Для охлаждения и смазывания поверхностей в процессе резки важно использовать смазочные материалы: машинное мало, олифу, керосин и тому подобные. Неправильно подобранная смазка может привести к некачественному результату нарезки.

Выбор размера сверла

Диаметр сверла для отверстия под метрическую резьбу определяется так же формуле (2), с учетом ее основных параметров.

Стоит отметить, что при нарезке в пластичных материалах, таких как сталь или латунь, происходит повышение витков, потому необходимо под резьбу выбирать диаметр сверла больший, чем для хрупких материалов, таких как, чугун или бронза.

На практике размеры сверл, как правило, немного меньше нежели необходимое отверстие. Так, в таблице 2 показаны соотношение номинального и наружного резьбовых диаметров, шага, диаметров отверстия и сверла для него под нарезание метрической резьбы.

Таблица 2. Соотношение основных параметров метрической резьбы с нормальным шагом и диаметров отверстия и сверла

Номинальный диаметр, мм	Наружный диаметр, мм	Шаг, мм	Наибольший диаметр отверстия, мм	Диаметр сверла, мм
1	0,97	0,25	0,785	0,75
2	1,94	0,4	1,679	1,60
3	2,92	0,5	2,559	2,50
4	3,91	0,7	3,422	3,30
5	4,9	0,8	4,334	4,20
6	5,88	1,0	5,153	5,00
7	6,88	1,0	6,153	6,00
8	7,87	1,25	6,912	6,80
9	8,87	1,25	7,912	7,80
10	9,95	1,5	8,676	8,50

Как видно из таблицы, существует некий размерный предел, который рассчитан с учетом допусков для резьбы.

Размер сверла при этом значительно меньше, чем отверстие. Так, например, под резьбу М6, наружный диаметр которой 5,88 мм, а ее наибольшее значение отверстия не должно превышать 5,153 мм, стоит использовать сверло на 5 мм.

Отверстие под резьбу М8 с наружным диаметром 7,87 мм составит только 6,912 мм, значит, для него сверло будет 6,8 мм.

Качество резьбы зависит от множества факторов при ее нарезании: от выбора инструмента до правильно рассчитанного и подготовленного отверстия. Слишком малое оно приведет к повышенной шероховатости и даже поломке метчика. Большие усилия, приложенные к метчику – способствуют несоблюдению допусков и, как результат, не выдерживаются размеры.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Любой механизм в наше время имеет резьбовое соединение. Что бы это ни было, автомобиль или простая тележка, всё содержит резьбовые соединения. Говоря просто, резьбовое соединение — это болт или винт, вкрученный в отверстие с нарезанными витками, неважно, расположено оно непосредственно на детали или это просто обычная гайка.

Важным является то, насколько надёжным будет это соединение, а это напрямую зависит от того, правильно ли подобран диаметр сверла под резьбу. В этой статье обсудим, как правильно подобрать диаметр отверстия в соответствии с требуемой задачей.

ГОСТ 19257-73

Это документ, которым устанавливаются параметры отверстий под внутреннюю резьбу для различных видов и марок металлов, он содержит информацию для метрической резьбы. Имеет данные про диаметр сверла под резьбу, таблица удобна в использовании даже для новичков. С помощью таблицы найти правильный диаметр просто. Берёте болт или винт, замеряете штангенциркулем размер резьбы. Затем с помощью линейки замеряете шаг витков, позже обсудим как это сделать и находите данные в таблице. С помощью этих двух параметров в таблице можно легко найти правильный диаметр инструмента.

Если нет таблицы

Ну а как быть, если вы в гараже? Под рукой нет таблицы и интернета тоже нет. Что делать? В таком случае выход тоже есть. Берём болт, определяем номинал и шаг резьбы. Например: резьба М6, а шаг составляет 1 мм. Итак, наш диаметр 6 мм, а шаг витков 1 мм. Теперь решаем уравнение. От 6 мм отнимаем показание шага, то есть 1 мм и получаем 5 мм. Наш диаметр сверла составит 5 мм. Тоже ничего сложного.

Как практически нарезать внутреннюю резьбу

На самом деле это не так сложно. Давайте последовательно обсудим выполнение работы.

• Находим номинальный размер метрической резьбы. Для этого берём штангенциркуль и измеряем диаметр болта, который будем вкручивать в нашу будущую резьбу.
• Теперь замеряем шаг витков на болте. Это можно сделать приложив линейку к нарезной части болта. Берём за основу десять вершин ниток. Смотрим на линейке длину десяти витков и потом её делим на десять, получаем шаг резьбы.
• Отнимаем от номинального диаметра резьбы параметр шага резьбы и получаем диаметр фрезы.
• Размечаем на детали место отверстия и накерниваем его, чтобы сохранить точность, если будем сверлить ручной дрелью.
• Выбираем хорошее острое сверло и вставляем его в патрон. Сверлим на небольших оборотах, чтобы не перегреть и не отпустить металл. От этого зависит надёжность резьбового соединения.
• Зенкуем вход в отверстие. Это облегчит нарезку резьбы.
• Очищаем отверстие от стружки, которая образовалась во время сверления и зенковки.
• Подбираем необходимый по размеру метчик и смазываем его. Смазка необходима, чтобы продлить срок службы инструмента.
• Ставим метчик в отверстие под прямым углом и движением по часовой стрелке проворачиваем на 360 градусов, затем в обратном направлении на 180 градусов. Такими поступательными движениями нарезаем резьбу в отверстии. Если нарезать резьбу по этому правилу, вы сохраните метчик целым, а она сама будет хорошего качества.
• После нарезки резьбы очищаем отверстие от стружки и проверяем ввинчивая болт. Он должен ввинчиваться без затруднений и не болтаться в отверстии.

Зная план работы, необходимо обратить внимание на инструмент.

Инструменты для нарезания внутренней метрической резьбы

Метчики делятся на проходные, комплектные, машинные и машинно-ручные. Есть метчики для сквозных отверстий, а также для глухих. Металлы имеют разную твёрдость, поэтому есть метчики под разный металл. Подбирать метчики необходимо под металл, в котором планируется изготовление резьбы.

Важную роль в изготовлении резьбового соединения играет отверстие, в котором потом будет нарезаться резьба. Для того чтобы отверстие было гладким и соответствовало заданному диаметру, необходимо использовать свёрла хорошего качества.

Фрезы нужно подбирать под металл в котором будете делать отверстия, так, для чугуна угол заточки режущей части должен равняться 118 градусам, нержавеющей стали 120 градусам, а бронзе 140 градусам.

От инструмента тоже зависит качество отверстия. Так, если сверлить отверстия на станке, они будут качественнее, нежели от сверления ручной дрелью. Всё дело в биении. Поэтому используя ручную дрель необходимо учитывать этот факт при выборе сверла. Возьмём, например, резьбу М6. Выше мы говорили, что сверло необходимо диаметром в 5 мм. То в данной ситуации лучше использовать сверло 4,9 мм. Так, одна десятая сыграет роль буфера на биение от работы ручной дрелью. И отверстие получится идеальным для нарезания резьбы соответствующим метчиком.

Есть таблицы прописывающие параметры свёрл. Но если вы не профессионал, то лучше приобретать свёрла в специализированных магазинах там просто вам смогут помочь подобрать нужное вам сверло.

Но хорошо и самим немного понимать, что вы покупаете. Сегодня в магазинах и на рынках можно встретить свёрла разных цветов, и это не просто так. Цвет тоже может много рассказать о сверле.

• Серый стальной цвет. Это недорогое и не очень крепкое сверло. Оно не проходило какой-либо дополнительной обработки поэтому не все металлы ему по плечу. Скорее всего, такое изделие прослужит недолго.
• Есть свёрла чёрного цвета. Такой цвет изделие приобретает благодаря обработке перегретым паром, это повышает его прочность.
• Золотистый тусклый оттенок говорит о том, что к сверлу применили отпуск чтобы снять напряжение в калёном металле. Это повышает прочность сверла и позволяет быть не слишком хрупким.
• Ну и самые прочные свёрла имеют насыщенный золотистый цвет. Они покрыты нитритом титана. Такие свёрла более долговечные из-за меньшего трения и прочности. Стоят такие свёрла достаточно дорого, поэтому если вы увидели сверло такого цвета за небольшую цену, то, скорее всего, это подделка, не стоит её покупать.

Сверло под резьбу – металлорежущий инструмент, который используют перед применением метчика или аналогичного приспособления. Необходимо, чтобы все параметры соответствовали действующим требованиям и стандартам. В противном случае крепление будет ненадежным.

Для выбора оптимального диаметра сверла под резьбу были разработаны специальные таблицы. Значение зависит от типа нарезки. Требования к размеру сверла и параметрам метрических отверстий регулируется межгосударственным стандартом ГОСТ 19257-73. В качестве вспомогательного инструмента необходимо использовать штангенциркуль или другое приспособление для вычисления размера и шага резьбы.

Параметры отверстия

Резьбу различают по следующим характеристикам:

1. Единица измерения. На территории страны используют преимущественно метрическую систему исчисления. Дюймовыми значениями пользовались в трубной промышленности.

За рубежом дюймовая система считается основной. Владельцы автомобилей, которые собирались для американского рынка, знают, что в них нет ни одного элемента с метрической нарезкой.

1. Шаг резьбы и количество заходов ниток. Нестандартные параметры используются в автомобильной и станкостроительной промышленности.
2. Форма профиля. Фигуры отличаются по типу нарезки. Существуют элементы треугольной, прямоугольной, трапециевидной и круглой формы.
3. Направление витков. Различают право- и левосторонние нарезки.
4. Вид. Наружная или внутренняя.
5. Тип поверхности. Он может быть цилиндрическим или коническим.

Основным условием качественного соединения является соответствие показателей внешней и внутренней резьбы. Если один из параметров не совпадает, крепление будет ненадежным.

Наиболее распространенными методами резьбового соединения являются болтовой и шпилечный крепежи. В последнем случае помимо основного приспособления в качестве вспомогательных элементов используют гайки и шайбы.

Предварительное сверление отверстий – непременная процедура, предшествующая нарезке. При этом диаметр буравчика должен быть несколько меньше размера болта или шпильки.

Глубина сверления – один из самых важных показателей. При расчете необходимо учитывать следующие факторы:

• глубину ввинчивания резьбового элемента;
• величину наружной нарезки;
• наличие и параметры фаски.

Для расчета глубины ввинчивания необходимо учитывать тип обрабатываемого материала. Для стали, титана, бронзы и латуни никакие поправки не нужны, а вот для серого и ковкого чугуна применяют повышающий коэффициент 1,25. Для легких сплавов этот показатель еще выше – его увеличивают в два раза.

Таблица размеров сверла и отверстий под метрическую и дюймовую резьбу

Рассмотрим результаты расчетов из ГОСТ 19257-73:

1. Под резьбу М3 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,5, сверла – 2,5 мм.
2. Под резьбу М4 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,7, сверла – 3,3 мм.
3. Под резьбу М5 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,8, сверла – 4,2 мм.
4. Под резьбу М6 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,0, сверла – 5,0 мм.
5. Под резьбу М8 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,25, сверла – 6,75 мм.
6. Под резьбу М10 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,5, сверла – 8,5 мм.
7. Под резьбу М12 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,75, сверла – 10,25 мм.
8. Под резьбу М16 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 2,0, сверла – 13,5 мм.

Несмотря на то что метрическая система исчислений является наиболее популярной, рекомендуем ознакомиться с таблицей диаметров сверл под резьбу:

Формула подбора сверлильного инструмента

Подбор оптимального размера сверла под резьбу – залог качественной работы нарезного приспособления.

Для расчета проще всего использовать известную формулу: от значения номинального диаметра отнимают величину шага. Например, для М8 необходимо приспособление сечением 8-1,25 (стандартный шаг) = 6,75 мм.

Следует помнить, что при работе с пластичными материалами расчетное количество витков увеличивается. Таким образом, для сверления латуни необходимо подготовить буравчик большего диаметра, чем необходимо для хрупких металлов и сплавов, таких как чугун или бронза.

Как показывает практика, диаметр отверстия должен быть меньше, чем номинальная величина нарезки. При этом существуют предельные показатели, превышение которых считают нарушением технологического процесса. Например, для М6 максимальный диаметр отверстия не должен превышать 5,153 мм.

Какое сверло лучше использовать

Современная промышленность предлагает потребителям широкий выбор приспособлений для обработки различных поверхностей. Встречаются следующие сверла по металлу:

1. Спиральные. Наиболее распространенный вид. Представляет собой инструмент цилиндрической формы, изготовленный из высококачественных материалов. Чаще всего используют быстрорежущую сталь. Максимальный диаметр буравчика может достигать 80 мм. Их используют на крупных металлообрабатывающих предприятиях.
2. Ступенчатые. Имеют форму расширяющегося бура. Их нельзя использовать в качестве подготовительного инструмента перед применением метчика. Основная область использования – обработка тонколистового металла.
3. Перовые. Универсальный инструмент. Особенность – наличие съемных режущих пластин. С их помощью можно получить отверстие идеальной формы. Перовые сверла – относительно недорогой инструмент. Их редко используют для сверления отверстий под нарезку. Основная сфера применения – исправление дефектов и перекосов.
4. Удлиненные. Такая конструкция позволяет выполнить глухие или сквозные отверстия на значительной глубине. Эксплуатация таких приспособлений предусматривает использование смазочно-охлаждающей жидкости, которую подают по специальным каналам. На промышленных предприятиях используют буравчики для обработки сверхтвердых материалов.
5. Центровочные. Относятся к токарным приспособлениям. Используются для сверления отверстий с целью дальнейшего закрепления заготовки в центрах.

Необходимо обращать внимание на класс точности. От этого параметра зависит чистота готового отверстия. Существует три класса точности:

1. «В». Самый низкий класс. Позволяет оформлять отверстия с точностью до 15 квалитета.
2. «В1». Инструмент повышенной чистоты. Показатель точности – до 14 квалитета.
3. «А». Приспособление повышенной точности. Позволяет выполнять отверстия в диапазоне 10–13 квалитета. Отличаются высокой стоимостью.

Выбор правильного размера сверла для оформления отверстия перед нарезкой резьбы – важная процедура, от качества выполнения который зависит надежность будущего соединения.

А вы пользуетесь формулой подбора или предпочитаете руководствоваться вспомогательными таблицами? Напишите о вашем методе в блоке комментариев.