Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Какой диаметр сверла под резьбу?

Разновидности и параметры резьбы

Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:

  • единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
  • количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
  • форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
  • направление подъема витков (правая или левая);
  • место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
  • форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
  • назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).

Параметры метрической резьбы

В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:

  • цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
  • метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
  • трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
  • с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
  • трапецеидальная, обозначаемая Tr;
  • круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
  • упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
  • дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
  • используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.

Типы резьбы по ГОСТ-ам

Технология нарезания внутренней резьбы

Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.

Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы

Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.

ГОСТ 19257-73 Отверстия под нарезание метрической резьбы. ДиаметрыСкачать

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:

До = Дм х 0,8, где:

До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Схема нарезания внутреней резьбы метчиком

Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.

Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).

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.

Основные виды резьбы

Существуют параметры, по которым резьбу делят на несколько разнообразных типов, к ним относят:

  • форму поверхности (может быть цилиндрической или конической);
  • место размещения на изделии (может быть наружным или внутренним);
  • количество заходов ниток;
  • форму поверхности (цилиндрическая, коническая);
  • основное назначение (крепёжная, ходовая или крепёжно-уплотнительная);
  • направление вращения (левое или правое);
  • форму элементов профиля (треугольная, круглая, прямоугольная, трапеция);
  • систему исчисления диаметра.

В зависимости от данных параметров можно выделить такие основные виды резьбы:

  • цилиндрическая — обозначают MJ;
  • трубная- обозначают G, а также R;
  • в форме трапеции — TR;
  • круглая (обычно применяется для монтажа сантехнической арматуры) — KP;
  • метрическая — M; В форме конуса — MK; Упорная — S;
  • дюймовая — NPT;
  • трапецеидальная — Tr;
  • нефтяного сортамента.

Приспособления

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

Устройство метчика

Метчики бывают:

  • ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2ʺ, трубной – 1/8-2ʺ;
  • 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.

Шаг резьбы

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°.

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.

Параметры отверстия

Резьбу различают по следующим характеристикам:

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

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.

Разновидности и параметры резьбы

Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:

  • единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
  • количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
  • форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
  • направление подъема витков (правая или левая);
  • место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
  • форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
  • назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).

Параметры метрической резьбы

В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:

  • цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
  • метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
  • трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
  • с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
  • трапецеидальная, обозначаемая Tr;
  • круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
  • упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
  • дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
  • используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.

Типы резьбы по ГОСТ-ам

Технология нарезания внутренней резьбы

Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.

Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы

Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:

До = Дм х 0,8, где:

До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Схема нарезания внутреней резьбы метчиком

Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.

Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).

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.

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.

Характеристики резьбы

Резьба — это нарезанный в металле винтовой профиль в виде углубления или выступа, который образован соответственно на внутренней либо внешней поверхности детали. Чтобы образовать резьбу на внешней поверхности, используют специальный инструмент под названием плашка или лерка. Для получения внутренней резьбы используют метчики. В обоих случаях можно добиться нарезки резьбы с помощью токарного станка и специализированных резцов. Далее мы будем рассматривать вопросы нарезания внутренней резьбы в углублении металлической детали. Чтобы разобраться, какое отверстие сверлить под резьбу в каждом конкретном случае, следует знать разновидности резьб и их основные характеристики.

Если резьба образована на цилиндрической поверхности, то она называется цилиндрической. Если же поверхность отверстия имеет форму конуса, то полученная на ней резьба будет, соответственно, конического типа. Основные термины и понятия, касающиеся строения и характеристик резьб цилиндрического и конического типа, содержатся в стандарте ГОСТ 11708-82.

По виду профиля их разделяют на:

  • треугольные;
  • трапецеидальные;
  • круглые;
  • прямоугольные;
  • специальные.

Круглые резьбы находят применение в пожарной арматуре и сантехнических деталях.

Трапецеидальные применяют в ходовых механизмах для передачи поступательного движения. Более всего распространены резьбы треугольные, о которых поговорим ниже.

Сверление под резьбу требует знания и иных ее характеристик. По движению вращения контура резьбы разделяют на правые и левые.

У правой резьбы проточка профиля образована вращением в правую сторону и продольным движением на удаление от точки захода. У левой резьбы вращение направлено в противоположную сторону. В технике более распространены правые резьбы и в их кодировке это подразумевается по умолчанию и не обозначается дополнительно. В маркировке левой резьбы появляются знаки LH. По количеству заходов резьба бывает однозаходной и многозаходной (обычно не более чем двух- и трехзаходные). Резьбы многозаходного типа позволяют работать в условиях больших нагрузок.

Шаг резьбы — это значение дистанции между вершинами ближайших двух вершин профиля. Шаг бывает крупный или основной и мелкий (он может быть не один). Длиной резьбы является полный размер области нарезания профиля на детали.

Для подбора сверла для резьбы также нужно знать, что по совокупности параметров резьбы классифицируют на несколько основных видов:

  1. Метрическая. Самая часто применяемая резьба в машиностроительной промышленности и в бытовых предметах. Главные ее размеры закреплены в ГОСТ 24705-81. Обозначается буквой М с указанием номинального диаметра. Например, М6 определяет метрическую резьбу диаметром 6 миллиметров, правое вращение, крупный шаг.
  2. Дюймовая резьба в ходу в странах, где принята дюймовая система измерения размеров. Обозначают размер в дюймах – ½”.
  3. Трубная цилиндрическая резьба нашла применение в сантехнике для разъемного соединения узлов, деталей и арматуры. Ее размеры определяются по ГОСТ 6357-81. В обозначении стоит буква G и размер в дюймах – G ¾, G 1.
  4. Дюймовая коническая резьба по ГОСТ 6111-52 используется в трубопроводах невысокого давления.
  5. Коническая метрическая резьба применяется в соединениях трубопроводов и определяется по ГОСТ 25229-82.
  6. Трапецеидальные резьбы используют в подвижных механизмах для передачи поступательного движения.
  7. Круглая резьба определяется по ГОСТ 13536-68 и используется в сантехнической арматуре.

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.

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.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации