Введение в нарезание резьбы и диаметры резьбовых отверстий
Это исчерпывающее руководство содержит стандартизированные таблицы размеров сверл для нарезания резьбы и соответствующих диаметров внутренней резьбы для метрической и унифицированной резьбы. В соответствии со стандартами ISO и ANSI/ASME, точная подготовка отверстия имеет решающее значение для получения высококачественной внутренней резьбы. Эти таблицы ориентированы на экструзионные метчики (метчики для бесстружечной формовки), которые деформируют материал без резания, обеспечивая преимущества в прочности и бесстружечной обработке. Для режущих метчиков в качестве базового значения используйте максимальный диаметр отверстия после нарезания резьбы. Все размеры указаны в миллиметрах (мм), если не указано иное, что обеспечивает соответствие отраслевым нормам, таким как ISO 724 для метрической резьбы и ASME B1.1 для унифицированной резьбы.
Правильный выбор диаметров отверстий для предварительной нарезки резьбы минимизирует поломку метчиков, обеспечивает целостность резьбы и оптимизирует производительность сборки. На результаты влияют такие факторы, как пластичность материала, смазка и жесткость станка. Этот ресурс необходим токарям, инженерам и производителям в аэрокосмической, автомобильной и общей машиностроительной отраслях.
Основные понятия: внутренний диаметр резьбы до нарезания резьбы и после нарезания резьбы.
Понимание различия между диаметром отверстия до нарезания резьбы и диаметром внутренней резьбы после нарезания резьбы имеет фундаментальное значение:
- Диаметр отверстия для предварительной нарезки резьбы: Первоначальный размер просверленного отверстия перед нарезанием резьбы, рассчитанный для экструзионных метчиков, чтобы обеспечить поток материала и формирование резьбы без чрезмерного усилия.
- Внутренний диаметр резьбы после нарезания резьбы: Малый диаметр сформированной внутренней резьбы, измеренный после нарезания резьбы, должен соответствовать классам допуска (например, 6H для метрической системы).
Для экструзионных метчиков отверстия для предварительной нарезки обычно на 5-15% меньше, чем для режущих метчиков, чтобы облегчить пластическую деформацию. Всегда сверяйтесь с рекомендациями для конкретного материала, поскольку для более твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, могут потребоваться скорректированные размеры, чтобы предотвратить упрочнение при обработке или поломку метчика.
Метрические сверла для нарезания крупной резьбы (метчики для экструзии)
В приведенной ниже таблице указаны метрические значения крупной резьбы согласно ISO 724. Включая малые диаметры (мин./макс.) после нарезания резьбы и размеры отверстий до нарезания резьбы для экструзионных метчиков. Используйте эти значения для стандартной углеродистой стали; для легированных материалов скорректируйте значения в зависимости от их пластичности.
| Спецификация | Минимальное отверстие после нарезания резьбы (мм) | Максимальное отверстие после нарезания резьбы (мм) | Предварительная нарезка резьбы (мин., мм) | Максимальная предварительная нарезка резьбы (мм) |
|---|---|---|---|---|
| М1х0.25 | 0.73 | 0.78 | ||
| М1.1×0.25 | 0.83 | 0.89 | ||
| М1.2×0.25 | 0.93 | 0.98 | ||
| М1.4×0.3 | 1.08 | 1.14 | 1.23 | 1.26 |
| М1.6×0.35 | 1.22 | 1.32 | ||
| М1.7×0.35 | 1.33 | 1.42 | 1.5 | 1.55 |
| М1.8×0.35 | 1.42 | 1.52 | ||
| М2х0.4 | 1.57 | 1.67 | 1.77 | 1.83 |
| М2.2×0.45 | 1.71 | 1.84 | 1.95 | 2.01 |
| М2.3×0.45 | 1.87 | 1.97 | 2.07 | 2.13 |
| М2.5×0.45 | 2.01 | 2.14 | 2.25 | 2.31 |
| М2.6×0.45 | 2.12 | 2.23 | 2.35 | 2.41 |
| М3х0.5 | 2.46 | 2.6 | 2.72 | 2.79 |
| М3.5×0.6 | 2.85 | 3.01 | 3.16 | 3.24 |
| М4х0.7 | 3.24 | 3.42 | 3.6 | 3.69 |
| M4.5×0.75 | 3.69 | 3.88 | 4.07 | 4.17 |
| М5х0.8 | 4.13 | 4.33 | 4.55 | 4.65 |
| М6х1.0 | 4.92 | 5.15 | 5.43 | 5.55 |
| М7х1.0 | 5.92 | 6.15 | 6.43 | 6.55 |
| M8x1.25 | 6.65 | 6.91 | 7.29 | 7.42 |
| M9x1.25 | 7.65 | 7.91 | 8.29 | 8.42 |
| М10х1.5 | 8.38 | 8.68 | 9.15 | 9.3 |
| М11х1.5 | 9.38 | 9.68 | 10.15 | 10.3 |
| М12х1.75 | 10.11 | 10.44 | 11.01 | 11.19 |
| М14х2.0 | 11.84 | 12.21 | ||
| М16х2.0 | 13.84 | 14.21 |
Примечание: В пустых ячейках указаны стандартные значения, которые обычно не рекомендуются для экструзии в этих размерах; для получения информации об альтернативных значениях обратитесь к стандарту ISO 965.
Метрические сверла для нарезания мелкой резьбы (метчики для экструзии)
Метрическая мелкая резьба обеспечивает более высокую прочность в условиях повышенной вибрации. Приведенная ниже таблица соответствует серии мелкой резьбы ISO 724, а размеры предварительной нарезки оптимизированы для экструзионных метчиков в пластичных материалах.
| Спецификация | Стандартный диаметр (мм) | Максимальная предварительная нарезка резьбы (мм) | Предварительная нарезка резьбы (мин., мм) |
|---|---|---|---|
| М1.0x0.2 | 0.8 | 0.821 | 0.783 |
| М1.1×0.2 | 0.9 | 0.921 | 0.883 |
| М1.2×0.2 | 1 | 1.021 | 0.983 |
| М1.4×0.2 | 1.2 | 1.221 | 1.183 |
| М1.6×0.2 | 1.4 | 1.421 | 1.383 |
| М1.7×0.2 | 1.45 | 1.5 | 1.46 |
| М1.8×0.2 | 1.6 | 1.621 | 1.583 |
| М2.0x0.25 | 1.75 | 1.785 | 1.729 |
| М2.2×0.25 | 1.95 | 1.985 | 1.929 |
| М2.3×0.25 | 2.05 | 2.061 | 2.001 |
| М2.5×0.35 | 2.2 | 2.221 | 2.121 |
| М2.6×0.35 | 2.2 | 2.246 | 2.186 |
| M3.0x0.35 | 2.7 | 2.721 | 2.621 |
| M3.5×0.35 | 3.2 | 3.221 | 3.121 |
| М4.0х0.5 | 3.5 | 3.599 | 3.459 |
| M4.5×0.5 | 4 | 4.099 | 3.959 |
| М5.0х0.5 | 4.5 | 4.599 | 4.459 |
| M5.5×0.5 | 5 | 5.099 | 4.959 |
| М6.0х0.75 | 5.3 | 5.378 | 5.188 |
| М6.0х0.5 | 5.5 | 5.55 | 5.4 |
| М7.0х0.75 | 6.3 | 6.378 | 6.188 |
| М7.0х0.5 | 6.5 | 6.55 | 6.4 |
| М8.0х1.0 | 7 | 7.153 | 6.917 |
| М8.0х0.75 | 7.3 | 7.378 | 7.188 |
| М8.0х0.5 | 7.5 | 7.52 | 7.4 |
| М9.0х1.0 | 8 | 8.153 | 7.917 |
| М9.0х0.75 | 8.3 | 8.378 | 8.188 |
| М10х1.25 | 8.8 | 8.912 | 8.647 |
| М10х1.0 | 9 | 9.153 | 8.917 |
| М10х0.75 | 9.3 | 9.378 | 9.188 |
| М10х0.5 | 9.5 | 9.52 | 9.4 |
| М11х1.0 | 10 | 10.153 | 9.917 |
| М11х0.75 | 10.3 | 10.378 | 10.188 |
| М12х1.5 | 10.5 | 10.676 | 10.376 |
| М12х1.0 | 11 | 11.153 | 10.917 |
| М12х0.5 | 11.5 | 11.52 | 11.4 |
| М14х1.5 | 12.5 | 12.676 | 12.376 |
| М14х1.0 | 13 | 13.153 | 12.917 |
| М15х1.5 | 13.5 | 13.676 | 13.376 |
| М15х1.0 | 14 | 14.153 | 13.917 |
| М16х1.5 | 14.5 | 14.676 | 14.376 |
| М16х1.0 | 15 | 15.153 | 14.91 |
| М17х1.5 | 15.5 | 15.676 | 15.376 |
| М17х1.0 | 16 | 16.153 | 15.917 |
| М18х2.0 | 16 | 16.21 | 15.835 |
| М18х1.5 | 16.5 | 16.676 | 16.376 |
| М18х1.0 | 17 | 17.153 | 16.917 |
| М20х2.0 | 18 | 18.21 | 17.835 |
| М20х1.5 | 18.5 | 18.676 | 18.376 |
| М20х1.0 | 19 | 19.153 | 18.917 |
| М22х2.0 | 20 | 20.21 | 19.835 |
| М22х1.5 | 20.5 | 20.676 | 20.376 |
| М22х1.0 | 21 | 21.153 | 20.917 |
| М24х2.0 | 22 | 22.21 | 21.835 |
| М24х1.5 | 22.5 | 22.676 | 22.376 |
| М24х1.0 | 23 | 23.153 | 22.917 |
| М25х2.0 | 23 | 23.21 | 22.835 |
| М25х1.5 | 23.5 | 23.676 | 23.376 |
| М25х1.0 | 24 | 24.153 | 23.917 |
| М26х1.5 | 24.5 | 24.676 | 24.376 |
| М27х2.0 | 25 | 25.21 | 24.835 |
| М27х1.5 | 25.5 | 25.676 | 25.376 |
| М27х1.0 | 26 | 26.153 | 25.917 |
| М28х2.0 | 26 | 26.21 | 25.835 |
| М28х1.5 | 26.5 | 26.676 | 26.376 |
| М28х1.0 | 27 | 27.153 | 26.917 |
| М30х3.0 | 27 | 27.252 | 26.752 |
| М30х2.0 | 28 | 28.21 | 27.835 |
| М30х1.5 | 28.5 | 28.676 | 28.376 |
| М30х1.0 | 29 | 29.153 | 28.917 |
| M32x2.0 | 30 | 30.21 | 29.835 |
| М32х1.5 | 30.5 | 30.676 | 30.376 |
| М33х3.0 | 30 | 30.252 | 29.752 |
| М33х2.0 | 31 | 31.21 | 30.835 |
| М33х1.5 | 31.5 | 31.676 | 31.376 |
| М36х3.0 | 33 | 33.252 | 32.752 |
| М36х2.0 | 34 | 34.21 | 33.835 |
| М36х1.5 | 34.5 | 34.676 | 34.376 |
| М35х1.5 | 33.5 | 33.676 | 33.376 |
Для мелкой резьбы убедитесь, что глубина отверстия превышает длину резьбы как минимум в 1,5 раза шаг резьбы, чтобы обеспечить запас хода метчика и расход материала.
Размеры сверл для нарезания резьбы по стандарту UNC (для экструзии)
В североамериканских странах широко распространена унифицированная крупная резьба (UNC) согласно стандарту ASME B1.1. Размеры переведены в миллиметры для обеспечения единообразия, при этом указаны исходные дюймовые спецификации.
| Спецификация | Минимальное отверстие после нарезания резьбы (мм) | Максимальное отверстие после нарезания резьбы (мм) | Предварительная нарезка резьбы (мин., мм) | Максимальная предварительная нарезка резьбы (мм) |
|---|---|---|---|---|
| № 1-64UNC | 1.43 | 1.58 | 1.63 | 1.71 |
| № 2-56UNC | 1.69 | 1.87 | 1.93 | 2.02 |
| № 3-48UNC | 1.94 | 2.15 | 2.22 | 2.32 |
| № 4-40UNC | 2.16 | 2.39 | 2.49 | 2.61 |
| № 5-40UNC | 2.49 | 2.7 | 2.82 | 2.92 |
| № 6-32UNC | 2.64 | 2.9 | 3.05 | 3.19 |
| № 8-32UNC | 3.3 | 3.53 | 3.71 | 3.83 |
| № 10-24UNC | 3.68 | 3.96 | 4.23 | 4.37 |
| № 12-24UNC | 4.34 | 4.6 | 4.88 | 5.02 |
| 1/4-20UNC | 4.98 | 5.26 | 5.63 | 5.77 |
| 5/16-18UNC | 6.4 | 6.73 | 7.13 | 7.3 |
| 3/8-16UNC | 7.8 | 8.15 | 8.63 | 8.8 |
| 7/16-14UNC | 9.14 | 9.55 | 10.09 | 10.29 |
| 1/2-13UNC | 10.59 | 11.02 | 11.6 | 11.82 |
| 9/16-12UNC | 11.99 | 12.45 | ||
| 5/8-11UNC | 13.39 | 13.87 | ||
| 3/4-10UNC | 16.31 | 16.84 | ||
| 7/8-9UNC | 19.18 | 19.76 | ||
| 1-8UNC | 21.97 | 22.61 |
Для больших размеров UNC может потребоваться специальное оборудование для нарезания резьбы методом экструзии; для диаметров более 1/2 дюйма чаще используются режущие метчики.
Передовые методы проведения работ по врезке труб
Для достижения оптимальных результатов при использовании телефома:
- Для предварительного нарезания резьбы в отверстиях выбирайте сверла с допуском H7 или выше.
- Используйте смазочно-охлаждающие жидкости или смазки, подходящие для экструзии (например, высоковязкие масла для алюминия).
- Для предотвращения деформации резьбы необходимо поддерживать точность выравнивания метчика в пределах 0,1 градуса.
- После нарезания резьбы необходимо проверить ее соответствие стандартам с помощью калибровочных инструментов.
- Для крупносерийного производства рассмотрите возможность использования станков с ЧПУ для нарезания резьбы с прерывистым режимом работы, чтобы уменьшить нагрев.
Соблюдение этих правил повышает качество резьбы, снижает количество дефектов и продлевает срок службы инструмента, что соответствует рекомендациям ASME и ISO.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между экструзионными и режущими метчиками?
Метчики экструзионного типа формируют резьбу путем вытеснения материала, обеспечивая более прочную резьбу без стружки, идеально подходящую для мягких металлов. Резаные метчики удаляют материал, подходят для более твердых сплавов, но образуют стружку, требующую удаления.
Как отрегулировать размер отверстий для предварительной нарезки резьбы для разных материалов?
Для пластичных материалов, таких как латунь, используйте минимальный размер предварительной нарезки резьбы. Для хрупких материалов, таких как чугун, выбирайте нарезку резьбы и отверстия большего диаметра, чтобы избежать растрескивания, в соответствии со стандартами для конкретных материалов, например, ASTM.
Почему некоторые ячейки таблицы пусты?
Обозначения заготовок указывают на размеры, для которых нарезание резьбы методом экструзии менее распространено или не стандартизировано; для получения информации об альтернативных вариантах обратитесь к ISO 965 или ASME B1.1 или используйте рекомендации по нарезанию резьбы.
Какой класс допуска следует использовать для внутренних резьб?
Для общего применения рекомендуется допуск 6H (метрический) или 2B (унифицированный). Для высокоточных применений может потребоваться допуск 4H или 3B, подтвержденный калиброванными измерительными приборами.
Можно ли использовать эти диаграммы для нержавеющей стали?
Да, но увеличьте диаметр отверстия перед нарезанием резьбы на 2-5% для упрочняемых марок стали, таких как 304SS, чтобы предотвратить заедание. Всегда проводите предварительную проверку и наносите противозадирные смазки.
Какой глубины должно быть просверленное отверстие для нарезания резьбы?
Для обеспечения полного зацепления резьбы и предотвращения её заклинивания необходимо просверлить отверстие глубиной, в 1,5-2 раза превышающей глубину резьбы плюс длину фаски метчика.
