Отверстие под резьбу: таблица диаметров свёрл
Сверло под метрическую резьбу с крупным шагом подбирают по правилу D − P: из номинального диаметра вычитают шаг. Под М6 нужно сверло 5 мм, под М8 6,8 мм, под М10 8,5 мм, под М12 10,2 мм. Точные диаметры и допуск отверстия задаёт ГОСТ 19257-73, ниже полная таблица М1-М48, мелкие шаги и поправки на материал.
Правило D минус P: почему оно работает
Метчик нарезает витки в стенке отверстия, поэтому отверстие должно совпасть с внутренним диаметром будущей резьбы D1. По ГОСТ 24705 он равен D − 1,0825P: у М10 это 8,376 мм. Для поля допуска 6H ГОСТ 16093 разрешает М10 внутренний диаметр до 8,676 мм, то есть на 0,3 мм больше. Сверло 8,5 мм попадает в этот коридор с запасом на разбивку.
Отверстие по формуле D − P чуть шире теоретического D1. Производители метчиков выражают это в процентах профиля: отверстие D − P даёт примерно 77 %, а для режущих метчиков они советуют держаться в пределах 65-75 %. Чем меньше отверстие и выше процент, тем больше крутящий момент на метчике.
Почему по ГОСТ 19257 значения иногда другие
ГОСТ 19257-73 нормирует не сверло, а диаметр отверстия с допуском, а диаметры свёрл приводит в рекомендуемом приложении 1. От простой формулы стандарт отходит по трём причинам.
- Ряд свёрл. Для М8 формула даёт 6,75 мм, стандарт рекомендует 6,8 мм. Для М12 вместо 10,25 мм рекомендовано 10,2 мм. Оба сверла попадают в допуск отверстия: у М8 при 6H это 6,70-6,90 мм, у М12 от 10,20 до 10,47 мм.
- Подъём витка. При резании металл частично выдавливается к вершине витка, и внутренний диаметр резьбы уменьшается. Стандарт это учитывает: нижняя граница отверстия под М10 равна 8,43 мм, а не теоретическим 8,376 мм.
- Поле допуска. У полей 6G и 7G внутренняя резьба смещена в плюс на гарантированный зазор, поэтому и отверстие больше: под М6 от 5,00 мм вместо 4,95 мм, под М10 от 8,50 мм вместо 8,43 мм.
Основная таблица стандарта рассчитана на серый чугун, стали (кроме сплавов на никелевой основе), литейные алюминиевые сплавы и медь. Для вязких материалов, где витки заметно поднимаются, в приложении 2 дана отдельная методика с более крупными отверстиями.
Таблица свёрл под резьбу с крупным шагом М1-М48
Диаметр сверла взят из приложения 1 ГОСТ 19257-73, допуск отверстия из таблицы 1 стандарта для полей 5H6H и 6H. Резьбы М9 и М11 относятся к третьему ряду ГОСТ 8724 и встречаются редко.
| Резьба | Шаг, мм | Сверло, мм | Отверстие при 6H, мм |
|---|---|---|---|
| М1 | 0,25 | 0,75 | 0,75-0,81 |
| М1,1 | 0,25 | 0,85 | 0,85-0,91 |
| М1,2 | 0,25 | 0,95 | 0,95-1,01 |
| М1,4 | 0,3 | 1,1 | 1,10-1,16 |
| М1,6 | 0,35 | 1,25 | 1,25-1,32 |
| М1,8 | 0,35 | 1,45 | 1,45-1,52 |
| М2 | 0,4 | 1,6 | 1,60-1,68 |
| М2,2 | 0,45 | 1,75 | 1,75-1,84 |
| М2,5 | 0,45 | 2,05 | 2,05-2,14 |
| М3 | 0,5 | 2,5 | 2,50-2,60 |
| М3,5 | 0,6 | 2,9 | 2,90-3,01 |
| М4 | 0,7 | 3,3 | 3,30-3,42 |
| М4,5 | 0,75 | 3,75 | 3,70-3,83 |
| М5 | 0,8 | 4,2 | 4,20-4,37 |
| М6 | 1 | 5,0 | 4,95-5,15 |
| М7 | 1 | 6,0 | 5,95-6,15 |
| М8 | 1,25 | 6,8 | 6,70-6,90 |
| М9 | 1,25 | 7,8 | 7,70-7,90 |
| М10 | 1,5 | 8,5 | 8,43-8,65 |
| М11 | 1,5 | 9,5 | 9,43-9,65 |
| М12 | 1,75 | 10,2 | 10,20-10,47 |
| М14 | 2 | 12,0 | 11,90-12,20 |
| М16 | 2 | 14,0 | 13,90-14,20 |
| М18 | 2,5 | 15,5 | 15,35-15,75 |
| М20 | 2,5 | 17,5 | 17,35-17,75 |
| М22 | 2,5 | 19,5 | 19,35-19,75 |
| М24 | 3 | 21,0 | 20,85-21,25 |
| М27 | 3 | 24,0 | 23,85-24,25 |
| М30 | 3,5 | 26,5 | 26,30-26,78 |
| М33 | 3,5 | 29,5 | 29,30-29,78 |
| М36 | 4 | 32,0 | 31,80-32,28 |
| М39 | 4 | 35,0 | 34,80-35,28 |
| М42 | 4,5 | 37,5 | 37,25-37,80 |
| М45 | 4,5 | 40,5 | 40,25-40,80 |
| М48 | 5 | 43,0 | 42,70-43,30 |
Как читать строку: под М6 сверлят сверлом 5,0 мм, а готовое отверстие должно получиться от 4,95 до 5,15 мм. Если сверло с биением разбило отверстие выше верхней границы, витки выйдут неполными по высоте и резьба ослабнет. Полные размеры самой резьбы, средний и внутренний диаметры, собраны в статье метрическая резьба: таблица размеров и шагов по ГОСТ 24705.
Сверло под резьбу с мелким шагом
Мелкий шаг считают так же: номинал минус шаг. В приложении 1 ГОСТ 19257 значения для шага 1,25 мм округлены до ряда свёрл (под М10×1,25 сверло 8,8 мм вместо 8,75), а для шага 0,75 оставлены точными (под М10×0,75 сверло 9,25 мм). Главная ошибка здесь в невнимательности: М10 и М10×1,25 требуют разных свёрл, 8,5 и 8,8 мм.
| Резьба | Сверло, мм | Резьба | Сверло, мм |
|---|---|---|---|
| М3×0,35 | 2,65 | М20×2 | 18,0 |
| М4×0,5 | 3,5 | М20×1,5 | 18,5 |
| М5×0,5 | 4,5 | М22×2 | 20,0 |
| М6×0,75 | 5,25 | М22×1,5 | 20,5 |
| М6×0,5 | 5,5 | М24×2 | 22,0 |
| М8×1 | 7,0 | М24×1,5 | 22,5 |
| М8×0,75 | 7,25 | М27×2 | 25,0 |
| М10×1,25 | 8,8 | М30×2 | 28,0 |
| М10×1 | 9,0 | М30×1,5 | 28,5 |
| М10×0,75 | 9,25 | М33×2 | 31,0 |
| М12×1,5 | 10,5 | М36×3 | 33,0 |
| М12×1,25 | 10,8 | М36×2 | 34,0 |
| М12×1 | 11,0 | М39×3 | 36,0 |
| М14×1,5 | 12,5 | М42×3 | 39,0 |
| М16×1,5 | 14,5 | М42×2 | 40,0 |
| М16×1 | 15,0 | М45×3 | 42,0 |
| М18×2 | 16,0 | М48×3 | 45,0 |
| М18×1,5 | 16,5 | М48×2 | 46,0 |
Резьба М14×1,25 по ГОСТ 8724 применяется только для свечей зажигания, поэтому для остальных деталей с резьбой М14 мелкий шаг выбирают из 1,5, 1, 0,75 и 0,5 мм.
Нержавейка, титан, латунь и чугун: поправка на материал
В вязких материалах металл сильнее выдавливается к вершине витка, отверстие как бы сжимается, и метчик зажимает вплоть до поломки. Приложение 2 ГОСТ 19257 относит к таким материалам магниевые и деформируемые алюминиевые сплавы, латуни, титановые сплавы, коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы. Свёрла для них на 0,05-0,2 мм больше основных.
| Резьба | Сталь, чугун, литейный алюминий, мм | Вязкие материалы, мм |
|---|---|---|
| М2 | 1,6 | 1,65 |
| М2,5 | 2,05 | 2,1 |
| М3 | 2,5 | 2,6 |
| М4 | 3,3 | 3,4 |
| М5 | 4,2 | 4,3 |
| М6 | 5,0 | 5,1 |
| М8 | 6,8 | 6,9 |
| М10 | 8,5 | 8,7 |
| М12 | 10,2 | 10,4 |
| М14 | 12,0 | 12,2 |
| М16 | 14,0 | 14,2 |
Стандарт советует уточнять диаметр на первых 3-5 деталях партии: подъём витка зависит от плавки и термообработки. Для резьб с крупным шагом больше М16 готовых значений нет, приложение 2 даёт методику расчёта.
Хрупкие материалы ведут себя наоборот. Серый чугун стандарт относит к основной таблице: витки поднимаются слабо, стружка мелкая и рассыпается. Увеличивать сверло в чугуне не нужно, важнее вовремя убирать стружку из отверстия, чтобы она не забила канавки метчика.
Отверстие под раскатник
Бесстружечный метчик, или раскатник, не режет, а выдавливает профиль. Металл из стенки уходит в витки, поэтому отверстие нужно заметно больше, чем под режущий метчик, иначе инструмент перегрузится и может сломаться. Производители считают его по формуле d = D − P × k / 147, где k это высота профиля в процентах; для раскатников рекомендуют 60-65 %.
При k = 65 % формула даёт d ≈ D − 0,44P:
- М3: 2,8 мм;
- М4: 3,7 мм;
- М5: 4,65 мм;
- М6: 5,55 мм;
- М8: 7,45 мм;
- М10: 9,35 мм;
- М12: 11,25 мм.
Это ориентир. Точный диаметр указывает производитель в карточке раскатника, и отступать от него не стоит. ГОСТ 19257 написан для нарезания резьбы, раскатку он не описывает.
Ошибки, из-за которых ломается метчик и срывается резьба
- Сверло на глаз. Под М10 нельзя сверлить на 8 мм: отверстие меньше нижней границы 8,43 мм, метчик срезает лишний металл и перегружается.
- Таблица не того шага. Сверло 8,5 мм под М10×1 даёт слишком тесное отверстие, мелкому шагу нужно 9,0 мм. И наоборот, 9,0 мм под М10 с шагом 1,5 оставит витки неполными.
- Основная таблица для нержавейки. Отверстие выходит тесным, витки поднимаются, метчик зажимает. Для вязких материалов берите значения приложения 2.
- Биение и изношенное сверло. Отверстие получается больше или с конусом, профиль неполный. Сверло должно сидеть без биения: на станке это задача сверлильного патрона или цанги.
- Мелкое глухое отверстие. Глубина сверления складывается из длины полной резьбы, длины заборной части метчика и запаса под стружку. Заборная часть у метчиков для глухих отверстий (форма C) 2-3 витка, у метчиков с подточкой для сквозных отверстий (форма B) 3,5-5 витков. Конус сверла с углом 118° добавляет ещё около 0,3 диаметра сверла.
- Нет фаски на входе. Метчик заходит с перекосом, первый виток выкрашивается. Фаску снимают зенковкой на диаметр чуть больше номинального.
- Работа всухую. Без смазки кромки сверла и метчика перегреваются, на них налипает металл, резьба получается рваной. Как смазывать сверло, разбираем в статье о смазке сверла при сверлении по разным металлам. Составы для метчиков описаны в статье СОЖ для нарезания резьбы вместе с концентрациями эмульсии для станка. Готовые жидкости для станочного сверления собраны в разделе СОЖ для сверления и расточки нашего каталога.
На станке с ЧПУ резьбу можно не нарезать, а фрезеровать. Сломанная резьбофреза, в отличие от метчика, легко извлекается из отверстия, а одной фрезой с шагом 1,5 мм обрабатывают М10, М12×1,5, М16×1,5 и другие диаметры с тем же шагом. Отверстие под неё сверлят такое же, как под метчик. Как это устроено, рассказываем в статье о резьбофрезеровании на ЧПУ с примером программы. Порядок ручной работы описан в статье как нарезать резьбу метчиком и плашкой по шагам.
Частые вопросы
Какое сверло нужно под резьбу М6?
Под М6 с крупным шагом 1 мм нужно сверло 5,0 мм, отверстие по ГОСТ 19257 при поле 6H должно получиться от 4,95 до 5,15 мм. Под М6×0,75 берут 5,25 мм, под М6×0,5 сверло 5,5 мм. В нержавейке и титане стандарт рекомендует для М6 сверло 5,1 мм.
Каким сверлом сверлить под резьбу М10?
Под М10 с шагом 1,5 мм нужно сверло 8,5 мм, под М10×1,25 сверло 8,8 мм, под М10×1 сверло 9,0 мм. В вязких материалах приложение 2 ГОСТ 19257 даёт для М10 с крупным шагом 8,7 мм.
Можно ли под М8 взять сверло 6,7 или 6,9 мм?
Отверстие под М8 при поле 6H должно быть от 6,70 до 6,90 мм. Сверло 6,7 мм даёт отверстие у нижней границы, и метчик работает с большей нагрузкой. Сверло 6,9 мм стандарт рекомендует для вязких материалов. В обычной конструкционной стали стандартный выбор 6,8 мм.
Какое отверстие нужно под резьбофрезу?
Такое же, как под метчик: в пределах допуска внутреннего диаметра резьбы, для М10 при поле 6H это 8,376-8,676 мм. Рабочая часть резьбофрезы должна входить в отверстие с зазором.
Что делать, если отверстие получилось больше таблицы?
Резьба выйдет с неполным профилем. Резьбовой калибр-пробка проверяет средний диаметр, а внутренний диаметр контролируют гладкой пробкой. Если отверстие вышло за верхнюю границу допуска, а соединение ответственное, резьбу переводят на следующий размер или ставят резьбовую вставку.
Подберём твердосплавные резьбофрезы и СОЖ для нарезания резьбы под ваш материал и станок. Звоните +7 (495) 135-25-88 или смотрите резьбофрезы и СОЖ для резьбонарезания в каталоге, доставляем по России.
