Отверстие под метрическую резьбу: диаметр по ГОСТ 19257-73, раскатник и отверстия под болты

Откуда берётся d − P и почему таблица точнее

Внутренний диаметр метрической резьбы по ГОСТ 24705-2004 равен D1 = d − 1,0825·P. Для M10 × 1,5 это 8,376 мм. Отверстие под метчик сверлят близко к D1: если меньше — метчику приходится дополнительно срезать металл по внутреннему диаметру, и он перегружается, если больше — витки получаются неполной высоты.

Правило d − P удобно — Walter называет его «правилом большого пальца» для метчиков и резьбофрез. Но у внутреннего диаметра есть поле допуска: для резьбы 6H по ГОСТ 16093-2004 нижнее отклонение D1 равно нулю, а верхнее для M10 — +0,300 мм. Отверстие должно лечь внутрь этого поля с учётом того, что при нарезании металл частично выдавливается к вершине витка — стандарт называет это подъёмом витка. Поэтому табличные размеры ГОСТ 19257-73 на сотые отличаются от d − P, а для полей 6G и 7G — свои.

Диаметры отверстий для M6–M12 по ГОСТ 19257-73

Стандарт действует для серого чугуна, углеродистых, легированных и коррозионностойких сталей (кроме сплавов на никелевой основе), литейных алюминиевых сплавов и меди. Ниже — крупный шаг, поле 6H.

Для полей 6G и 7G номинал отверстия чуть больше: 5,00; 6,75; 8,50; 10,25 мм. Для 4H5H и 5H допуск отверстия меньше, для 7H — больше; значения — в табл. 1 стандарта.

Мелкий шаг, поле 6H (табл. 2 и приложение 1):

Обратите внимание: сверло 6,8 мм под M8 больше номинала отверстия 6,70 мм. Номинал — нижняя граница поля, верхняя — 6,90 мм, и сверло 6,8 попадает в середину поля. Остальные размеры смотрите в таблицах стандарта.

Вязкие материалы: отверстие больше

В сплавах, которые при нарезании заметно выдавливаются к вершине витка, отверстие по основной таблице получается мало: метчик зажимает, растёт крутящий момент. Приложение 2 ГОСТ 19257-73 относит к таким материалам магниевые и деформируемые алюминиевые сплавы, латуни, титановые сплавы, высоколегированные коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные стали.

Пример из стандарта для M10-6H в группе вязких материалов: наименьший диаметр 8,376 + 0 + 0,255 = 8,63 мм, наибольший 8,376 + 0,300 + 0,110 ≈ 8,79 мм. Стандарт рекомендует уточнять предельные размеры на первых 3–5 деталях партии: подъём витка зависит от плавки и термообработки.

Отверстие под раскатник

Раскатник (бесстружечный метчик) формирует резьбу пластической деформацией. Металл течёт от стенки к вершинам витков, поэтому исходное отверстие должно быть больше, чем под метчик. Таблицы ГОСТ 19257-73 рассчитаны на нарезание, для раскатывания размер отверстия берут у производителя инструмента.

По этой формуле для 6H: M6 — 5,55 мм, M8 — 7,44, M10 — 9,33, M12 — 11,21 мм. Это расчётный ориентир. Рекомендуемый диаметр Walter маркирует на хвостовике раскатника, у других производителей он указан в каталоге.

Глубина глухого отверстия

Метчик режет полный профиль не сразу: первые витки заборной части неполные. Поэтому глубина сверления складывается из трёх частей.

Длина заборной части по DIN 2197: форма C — 2–3 витка, форма E — 1,5–2 витка. Пример: M8 × 1,25, нужна резьба l1 = 12 мм, метчик с заборной частью C в 3 витка. L = 12 + 3 · 1,25 + 2 · 1,25 = 18,25 мм. Конус сверла идёт ниже: при угле 118° его высота около 0,3·d0, для сверла 6,8 мм — примерно 2 мм.

У резьбофрезы заборной части нет, и Walter указывает запас всего около 0,2 мм плюс заход по спирали. Это один из доводов за резьбофрезерование, когда резьба нужна почти до дна. Размеры недорезов для чертежа задаёт ГОСТ 10549-80.

Отверстия под болты: ГОСТ 11284-75

Сквозные отверстия под болты, винты, шпильки и заклёпки стандарт делит на три ряда. Предельные отклонения: 1-й ряд — H12, 2-й — H13, 3-й — H14.

Для M12 во 2-м и 3-м рядах есть размеры 13,5 и 14,5 мм, но стандарт применять их не рекомендует.

Ряд выбирают по приложению к стандарту. Когда отверстия всех деталей соединения обрабатывают по кондуктору, берут 1-й ряд. При обработке по разметке и пробивке штампами обычной точности — 2-й или 3-й ряд, в зависимости от числа и расположения отверстий и типа соединения. 3-й ряд для заклёпочных соединений не допускается. Если кромка отверстия может упереться в радиус под головкой болта, отверстие раззенковывают.

Допуски H12–H14 для своего размера покажет калькулятор допусков и посадок. Как нарезают резьбу в подготовленном отверстии и как её проверяют, — в статье «Нарезание резьбы: метчик, резьбофреза, накатка».