Как подобрать сверло и рассчитать глубину отверстия под метрическую резьбу: таблица размеров и припуск под метчик

Сначала определите диаметр и шаг резьбы. В обозначении М12×1,75 указаны диаметр 12 мм и шаг 1,75 мм; обозначение М10 без шага означает крупный шаг. Шаг болта измеряют резьбомером либо по расстоянию между первым и одиннадцатым гребнями: это десять промежутков, поэтому результат делят на 10.

Приведённые ниже размеры предназначены для режущих метчиков. Для бесстружечного метчика-раскатника требуется другое, большее отверстие: его диаметр выбирают по таблице изготовителя инструмента для конкретного материала.

Таблица диаметров свёрл

Формула d ≈ D − P даёт практический ориентир, а не точный внутренний диаметр метрической резьбы. Здесь d — диаметр сверла, D — номинальный диаметр резьбы, P — шаг; все размеры в миллиметрах. Например, для М8×1,25 расчёт даёт 6,75 мм, а распространённый размер сверла — 6,8 мм.

Крупный шаг

Распространённые варианты мелкого шага

Это распространённые практические размеры. Для резьбы с заданным полем допуска диаметр отверстия уточняют по технологической документации, рекомендациям изготовителя метчика или ГОСТ 19257-73 «Отверстия под нарезание метрической резьбы».

Слишком маленькое отверстие повышает момент резания и риск поломки метчика; слишком большое уменьшает высоту профиля и прочность резьбы. Если нужного сверла нет, не заменяйте его ближайшим только по признаку материала: сначала проверьте допустимый диаметр отверстия. Учитывайте также разбивание отверстия сверлом — фактический размер может оказаться больше номинального.

Глубина глухого отверстия и припуск под метчик

Заборная часть метчика формирует профиль постепенно, поэтому у дна остаётся участок неполной резьбы. Для расчёта нужны длина полной резьбы, длина заборной части выбранного метчика и свободное место до дна для стружки и безопасного останова инструмента.

Глубина цилиндрической части отверстия: H = L + a + s, где L — требуемая длина полного профиля, a — осевая длина заборной части метчика, s — запас между торцом метчика и концом цилиндрической части отверстия. Если заборная часть указана как z шагов, то a = z × P. При наличии выступающего направляющего конца его длину также учитывают.

У метчиков с короткой заборной частью она часто составляет 2–3 шага, но выбирать припуск только по номеру метчика нельзя. Длину заборной части берут из документации конкретного инструмента. Запас s назначают с учётом отвода стружки и точности ограничения хода; готовый припуск из технологической карты повторно увеличивать на те же составляющие не нужно.

Если глубину сверления отсчитывают до вершины сверла, к H добавляют высоту конического конца. Для обычного сверла с углом при вершине 118° она составляет примерно 0,30 диаметра сверла; при 135° — примерно 0,21 диаметра.

Пример расчёта: нужна полная резьба М10×1,5 длиной 15 мм, сверло — 8,5 мм. У выбранного метчика заборная часть составляет 3 шага, то есть 4,5 мм. Если для этой операции принят запас до дна 1,5 мм, цилиндрическая глубина равна 15 + 4,5 + 1,5 = 21 мм. Сверло с углом 118° уйдёт вершиной ещё примерно на 2,6 мм: глубина до вершины составит 23,6 мм. Запас 1,5 мм в этом примере — условие расчёта, а не универсальная норма.

До сверления проверьте толщину детали: остаток дна рассчитывают от самой глубокой точки — вершины сверла. Если места недостаточно, нужен метчик с более короткой заборной частью, изменение конструкции или уменьшение требуемой длины резьбы по согласованному расчёту; упирать метчик в дно нельзя.

Что учитывать в сквозном отверстии

В сквозном отверстии припуск на дно не нужен, но за деталью должно быть свободное место для инструмента. Метчик проводят настолько, чтобы его заборная часть полностью вышла из отверстия и полный профиль был сформирован по всей требуемой длине. Длину свинчивания болта выбирают по нагрузке и прочности материалов болта и детали, а не только по диаметру резьбы.

Порядок ручного нарезания

1. Подготовьте сверло нужного диаметра, метчик для выбранного шага и типа отверстия, вороток, смазочно-охлаждающую жидкость и средство ограничения глубины. Для комплекта ручных метчиков соблюдайте указанную изготовителем последовательность.
2. Закрепите деталь в тисках или приспособлении, наденьте защитные очки. Разметьте и накерните центр. При сверлении на станке не надевайте перчатки и не приближайте руки к вращающемуся инструменту.
3. Просверлите отверстие с ограничением глубины. Перед настройкой упора уточните, отсчитывается ли глубина до вершины сверла или до конца цилиндрической части. Метка изолентой служит лишь визуальным ориентиром, а не точным ограничителем.
4. Удалите стружку и снимите входную фаску по чертежу; для обычной резьбы её наружный диаметр обычно делают немного больше номинального диаметра резьбы. Размер фаски подбирайте соразмерно отверстию, чтобы не потерять лишнюю длину свинчивания.
5. Нанесите подходящую для материала жидкость для резьбонарезания. Для стали используют резьбонарезное масло, для алюминиевых сплавов — состав, рассчитанный на алюминий; серый чугун часто обрабатывают насухо.
6. Установите метчик перпендикулярно поверхности и вращайте вороток без бокового нажима. При работе обычным прямоканавочным ручным метчиком периодически делайте небольшой обратный поворот для ломания стружки. В глухом отверстии извлекайте инструмент и удаляйте стружку по мере накопления. При резком росте усилия остановитесь: не дожимайте метчик и не удлиняйте вороток.
7. Если используется комплект, последовательно пройдите отверстие остальными метчиками. Соблюдайте рассчитанный предел хода каждого инструмента.
8. После остановки инструмента удалите стружку щёткой или пылесосом. Болтом можно проверить свободное завинчивание на требуемую длину, но поле допуска резьбы проверяют резьбовым калибром, а не отсутствием ощутимого люфта.