Правильно подобранное пилотное сверло перед нарезанием резьбы экономит сломанный метчик, забракованную деталь и ночной звонок из цеха. Таблицы ниже охватывают метрическую резьбу M1.6–M48 и дюймовую UNC/UNF от #0 до 1 дюйма при 75% зацеплении резьбы — производственный стандарт.
Производственное нарезание резьбы нацелено на ~75% зацепления резьбы, а не на 100%. 100% резьба требует ~3× крутящего момента нарезания по сравнению с 50% резьбой, а дополнительная прочность полной резьбы редко востребована — сам винт выйдет из строя первым почти в любом реальном соединении. 75% — это оптимальное значение, которое ISO 2306 и ASME B1.1 по умолчанию используют в своих опубликованных таблицах.
Стандартная метрическая крупная резьба ISO. Диаметры сверл по ISO 2306:1972 (по-прежнему действующему для этих размеров), перекрёстно проверены по ISO 724:2023 (профили резьбы) и таблицам производителей.
| Резьба | Шаг (mm) | Сверло (mm) | Ближайшее дюймовое сверло | % резьбы (прибл.) |
|---|---|---|---|---|
| M1.6 × 0.35 | 0.35 | 1.25 | 0.0490 in (#56) | 75% |
| M2 × 0.4 | 0.40 | 1.60 | 0.0629 in (#52) | 75% |
| M2.5 × 0.45 | 0.45 | 2.05 | 0.0807 in (#46) | 75% |
| M3 × 0.5 | 0.50 | 2.50 | 0.0984 in (#39) | 75% |
| M3.5 × 0.6 | 0.60 | 2.90 | 0.1142 in (#33) | 75% |
| M4 × 0.7 | 0.70 | 3.30 | 0.1299 in (#30) | 75% |
| M5 × 0.8 | 0.80 | 4.20 | 0.1654 in (#19) | 75% |
| M6 × 1.0 | 1.00 | 5.00 | 0.1969 in (#9) | 75% |
| M7 × 1.0 | 1.00 | 6.00 | 0.2362 in (15/64) | 75% |
| M8 × 1.25 | 1.25 | 6.80 | 0.2677 in (H) | 74% |
| M10 × 1.5 | 1.50 | 8.50 | 0.3346 in (Q) | 75% |
| M12 × 1.75 | 1.75 | 10.20 | 0.4016 in (Y) | 74% |
| M14 × 2.0 | 2.00 | 12.00 | 0.4724 in (31/64) | 75% |
| M16 × 2.0 | 2.00 | 14.00 | 0.5512 in (35/64) | 75% |
| M20 × 2.5 | 2.50 | 17.50 | 0.6890 in (11/16) | 74% |
| M24 × 3.0 | 3.00 | 21.00 | 0.8268 in (53/64) | 75% |
| M30 × 3.5 | 3.50 | 26.50 | 1.0433 in | 74% |
| M36 × 4.0 | 4.00 | 32.00 | 1.2598 in | 75% |
| M42 × 4.5 | 4.50 | 37.50 | 1.4764 in | 74% |
| M48 × 5.0 | 5.00 | 43.00 | 1.6929 in | 75% |
Размеры, выделенные жирным (M6, M8), — самые ходовые в CNC-обработке; если запоминать только два, пусть это будут они.
Метрическая мелкая резьба применяется там, где есть опасность самоотвинчивания при вибрации, или где толщина стенки ограничивает глубину резьбы. Действует та же формула D − P.
| Резьба | Шаг (mm) | Сверло (mm) | Типовое применение |
|---|---|---|---|
| M6 × 0.75 | 0.75 | 5.25 | Тонкостенные детали, точная регулировка |
| M8 × 1.0 | 1.00 | 7.00 | Автомобильная и аэрокосмическая отрасли |
| M10 × 1.25 | 1.25 | 8.80 | Авиационные фитинги |
| M12 × 1.5 | 1.50 | 10.50 | Гидравлические фитинги, приборы |
| M14 × 1.5 | 1.50 | 12.50 | Резьба свечей зажигания (некоторые) |
| M16 × 1.5 | 1.50 | 14.50 | Аэрокосмическая, автомобильная |
| M20 × 1.5 | 1.50 | 18.50 | Гидравлика, приборы |
| M24 × 2.0 | 2.00 | 22.00 | Тяжёлое машиностроение, гидравлика |
Дюймовые сверла под резьбу по ASME B1.1-2019, при 75% зацеплении резьбы. Размеры свёрл используют американскую систему номеров/букв/долей (сверло #36 = 0.1065 in; сверло F = 0.2570 in).
| Резьба | TPI | Наружный диаметр (in) | Сверло | Сверло (in) | Сверло (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| #0–80 UNF | 80 | 0.0600 | 3/64 | 0.0469 | 1.19 |
| #1–64 UNC | 64 | 0.0730 | #54 | 0.0550 | 1.40 |
| #2–56 UNC | 56 | 0.0860 | #50 | 0.0700 | 1.78 |
| #3–48 UNC | 48 | 0.0990 | #47 | 0.0785 | 1.99 |
| #4–40 UNC | 40 | 0.1120 | #43 | 0.0890 | 2.26 |
| #5–40 UNC | 40 | 0.1250 | #38 | 0.1015 | 2.58 |
| #6–32 UNC | 32 | 0.1380 | #36 | 0.1065 | 2.71 |
| #8–32 UNC | 32 | 0.1640 | #29 | 0.1360 | 3.45 |
| #10–24 UNC | 24 | 0.1900 | #25 | 0.1495 | 3.80 |
| #10–32 UNF | 32 | 0.1900 | #21 | 0.1590 | 4.04 |
| 1/4–20 UNC | 20 | 0.2500 | #7 | 0.2010 | 5.11 |
| 1/4–28 UNF | 28 | 0.2500 | #3 | 0.2130 | 5.41 |
| 5/16–18 UNC | 18 | 0.3125 | F | 0.2570 | 6.53 |
| 5/16–24 UNF | 24 | 0.3125 | I | 0.2720 | 6.91 |
| 3/8–16 UNC | 16 | 0.3750 | 5/16 | 0.3125 | 7.94 |
| 3/8–24 UNF | 24 | 0.3750 | Q | 0.3320 | 8.43 |
| 7/16–14 UNC | 14 | 0.4375 | U | 0.3680 | 9.35 |
| 1/2–13 UNC | 13 | 0.5000 | 27/64 | 0.4219 | 10.72 |
| 1/2–20 UNF | 20 | 0.5000 | 29/64 | 0.4531 | 11.51 |
| 5/8–11 UNC | 11 | 0.6250 | 17/32 | 0.5313 | 13.49 |
| 3/4–10 UNC | 10 | 0.7500 | 21/32 | 0.6563 | 16.67 |
| 7/8–9 UNC | 9 | 0.8750 | 49/64 | 0.7656 | 19.45 |
| 1–8 UNC | 8 | 1.0000 | 7/8 | 0.8750 | 22.23 |
Строки #6–32, #10–32 и 1/4–20 выделены жирным, потому что это три самых ходовых дюймовых размера в CNC-обработке корпусов электроники и приборов.
Таблицы с 75% зацеплением выше — это производственный стандарт для стали, нержавеющей стали и титана. Для более мягких материалов можно снизить зацепление — и многие цеха так и делают, чтобы уменьшить поломку метчиков:
| Материал | Рекомендуемое зацепление | Почему |
|---|---|---|
| Сталь, нержавейка, титан | 75% | Стандарт. Прочная резьба, контролируемый момент нарезания. |
| Алюминий (6061, 7075) | 65–70% | Более мягкий материал; полная резьба срывается раньше, чем сам винт. Более низкий момент = меньше поломок метчика. |
| Латунь, медь | 60–65% | Мягкий; задирает; метчик заклинивает при высоком зацеплении. |
| Пластики (POM, PC, PEEK) | 55–65% | Пластиковая резьба разрушается срезом; меньшее зацепление снижает поломку метчика на стеклонаполненных марках. |
| Тонкая стенка (<1× диаметра) | Всегда снижать | Тонкая стенка физически не выдерживает 75% резьбу; произойдёт прорыв. |
Диаметр сверла под резьбу — это только половина спецификации. Глубина отверстия тоже важна:
| Тип отверстия | Глубина сверления | Глубина резьбы (мин.) | Примечания |
|---|---|---|---|
| Сквозное | Через всю деталь | 1.0–1.5× диаметра | Метчик может выводить стружку назад. Легче всего нарезать. |
| Глухое, обычное | Глубина резьбы + 0.5× D + заходная часть | 1.0–1.5× D | Сверлите на 0.5× диаметра глубже резьбы, чтобы оставить место для стружки. |
| Глухое, труднообрабатываемый материал | Глубина резьбы + 1.0× D + заходная часть | 1.5× D | Нержавейка / титан; стружка упаковывается плотнее. |
| Глухое, метчик со спиральным кончиком | Глубина резьбы + 1.0× D | Как указано выше | Метчики со спиральным кончиком проталкивают стружку вперёд; им нужно место под стружку. |
| # | Ошибка | Что идёт не так | Решение |
|---|---|---|---|
| 1 | Указание 100% зацепления резьбы | 3× крутящий момент, частые поломки метчика, минимальный выигрыш по прочности | Используйте 75% (стандартные таблицы). Снижайте до 60–70% для мягких материалов. |
| 2 | Использование «примерно подходящего» сверла | Зацепление меняется на 10–15%, резьба или срывается, или ломается метчик | Используйте сверло точно из таблицы; если такого нет, возьмите следующее большее и примите меньшее зацепление. |
| 3 | Сверление точно на глубину резьбы | Заходная часть метчика вибрирует; последние нитки неполные; стружка упаковывается | Сверлите на 0.5×D глубже требуемой глубины резьбы (1.0×D для труднообрабатываемых материалов). |
| 4 | Обращение с мелким шагом как с крупным | Мелкий шаг требует меньшего сверла (по D−P) и более жёсткой оснастки во избежание перекоса резьбы | Всегда проверяйте шаг. Мелкий шаг на тонкой стенке часто требует более толстой стенки или вставки Helicoil. |
| 5 | Слишком быстрое нарезание в нержавейке или титане | Метчик приваривается к отверстию и ломается | Снизьте обороты до 1/3 от стали; используйте метчик со спиральной канавкой; применяйте серосодержащую СОЖ. |
| 6 | Указание резьбы без шага | «M10» неоднозначно — может быть 1.5 крупный или 1.25 мелкий, свёрла отличаются на 0.3 mm | Всегда указывайте полное обозначение: M10×1.5–6H или 1/4–20 UNC–2B. |
| 7 | Предварительная развёртка отверстия под резьбу | В развёрнутом отверстии нет запаса для стружки; метчик ломается | Свёрла под резьбу намеренно немного грубые; не развёртывайте. Развёртывайте только проходное отверстие, если требуется отдельное проходное отверстие. |
5.0 mm (также подойдёт дюймовое сверло #9 на 0.1969 in). Это самый ходовой размер сверла под метрическую резьбу в CNC-обработке. Простое правило: диаметр сверла = наружный диаметр − шаг, то есть 6 − 1 = 5 mm.
Производственное нарезание резьбы нацелено приблизительно на 75% зацепления резьбы — это значит, что сверло подобрано так, чтобы прорезать только 75% профиля резьбы. Переход вверх (к 100%) утраивает крутящий момент нарезания и резко повышает риск поломки метчика, при этом добавляя почти никакой практической прочности, так как крепёж разрушается первым. Уровень 75% — это значение по умолчанию в стандартных таблицах ISO 2306 и ASME B1.1.
На самом деле нет — в обоих случаях одна и та же идея. Для метрической резьбы вычитается шаг (например, 1.0 mm для M6). Для дюймовой вычитается 1/TPI (например, 1/20 = 0.050 in для 1/4–20). В обоих случаях: сверло_под_резьбу = наружный_диаметр − шаг_резьбы, где шаг — расстояние между витками.
Часто да. В мягких материалах, таких как алюминий 6061-T6, латунь и большинство пластиков, зацепление 65–70% даёт практически ту же прочность, что и 75%, при значительно меньшем моменте нарезания и более низком риске поломки метчика. Для тонких стенок (менее 1× диаметра) может потребоваться ещё большее снижение или переход на вставку Helicoil.
Почти никогда не оправдано. Прочность крепежа на разрыв обычно является ограничивающим фактором, а не срез резьбы. Зацепление 100% примерно утраивает крутящий момент нарезания и создаёт риск поломки метчика (который затем приходится извлекать из детали, часто с её забраковкой). Дополнительный запас прочности редко востребован. Если соединение действительно требует большей прочности, используйте винт большего размера или более длинное зацепление, а не более глубокий профиль резьбы.
Добавьте как минимум 0.5× от наружного диаметра сверх требуемой длины резьбы для вывода стружки. Для труднообрабатываемых материалов (нержавейка, титан, Inconel) — 1.0× диаметра. Первая нитка (заходная) и последняя нитка (неполная) не несут нагрузки — только ~80% нарезанной длины полностью зацеплено.
Американская система номерных и буквенных свёрл: #7 = 0.2010 in (5.11 mm), применяется для 1/4–20 UNC. F = 0.2570 in (6.53 mm), применяется для 5/16–18 UNC. Полный номерной ряд идёт от #80 (0.0135 in) до #1 (0.2280 in); буквенный ряд — от A (0.2340 in) до Z (0.4130 in). После Z свёрла задаются дробями дюйма.
Мы нарезаем тысячи отверстий M-серии и UNC/UNF в месяц в стали, нержавейке, алюминии, титане и пластике. Пришлите чертёж — мы подготовим предложение за 24 часа.
Запросить предложение