Диаметр сверла под резьбу: таблицы по ГОСТ для метчиков

Диаметр отверстия под резьбу примерно равен наружному диаметру резьбы за вычетом её шага. Готовые значения для метрической резьбы с крупным шагом: под М3 — 2,5 мм, М4 — 3,3 мм, М5 — 4,2 мм, М6 — 5,0 мм, М8 — 6,8 мм, М10 — 8,5 мм, М12 — 10,2 мм. Ниже собраны таблицы по ГОСТ для метрической, трубной, дюймовой и трапецеидальной резьбы, формула для нестандартных размеров, поправки на материал и тип метчика, а также глубина сверления для глухих и сквозных отверстий.

Как подобрать сверло под метчик: формула и процент профиля

Базовое правило: d = D - P, где d — диаметр сверла, D — наружный диаметр резьбы, P — шаг. Например, под М10х1,5 нужно отверстие 10 - 1,5 = 8,5 мм.

Формула d = D - P даёт оптимальный профиль резьбы, около 75-80%. Этого достаточно: соединение держит почти полную нагрузку, а метчик не перегружен. Если сверлить мельче, ближе к внутреннему диаметру резьбы D1, профиль становится полнее, но прочность растёт лишь на считанные проценты, тогда как усилие на метчике и риск его поломки растут резко. Уменьшать отверстие ради «полного» профиля смысла нет.

Разница между формулой и таблицей — это округление до стандартного сверла из ряда ГОСТ 10902. Под М8х1,25 формула даёт 6,75 мм, а сверлят 6,8 мм: такое сверло есть в любом наборе и даёт небольшой запас на разбивку отверстия при сверлении. Формула нужна для размеров, которых нет в таблице. Для нержавеющих и вязких сталей берут ближайшее большее сверло.

Таблица диаметров сверла под метрическую резьбу (крупный шаг)

В колонке D1 — внутренний диаметр резьбы; диаметр сверла немного больше D1, и этот зазор снижает нагрузку на метчик, оставляя резьбе почти полную прочность.

Значения — для стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов. Для нержавеющих и вязких сталей берите ближайшее большее сверло.

Метрическая резьба с мелким шагом

У мелкого шага виток ниже, поэтому отверстие крупнее, чем под крупный шаг того же диаметра.

Диаметр отверстия под трубную резьбу (G)

Трубная цилиндрическая резьба по ГОСТ 6357-81 обозначается буквой G и задаётся в дюймах по условному проходу. Диаметр сверла берут равным внутреннему диаметру резьбы.

Это цилиндрическая трубная резьба (G). Не путайте её с трубной конической (R, Rc): там профиль идёт на конус, и диаметры отверстия под неё отличаются.

Дюймовая резьба UNC и UNF

UNC — крупный шаг, UNF — мелкий. Шаг в миллиметрах считают как 25,4 разделить на число ниток на дюйм.

Трапецеидальная резьба (Tr)

Ходовая резьба винтов передач. Профиль отличается от метрического, поэтому диаметр отверстия берут равным внутреннему диаметру d - P. Для ходовых пар в гайке закладывают зазор, тогда отверстие увеличивают на 0,2-0,25 мм.

Способ нарезания резьбы и диаметр отверстия

Диаметр отверстия зависит от того, чем нарезают резьбу:

• ручной или машинный метчик — по таблицам выше, d = D - P;
• бесстружечный метчик-раскатник — отверстие крупнее, металл не срезается, а выдавливается в профиль (см. ниже);
• резец на токарном станке — отверстие растачивают до внутреннего диаметра D1, а профиль формируют резцом за несколько проходов, отдельного «сверла под резьбу» нет.

Отверстие под метчик-раскатник (бесстружечный)

Раскатник не срезает металл, а выдавливает резьбу, уплотняя материал. Стружки нет, профиль прочнее, но именно из-за выдавливания отверстие нужно крупнее, чем под режущий метчик.

Для размеров вне таблицы диаметр под раскатник прикидывают как d = D - P/2. Под М10х1,5 это 10 - 0,75 = 9,25 мм (точное табличное значение 9,35 мм).

Раскатник применяют по пластичным материалам: конструкционной стали, алюминию, меди. Он не работает по серому чугуну и хрупким сплавам, по высококремнистому силумину и по закалённым и высокопрочным сталям — там инструмент ломается или не формирует профиль.

Поправка на материал, выбор сверла и режимы

Табличные значения рассчитаны на обычную сталь. Под другой материал диаметр корректируют, причём поправку удобнее держать в долях шага, а не в абсолютных миллиметрах:

• вязкие и пластичные (нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь) — берут ближайшее большее сверло, прибавка около 0,1 шага, для нержавейки до 0,15-0,2 шага;
• хрупкие (серый чугун, бронза) — отверстие на 0,1 шага меньше, профиль выйдет полнее;
• титан — диаметр как для стали, но нужен острый инструмент и интенсивное охлаждение, иначе наклёп и задир.

Сверло подбирают под твёрдость материала:

• углеродистая и конструкционная сталь — быстрорежущая сталь HSS (Р6М5);
• нержавеющие и жаропрочные сплавы — кобальтовые свёрла HSS-Co (Р6М5К5), они держат нагрев;
• закалённые и абразивные материалы — твердосплав.

Ориентир по режимам: для HSS скорость резания по стали 20-30 м/мин, по нержавейке 8-12, твердосплав по стали 50-80; подача 0,1-0,3 мм/об. Для стали и особенно нержавейки сверлят и нарезают со смазочно-охлаждающей жидкостью. Серый чугун обрабатывают всухую. Для нержавейки хорошо работает олеиновая кислота или специальная паста для нарезания резьбы; в цеху для алюминия и нержавейки выручает и обычный животный жир.

Глубина отверстия: глухое и сквозное

В сквозном отверстии метчик проходит насквозь, стружка уходит вперёд, поэтому деталь сверлят полностью. В глухом отверстии метчик не доходит до дна: последние витки получаются неполными, а на дне скапливается стружка. Поэтому отверстие сверлят глубже резьбы, плюс учитывают конус на конце сверла: примерно 0,3 диаметра при стандартной заточке 118°, у свёрл для твёрдых сталей с углом 135° он короче.

Рабочая глубина резьбы зависит от материала:

• сталь по стали — достаточно 1 диаметра, обычно берут 1,5;
• чугун и бронза — 1,5-2 диаметра;
• алюминий и мягкие сплавы — до 2-2,5 диаметра, иначе витки срывает.

Для глухого отверстия сверлят глубже резьбы на 4-6 витков под стружку и недоход метчика, а резьбу до дна догоняют чистовым (тупым) метчиком из комплекта.

Фаска и кернение перед нарезанием

Точку сверления намечают керном, иначе сверло уводит и резьба идёт с перекосом. Перед заходом метчика на кромке отверстия снимают фаску зенковкой под углом 90°, по глубине примерно до наружного диаметра резьбы. Фаска центрирует метчик, помогает зайти ровно и убирает заусенец, из-за которого первый виток приподнимается.

Частые ошибки

• сверлят по формуле d = D - P в нержавейке — метчик закусывает и ломается, нужно табличное значение;
• отверстие больше нормы — виток неполный, резьба слабеет и срывается под нагрузкой;
• отверстие меньше нормы — растёт усилие, метчик перегревается и ломается;
• нет кернения и фаски — сверло и метчик уводит, вход резьбы рваный;
• работа всухую по стали — налипание стружки и поломка инструмента;
• под раскатник взяли отверстие как под режущий метчик — резьба не докатывается.

Частые вопросы

Какое сверло нужно под резьбу М3 и М4?

Под М3 с крупным шагом 0,5 — сверло 2,5 мм, под М4 с шагом 0,7 — 3,3 мм.

Какое сверло под резьбу М5?

Под М5х0,8 — сверло 4,2 мм. Под мелкий шаг М5х0,5 — 4,5 мм.

Какое сверло под резьбу М6?

Под М6х1 — 5,0 мм, под мелкий шаг М6х0,75 — 5,2 мм.

Под резьбу М8 и М10 какое сверло?

Под М8х1,25 — 6,8 мм, под М10х1,5 — 8,5 мм. Это значения для стали.

Почему отверстие меньше диаметра болта?

Резьбу формирует выступ метчика, выдавливая и срезая витки внутрь. Если просверлить отверстие в размер болта, резьбе негде образоваться.

Что будет, если отверстие слишком большое?

Виток получится неполным по высоте. Такая резьба держит меньшую нагрузку и легко срывается, особенно в мягком металле.

Как подобрать сверло под метчик без таблицы?

Вычтите шаг из наружного диаметра: d = D - P. Результат округлите до ближайшего стандартного сверла, для вязких материалов возьмите ближайшее большее.