ГОСТ 11284—75 Отверстия сквозные под крепежные детали.

Как определить размер болта, гаек, шпилек, винтов

Определение размера крепежного изделия часто вызывает сложности. Без необходимых знаний и навыков потребуется много времени, чтобы выбрать подходящий метиз. На первый взгляд достаточно найти показатели толщины, длины и диаметра изделия. Но даже при выборе простых болтов и гаек возникают различные вопросы.

Главными параметрами, с помощью которых определяется вид и размер крепежного элемента, считаются длина, толщина и диаметр (в некоторых случаях высота).

Диаметр изделия обозначается буквой “D”, допускается написание как заглавной, так и маленькой (от сокращенного “diameter”). Соответственно, длина — это “lenght”, поэтому для обозначения используется буква “L”. Для толщины применяется понятие “stoutness” — “S”. Если понадобилось указать высоту, то указывается буква “H”, что означает “high”.

Перейдем к некоторым особенностям, которые встречаются при измерении основных видов метизов.

Сквозные отверстия под крепеж

Для того чтобы соединить между собой детали с помощью заклёпок, штифтов, болтов шпилек и винтов как правило требуется наличие отверстий. Для сквозных отверстий под крепёж существует стандарт, который рекомендует использовать номинальные значения размеров.

Сверление сквозных отверстий

Размеры отверстий под резьбу: таблицы, инструменты, процесс нарезки

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу на какой-то детали, необходимо предварительно просверлить отверстие. Его размер не равен диаметру резьбы, а должен быть немного меньше. Найти диаметр сверла под резьбу можно в специальной таблице, но для этого надо знать еще и тип резьбы.

Параметры резьбы определяют диаметр сверла

Параметры резьбы определяют диаметр сверла

Соединения деталей

Все соединения различных деталей, которые применяются в машиностроении и приборостроении, подразделяются на подвижные и неподвижные. При этом подвижными считаются те, которые обеспечивают перемещение деталей друг относительно друга, а неподвижными – те, которые предполагают жесткое крепление между ними.

Возможность многократной сборки и разборки узлов и агрегатов машин и оборудования обеспечивается за счет разъемных соединений. К ним относят резьбовые, шлицевые, шпоночные, профильные, штифтовые и клеммовые.

В отличие от разъемных, неразъемные соединения невозможно разобрать, не повредив детали. К ним относятся сварные, клеевые, паяные, заклепочные соединения, а также соединения с гарантированным натягом. В технике соединения играют исключительно важную роль, причем многие неполадки в работе машин и оборудования, а также аварии, часто случаются потому, что их детали были плохо соединены между собой.

Основные параметры

Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

  • диаметром (D);
  • шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.

Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.

Типы резьбы и ее основные характеристики

Типы резьбы и ее основные характеристики

Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.

Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.

Технология измерения размеров шпилек

Шпильки, как и другие метизы, отличаются наличием метрической резьбы, поэтому имеют соответствующую аббревиатуру MDxPxL. Расшифровка тоже не отличается от предыдущих крепежных элементов:

  • M — буквой обозначается метрическая резьба метиза;
  • D — применяется для указания диаметра;
  • P — разновидность шага, показатель в миллиметрах;
  • L — данные о длине рабочей части конструкции.

Вид измерения выбирается в соответствии с подходящим нормативом ГОСТ, а также типом шпильки. Всего существует 2 больших группы для определения принадлежности метиза:

  • конструкции, которые используются для монтажа в гладкие отверстия;
  • крепежные элементы с концом, который завинчивается в отверстие.

В первом случае рабочая часть представлена по всей длине метиза, во втором случае используется только хвостовик, при этом конец для закручивания не учитывается.

Шпильки, как и другие метизы, производят по стандартам:

  • метизы с резьбой DIN 975;
  • размерный вариант, соответствующий DIN 976-1;
  • конструкции, предназначенные для установки в гладкие участки, регулируются ГОСТ 22042-76, 22043-76;
  • метизы для создания фланцевого прочного соединения ГОСТ 9066-75.

Также есть другие варианты, которые отличаются закручиваемым концом и показателем длины. Для них применяются прочие нормативы ГОСТ.

Методы обработки отверстий

Отверстия различаются между собой не только диаметром, но и способом обработки, и подразделяются на несколько видов.

1) Крепежные отверстия. Они чаще всего изготавливаются на сверлильных станках и по точности обработки соответствуют одиннадцатому, двенадцатому квалитетам.

2) Гладкие и ступенчатые отверстия деталей, имеющих форму тел вращения. Они в большинстве случаев изготавливаются на токарных станках методом сверления, развертывания, зенкерования или растачивания.

3) Ответственные отверстия корпусных деталей. Они изготавливаются как на универсальном, так и на специализированном оборудовании и соответствуют седьмому квалитету и выше.

4) Глубокие отверстия, имеющие более чем пятикратное отношение длины к диаметру. Они изготавливаются на специализированном оборудовании.

5) Фасонные и конические отверстия. Они изготавливаются с использованием инструмента, имеющего криволинейные или конические режущие кромки, а также методами копирования и растачивания.

6) Профильные отверстия (имеющие сечение, отличное от круглого). Они изготавливаются методами долбления, прошивания или протягивания.

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

  • плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
  • метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

TechExpose

В конструкции ПП используются монтажные и крепежные отверстия. Диаметр монтажного отверстия зависит от диаметра вывода элемента; необходимого монтажного зазора, обеспечивающего возможность автоматизации сборки и затекание припоя внутрь отверстия при пайке; наличия металлизации:

d = dэ + r + ½∆ dно½, (3)

где dэ- диаметр вывода навесного элемента;

r — разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода элемента значение параметра, должно находиться в пределах от 0,1 до 0,4 мм;

∆dно- нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия (таблица 1), в нашем случае для третьего класса точности и отверстий диаметром меньше 1 мм составляет 0,05 мм, а для отверстий больше 1мм — 0,1 мм.

Выбранная элементная база имеет вывода круглого сечения диаметрами 0,5 и 0,60. Диаметр отверстия для выводов 0,5 и 0,6мм:

Предпочтительные размеры монтажных отверстий выбирают из ряда 0,4(0,5); 0,6(0,7); 0,8(0,9); 1,0(1,2); 1,3;1,5. Таким образом, диаметр отверстий для всех выводов элементов берется 0,8 мм.

Таким образом, используется один тип монтажных отверстий — 0,8 мм.

Контактные площадки могут иметь произвольную форму, однако предпочтительной является круглая форма. Ее площадь (без учета площади отверстия), для 3-го класса точности не менее 1,6 мм2. Для обеспечения лучшей трассировки допускается подрезание краев контактной площадки до минимально допустимого гарантийного пояскаили развитие в свободную сторону. Контактная площадка, предназначенная для установки первого вывода многовыводного элемента, должна иметь форму, отличную от остальных (например, иметь «усик»). Диаметр круглой контактной площадки можно определить по формуле(4):

dк = d + ∆dво + 2b + с, (4)

где d — диаметр монтажного отверстия;

b- гарантийный поясок контактной площадки, 0.1мм (по таблице 1);

с — коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги в разных слоях, подтравливание диэлектрика; для плат класса 1 с =0,6…0,7, для классов 2 и 3 — с = 0,4…0,5;

∆dво — верхнее предельное отклонение диаметра отверстия (таблица 1).

Тогда диаметр контактных площадок будет для отверстий диаметром 0,8 мм dк=0,8+0.05+2×0.1+0.45=1,5 мм;

Еще статьи по технике и технологиям

Технический контроль электронной подстанции с опорно–транзитной станцией в системе коммутации DX-200 Современный этап развития телефонных сетей связи в нашей стране характеризуется переходом к новому поколению систем коммутации с распределенным управлением на базе серийно выпускаемых микро — ЭВМ и на базе специализированных процессов. …

Усилитель широкополосный При проектировании усилительных устройств решают ряд задач, связанных с составлением схемы, наилучшим образом удовлетворяющей поставленным требованиям технического задания, с расчетом этой схемы на основании выбранных параметров и режи …

Как узнать размер заклепки

Полнотелые заклепки, оснащенные замыкающей головкой и устанавливающиеся с помощью молотка представлены в документах в виде аббревиатуры DxL. Расшифровка следующая:

  • D — показатель диаметра тела;
  • L — показатель длины.

В зависимости от используемых нормативов ГОСТ и конструкции полнотелой заклепки, возможна разница между способами определения длины метиза, поэтому предусмотрено 3 отдельных группы по видам:

  • с выступающей головкой;
  • крепежный элемент с потайной головкой;
  • вариант с полупотайной головкой.

При изготовлении применяются разные ГОСТы:

  • для метизов с головкой в форме цилиндра ГОСТ 10303-80;
  • варианты с потайной головкой производятся согласно ГОСТ 10300-80;
  • метизы с полукруглой формой головки ГОСТ 10299-80;
  • полупотайной вариант ГОСТ 10301-80.

Также встречаются отрывные заклепки, монтаж которых производится за счет пистолета. Метизы в этом случае тоже обозначаются, как и предыдущие.

Если рассматривать стандарты производства, то можно выделить следующие:

  • отрывные крепежные элементы с цилиндрической формой головки DIN 7337, ISO 15977, ISO 15979, ISO 15981, ISO 15983, ISO 16582;
  • вариант, оснащенный потайным вариантом головки DIN 7337, ISO 15978, ISO 15980, ISO 15984.

Сверление

При необходимости образовать отверстие в сплошном металле чаще всего используется такой технологический способ, как сверление. С его помощью получают как глухие, так и сквозные отверстия. При этом применяются стандартные сверла, оснащенные двумя режущими кромками.

Как нарезать правильно

Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.

Инструмент для наружной резьбы

Инструмент для работы

Подготовка

Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:

  • льняное масло для стали и латуни;
  • скипидар для меди;
  • керосин — для алюминия.

Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.

Процесс нарезки

При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.

Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М

Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.

Процесс нарезки наружной резьбы в фото

Процесс нарезки в фото

При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.

Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.

Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.

Способы для измерения размера шплинта

Предусмотрено три варианта шплинтов, при этом для каждого применяется свой метод измерения.

У разводных шплинтов в число размеров входит условный диаметр. Значение параметра определяется показателем диаметра отверстия, предназначенного для монтажа. Примечательно, что реальный диаметр крепежного элемента имеет меньшие размеры, чем условный. Возможная разница между ними указана в ГОСТ 397-79.

Для нахождения длины разводного шплинта существует специальный способ. Метиз отличается коротким и длинным концом, поэтому требуется измерить участок от изгиба ушка крепежного элемента до окончания с короткой стороны.

Игольчатый вариант шплинтов характеризуется фиксированной длиной, регулируемой нормативом DIN 11024. Чтобы узнать размер метиза, требуется проверить показатели диаметра шплинта.

Быстросъемные метизы, оснащенные кольцом, тоже отличаются фиксированной длиной. Для конструкций применяется DIN 11024. Чтобы узнать размер крепежного элемента, воспользуйтесь полученными показателями диаметра.

Зенкерование

Зенкерование представляет собой технологию, используемую для обработки предварительно образованных отверстий. Оно осуществляется зенкерами, а их точность находится в пределах от десятого до одиннадцатого квалитета.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьба Дюймовая резьба Трубная резьба
Диаметр резьбы, дюймы Шаг резьбы, мм Диаметр сверла, мм Диаметр резьбы, дюймы Шаг резьбы, мм Диаметр сверла, мм Диаметр резьбы, дюймы Диаметр отверстия под резьбу, мм
M1 0.25 0,75 3/16 1.058 3.6 1/8 8,8
M1,4 0,3 1,1 1/4 1.270 5.0 1/4 11,7
M1.7 0,35 1,3 5/16 1.411 6.4 3/8 15,2
M2 0,4 1,6 3/8 1.588 7.8 1/2 18,6
M2.6 0,4 2,2 7/16 1.814 9.2 3/4 24,3
M3 0,5 2,5 1/2 2,117 10,4 1 30,5
M3,5 0,6 2,8 9/16 2,117 11,8
M4 0,7 3,3 5/8 2,309 13,3 11/4 39,2
M5 0,8 4,2 3/4 2,540 16,3 13/8 41,6
M6 1,0 5,0 7/8 2,822 19,1 11/2 45,1
M8 1,25 6,75 1 3,175 21,3
M10 1,5 8,5 11/8 3,629 24,6
M12 1,75 10,25 11/4 3,629 27,6
M14 2,0 11,5 13/8 4,233 30,1
M16 2,0 13,5
M18 2,5 15,25 11/2 4,33 33,2
M20 2,5 17,25 15/8 6,080 35,2
M22 2,6 19 13/4 5,080 34,0
M24 3,0 20,5 17/8 5,644 41,1

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).

Как измерять гайку

Большинство гаек имеют метрическую резьбу. Для измерения показателя диаметра резьбы потребуется чуть больше действий, чем в остальных случаях. По возможности рекомендуется проверять размер не самой гайки, а болта или винта, используемого для нее. Так можно добиться более точного результата.

Значение, которое получилось после измерения внутренней резьбы, является показателем внутреннего диаметра dвн.

Для того, чтобы точно определить диаметр метрической резьбы метиза, потребуется узнать соответствие dвн наружному диаметру используемого болта. Это производится с помощью специальной таблицы.

Точность контролируется за счет применения определенных калибров “проход-непроход”. Одна часть должна хорошо соединяться с гайкой, вторая часть наоборот, не должна.

Гайки отличаются по своему виду, и его легко определить при детальном осмотре. Чтобы узнать стандарт крепежного элемента, может потребоваться измерение высоты метиза, поскольку встречаются высокие, низкие, особо высокие и другие варианты.

Также для классификации шестигранных гаек используются габариты “под ключ”. Это объясняется тем, что метизы также различаются своими видами.

Для точного измерения шага резьбы допускается применение способа, рассматриваемого в случае с болтом. Понадобится резьбомер или придется посчитать количество витков на необходимом промежутке.

Определение размеров дюймовых гаек

Чтобы проверить размеры резьбы дюймовой гайки, необходимо рассмотреть резьбу болта или другого метиза, используемого с ней. Если подходящего нет под рукой, но есть информация о наличии дюймовой резьбы, то воспользуйтесь соответствующим резьбомером. При этом не забывайте разделять полученное значение на 25,4 мм.

Определение размеров шайбы

Для шайб используется короткое обозначение в виде D, что расшифровывается как диаметр метрической резьбы метиза, который применяется для крепежного элемента.

Чтобы точно измерять показатели, подойдет линейка или штангенциркуль. В результате получается значение, которое немного превышает показатель в обозначении. Это объясняется тем, что при монтаже требуется свободный ход, для чего выполняется небольшой зазор.

Развертывание

Развертывание представляет собой технологию финишной обработки предварительно проделанных и зенкерованных отверстий. Точность развертывания соответствует шестому, девятому квалитетам с малой шероховатостью.

Таблица диаметров прута для наружной резьбы

При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий