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.
ГОСТ 11284 − 75
| Отверстия сквозные под крепёжные детали | |||
| d | d1 | ||
| 1-й ряд | 2-й ряд | 3-й ряд | |
| 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
| 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
| 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,8 |
| 1,6 | 1,7 | 1,8 | 2,0 |
| 1,8 | 2,0 | 2,1 | 2,2 |
| 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 |
| 2,5 | 2,7 | 2,9 | 3,1 |
| 3,0 | 3,2 | 3,4 | 3,6 |
| 3,5 | 3,7 | 3,9 | 4,2 |
| 4,0 | 4,3 | 4,5 | 4,8 |
| 4,5 | 4,8 | 5,0 | 5,3 |
| 5,0 | 5,3 | 5,5 | 5,8 |
| 6,0 | 6,4 | 6,6 | 7,0 |
| 7,0 | 7,4 | 7,6 | 8,0 |
| 8,0 | 8,4 | 9,0 | 10,0 |
| 10,0 | 10,5 | 11,0 | 12,0 |
| 12,0 | 13,0 | 14,0 (13,5) | 15,0 (14,5) |
| 14,0 | 15,0 | 16,0 (15,5) | 17,0 (16,5) |
| 16,0 | 17,0 | 18,0 (17,5) | 19,0 (18,5) |
| 18,0 | 19,0 | 20,0 | 21,0 |
| 20,0 | 21,0 | 22,0 | 24,0 |
| 22,0 | 23,0 | 24,0 | 26,0 |
| 24,0 | 25,0 | 26,0 | 28,0 |
| 27,0 | 28,0 | 30,0 | 32,0 |
| 30,0 | 31,0 | 33,0 | 35,0 |
| 33,0 | 34,0 | 36,0 | 38,0 |
| 36,0 | 37,0 | 39,0 | 42,0 |
| 39,0 | 40,0 | 42,0 | 45,0 |
| 42,0 | 43,0 | 45,0 | 48,0 |
| 45,0 | 46,0 | 48,0 | 52,0 |
| 48,0 | 50,0 | 52,0 | 56,0 |
| 52,0 | 54,0 | 56,0 | 62,0 |
| 56 | 58 | 62 | 66 |
| 60 | 62 | 66 | 70 |
| 64 | 66 | 70 | 74 |
| 68 | 70 | 74 | 78 |
| 72 | 74 | 78 | 82 |
| 76 | 78 | 82 | 86 |
| 80 | 82 | 86 | 91 |
| 85 | 87 | 91 | 96 |
| 90 | 93 | 96 | 101 |
| 95 | 98 | 101 | 107 |
| 100 | 104 | 107 | 112 |
| 105 | 109 | 112 | 117 |
| 110 | 114 | 117 | 122 |
| 115 | 119 | 122 | 127 |
| 120 | 124 | 127 | 132 |
| 125 | 129 | 132 | 137 |
| 130 | 134 | 137 | 144 |
| 140 | 144 | 147 | 155 |
| 150 | 155 | 158 | 165 |
| 160 | 165 | 168 | 175 |
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.
ГОСТ 11284-75 Отверстия сквозные под крепежные детали. Размеры
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
| ОТВЕРСТИЯ СКВОЗНЫЕ ПОД КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ | ГОСТ 11284-75 Взамен ГОСТ 11284-65 |
| Размеры | |
| Through holes for fasteners. Dimensions |
Постановлением Государственного комитета стандартов СоветаМинистров СССР от 14 ноября 1975 г. № 3134дата введения установлена
01.01.77
Издание 2006 г. с Изменением № 1, утвержденным вдекабре 1981 г. (ИУС 2-82).
Ограничение срока действия снятопо протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии исертификации (ИУС 11-95)
1. Настоящий стандарт устанавливаетразмеры сквозных отверстий под болты, винты, шпильки и заклепки с диаметрамистержней от 1,0 до 160 мм, применяемых для соединения деталей с зазорами.
2. Размеры сквозных отверстийдолжны соответствовать указанным на чертеже и в таблице.
мм
| Диаметр стержня крепежных деталей d | Диаметр сквозного отверстия dh | ||
| 1-й ряд | 2-й ряд | 3-й ряд | |
| 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
| 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
| 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,8 |
| 1,6 | 1,7 | 1,8 | 2,0 |
| 1,8 | 2,0 | 2,1 | 2,2 |
| 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 |
| 2,5 | 2,7 | 2,9 | 3,1 |
| 3,0 | 3,2 | 3,4 | 3,6 |
| 3,5 | 3,7 | 3,9 | 4,2 |
| 4,0 | 4,3 | 4,5 | 4,8 |
| 4,5 | 4,8 | 5,0 | 5,3 |
| 5,0 | 5,3 | 5,5 | 5,8 |
| 6,0 | 6,4 | 6,6 | 7,0 |
| 7,0 | 7,4 | 7,6 | 8,0 |
| 8,0 | 8,4 | 9,0 | 10,0 |
| 10,0 | 10,5 | 11,0 | 12,0 |
| 12,0 | 13,0 | 14,0(13,5) | 15,0(14,5) |
| 14,0 | 15,0 | 16,0(15,5) | 17,0(16,5) |
| 16,0 | 17,0 | 18,0(17,5) | 19,0(18,5) |
| 18,0 | 19,0 | 20,0 | 21,0 |
| 20,0 | 21,0 | 22,0 | 24,0 |
| 22,0 | 23,0 | 24,0 | 26,0 |
| 24,0 | 25,0 | 26,0 | 28,0 |
| 27,0 | 28,0 | 30,0 | 32,0 |
| 30,0 | 31,0 | 33,0 | 35,0 |
| 33,0 | 34,0 | 36,0 | 38,0 |
| 36,0 | 37,0 | 39,0 | 42,0 |
| 39,0 | 40,0 | 42,0 | 45,0 |
| 42,0 | 43,0 | 45,0 | 48,0 |
| 45,0 | 46,0 | 48,0 | 52,0 |
| 48,0 | 50,0 | 52,0 | 56,0 |
| 52,0 | 54,0 | 56,0 | 62,0 |
| 56 | 58 | 62 | 66 |
| 60 | 62 | 66 | 70 |
| 64 | 66 | 70 | 74 |
| 68 | 70 | 74 | 78 |
| 72 | 74 | 78 | 82 |
| 76 | 78 | 82 | 86 |
| 80 | 82 | 86 | 91 |
| 85 | 87 | 91 | 96 |
| 90 | 93 | 96 | 101 |
| 95 | 98 | 101 | 107 |
| 100 | 104 | 107 | 112 |
| 105 | 109 | 112 | 117 |
| ПО | 114 | 117 | 122 |
| 115 | 119 | 122 | 127 |
| 120 | 124 | 127 | 132 |
| 125 | 129 | 132 | 137 |
| 130 | 134 | 137 | 144 |
| 140 | 144 | 147 | 155 |
| 150 | 155 | 158 | 165 |
| 160 | 165 | 168 | 175 |
Примечания:
1. 3-й ряд отверстий не допускаетсяприменять для заклепочных соединений.
2. Рекомендации по выбору рядов сквозныхотверстий приведены в приложении.
3. Размеры в скобкахприменять не рекомендуется.
3. Предельные отклонения диаметров отверстий:
для 1-го ряда — H12;
для 2-го ряда — Н13;
для 3-го ряда — H14.
1 — 3. (Измененная редакция, Изм. № 1
).
4. При необходимости следует устранить контакт кромки отверстия срадиусом под головкой крепежной детали; отверстие рекомендуется раззенковывать.
(Введен дополнительно, Изм. № 1
).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РЯДОВ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ
1. При независимой обработке отверстий каждой детали соединения срасстоянием между осями наиболее удаленных отверстий менее 500 мм, длясоединений, к которым предъявляются лишь требования собираемости, ряды сквозныхотверстий рекомендуется выбирать по приводимой ниже таблице.
Тип соединения
| Количество и расположение отверстий | Способ образования отверстий | Тип соединения | Рекомендуемый ряд сквозных отверстий |
| Любое количество отверстий и любое их расположение | Обработка отверстий по кондукторам | I и II | 1-й ряд |
| а — отверстия расположены в один ряд и координированы относительно оси отверстия или базовой плоскости | Пробивка отверстий штампами повышенной точности, литье под давлением и литье по выплавляемым моделям повышенной точности | I | |
| II | 2-й ряд | ||
| б — отверстия (с числом до четырех) расположены в два ряда и координированы относительно их осей | Обработка отверстий по разметке, пробивка штампами обычной точности, литье нормальной точности | I | 2-й ряд |
| II | 3-й ряд | ||
| а — отверстия расположены в два и более ряда и координированы относительно осей отверстий или базовых плоскостей б — отверстия расположены по окружности | Пробивка отверстий штампами повышенной точности, литье под давлением и литье по выплавляемым моделям повышенной точности | I и II | 2-й ряд |
| Обработка отверстий по разметке, пробивка штампами обычной точности, литье нормальной точности | I | 3-й ряд |
2. Для соединений, к которым предъявляютсятребования собираемости и дополнительные требования обеспечения определеннойстепени относительного перемещения деталей, а также для соединений, к которым предъявляютсялишь требования собираемости, но с расстояниями между осями наиболее удаленныхотверстий в деталях 500 мм и более, допускается принимать более грубые (посравнению с рекомендуемыми в таблице) ряды сквозных отверстий.
3. При совместной обработке отверстий в деталях соединения (длязаклепочных и не разбираемых болтовых соединений) номинальный диаметр сквозногоотверстия рекомендуется принимать равным наибольшему предельному размерудиаметра стержня крепежной детали. При этом отверстия должны быть раззенкованына размер, соответствующий переходному радиусу между головкой и стержнем.
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.
Технология нарезания внутренней резьбы
Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.
Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.
Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу
Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы
Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.
Ознакомиться с положениями ГОСТ, регламентирующими нарезание метрической резьбы, можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:
До = Дм х 0,8, где:
До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,
Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.
Схема нарезания внутреней резьбы метчиком
Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.
Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).
Источник: met-all.org
Приспособления
Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.
Устройство метчика
Метчики бывают:
- ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2ʺ, трубной – 1/8-2ʺ;
- машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
- гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
- Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
- черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
- средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
- чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.
Контроль допуска расположения метрической резьбы
При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.
Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.
Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.
Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.
Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.
Шаг резьбы
Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:
- угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
- угол заострения, который может быть 118° или 135°.
Сверла бывают катанные, вороненные темного цвета, и блестящие – шлифованные.
Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.
Разновидности резьбы
Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.
Классификация резьб
Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.
Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.
Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.
В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.
Типы резьбы по ГОСТам
Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.
ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.
