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螺纹底孔直径——公式与表格

知识

在切削或挤压内螺纹之前,螺纹底孔必须合适。底孔太小,丝锥会卡住或折断;底孔太大,螺纹牙顶不完整,螺钉的承载能力下降。用一个简单的公式,就能为任何普通螺纹找到合适的钻头——包括简表中查不到的细牙螺纹。

攻丝的经验公式

dB = d − P
  • dB 螺纹底孔直径(钻头直径),单位 mm
  • d 螺纹公称直径,单位 mm
  • P 螺距,单位 mm

将结果圆整为市面上能买到的钻头规格。4 mm 以内的钻头通常按 0.05 mm 分级,4 mm 以上按 0.1 mm 分级。如果数值正好位于两级之间,相邻的两种钻头都可用。常用的是 M8 用 6.8 mm(计算值 6.75 mm),M12 用 10.2 mm(计算值 10.25 mm)。

内螺纹剖视图,标有公称直径、螺纹底孔直径和螺距
内螺纹剖视图。丝锥从螺纹底孔(dB)到公称直径(d)将螺纹从材料中切出。螺距 P 是相邻两牙之间的距离。

示例 M10

示例

用丝锥切削 M10 螺纹。M10 的粗牙螺距为 1.5 mm。

dB = 10 mm − 1.5 mm = 8.5 mm

用 8.5 mm 钻头钻孔。然后用 90° 锪钻锪至约 10 mm,使丝锥能垂直切入,并且边缘不会翻起毛刺。

普通粗牙螺纹对照表

挤压丝锥不切削,而是把材料挤压成螺纹形状,因此需要更大的预钻孔。挤压用数值为参考值,以刀具制造商的规格为准。

螺纹螺距 P切削用底孔挤压用预钻孔(参考值)锪孔至约
M30,52,52,83,0
M40,73,33,74,0
M50,84,24,65,0
M615,05,66,0
M81,256,87,48,0
M101,58,59,310,0
M121,7510,211,212,0
M16214,015,116,0
M202,517,518,920,0
M24321,022,724,0

所有尺寸单位均为 mm。挤压螺纹时,Gesello 按参考值 d − 0.45 · P 计算,并圆整到 0.1 mm。

细牙螺纹:螺距决定差别

细牙螺纹的螺距标在标记中,例如 M10 × 1。代入公式的正是这个螺距,而不是粗牙螺距。

螺纹切削用底孔挤压用预钻孔(参考值)
M8 × 17,07,6
M10 × 19,09,6
M10 × 1.258,89,4
M12 × 1.510,511,3
M16 × 1.514,515,3

盲孔要钻多深?

丝锥前端有一段切削锥,还不能加工出完整的螺纹。另外还要加上钻尖。因此钻孔深度由三部分组成:有效螺纹长度、切削锥的余量和钻头的钻尖。顶角为 118° 时,钻尖长约 0.3 · dB。需要多少余量取决于螺距和切削锥形式——Gesello 会根据螺距为你算出钻孔深度。

常见错误

  • 细牙螺纹用了粗牙螺距:M10 × 1 螺纹需要 9.0 mm,而不是 8.5 mm。
  • 挤压底孔和切削底孔弄混:挤压丝锥在过小的孔中很快就会折断。
  • 没有锪孔:第一牙被撕裂,丝锥切入歪斜。
  • 盲孔太浅:忘了切削锥和钻尖,丝锥顶到孔底。
  • 英制螺纹换算错误:UNC 和 UNF 的螺距以每英寸牙数表示。以 mm 为单位的螺距等于 25.4 除以牙数。

常见问题

为什么小径更小,d − P 却仍然适用?

螺纹底孔有意比内螺纹的标准小径略大一些。这样螺纹的承载能力几乎不受影响,但丝锥切削更轻松,也更不容易折断。

这个公式也适用于惠氏螺纹或管螺纹吗?

不适用。该经验公式适用于牙型角为 60° 的螺纹,即普通螺纹,同理也适用于 UNC 和 UNF。惠氏螺纹和管螺纹的牙型角为 55°,有各自的底孔数值。