Инженерные инструменты · Пилотные отверстия и размеры свёрл
#1 Шуруп: пилотное отверстие и размер сверла
Номинальный диаметр тела шурупа #1 — 0.0730 in (1.85 mm). Ниже отдельно приведены пилотное отверстие, в которое врезается резьба, и проходное отверстие, через которое проходит шуруп, с ближайшими дюймовыми и метрическими свёрлами и с указанием основания для каждой величины. Значения взяты из государственных изданий США в общественном достоянии и представляют собой практические значения для работ на месте.
В исходной таблице для шурупа #1 значение пилотного отверстия не указано, поэтому на этой странице оно не вычисляется. Для этого размера таблица даёт диаметр тела 0.0730 in (1.85 mm) и проходное отверстие 5/64 in (1.98 mm); ближайшие дюймовые и метрические свёрла к этому отверстию приведены в таблице ниже. Это практические значения из исходной таблицы, а не стандартные.
Рассчитать мою задачу
Откройте калькулятор пилотного отверстия с уже подставленными размером шурупа и материалом: он вернёт диаметр отверстия, ближайшие дюймовые и метрические свёрла и список для печати, который можно взять с собой на работу.
Открывается с уже подставленными размером шурупа 1 и материалом «мягкая древесина». Чтобы увидеть основу для твёрдой древесины, смените там материал.
#1 Шуруп: три диаметра отверстий и свёрла
Три строки таблицы — это тело шурупа, пилотное отверстие (в нём врезается резьба; в исходной таблице оно напечатано как STARTER HOLE) и проходное отверстие (через него проходит шуруп; в исходной таблице оно напечатано как PILOT HOLE). Дробные и метрические значения взяты из исходной таблицы; значения в десятичных дюймах — тот же дробный размер, пересчитанный по 25.4 mm на дюйм. Столбец десятичных дюймов из исходной таблицы намеренно не воспроизводится: в нём есть расхождения в последнем знаке и одна сдвинутая строка, поэтому каждое дюймовое значение здесь выводится из миллиметрового.
| Параметр | Столбец исходной таблицы | Дробь (in) | Десятичное (in) | Миллиметры (mm) | Сверло из исходной таблицы | Ближайшие дюймовые свёрла | Ближайшие метрические свёрла |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр тела шурупаНоминальный диаметр тела шурупа; он же база сравнения для обоих отверстий. | NOMINAL SCREW BODY DIAMETER | 5/64 | 0.0730 | 1.85 | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет значения |
| Пилотное отверстие (здесь врезается резьба)Сверлить в детали, несущей нагрузку, на глубину около 1/2–2/3 длины резьбы. | STARTER HOLE DRILL SIZE | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет сверла такого малого размера | в исходной таблице нет значения | в исходной таблице нет значения |
| Проходное отверстие (шуруп проходит насквозь)Сверлить в прикрепляемой детали, чтобы шуруп прошёл без врезания резьбы. | PILOT HOLE DRILL SIZE | 5/64 | 0.0781 | 1.98 | в исходной таблице нет сверла такого малого размера | 5/64 · 0.0781 in · отклонение 0.0000#47 · 0.0785 in · отклонение 0.0004#48 · 0.0760 in · отклонение 0.0021 | 2.00 mm · отклонение 0.0006 in 1.95 mm · отклонение 0.0013 in 2.05 mm · отклонение 0.0026 in |
В исходной таблице для этого размера нет значения пилотного отверстия, поэтому здесь оно не приводится и не вычисляется.
Названия столбцов в исходной таблице противоположны современным: FM 5-426 печатает PILOT HOLE для отверстия, через которое проходит шуруп, и STARTER HOLE для отверстия, в которое врезается резьба. На этой странице используются современные названия (проходное и пилотное отверстие), а рядом с каждой строкой напечатано исходное название столбца, чтобы их нельзя было прочитать наоборот.
Отклонение — это разница между сверлом и отверстием в приведённой выше строке: отрицательное значение означает, что сверло меньше отверстия, положительное — что больше. Кандидаты отсортированы по близости, поэтому первый из них — ближайшее доступное сверло.
Если два обозначения имеют одинаковый диаметр (буквенная серия E и дробь 1/4), оба сохраняются как отдельные позиции, и ни одно не заменяет другое.
Откуда берётся единственное значение в таблице
FM 5-426 даёт по одному значению на размер шурупа и не делит его ни по материалу, ни по породе. В руководстве указаны только три цели таких отверстий: точная посадка шурупа, защита от раскалывания и экономия времени. Его область — плотницкие работы по мягкой древесине, поэтому единственное значение правильнее читать как практическое значение для работ на месте, а не как проверенный проектный допуск. Именно поэтому в таблице выше один столбец, а не матрица по материалам.
Мягкая древесина (измерено) и твёрдая древесина (расчёт)
Исходная таблица даёт по одному значению на размер шурупа и не делит его ни по материалу, ни по породе, поэтому это значение и есть столбец мягкой древесины. В столбце твёрдой древесины к тому же значению применена доля, принятая Лесной лабораторией (FPL) для твёрдой древесины; это расчёт, а не измерение. Пользуйтесь столбцом мягкой древесины как практическим значением, а столбец твёрдой древесины считайте только демонстрацией правила.
| Размер шурупа | Мягкая древесина, значение из таблицы измеренное практическое значение | Твёрдая древесина, расчёт расчёт · не измерение · не проектное значение |
|---|---|---|
| #1 | в исходной таблице нет значения пилотного отверстия | в исходной таблице нет значения пилотного отверстия |
| #2 | 0.0625 in (1.59 mm) | 0.0562 in (1.43 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #3 | 0.0625 in (1.59 mm) | 0.0562 in (1.43 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #4 | 0.0781 in (1.98 mm) | 0.0703 in (1.79 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #5 | 0.0781 in (1.98 mm) | 0.0703 in (1.79 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #6 | 0.0938 in (2.38 mm) | 0.0844 in (2.14 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #7 | 0.1094 in (2.78 mm) | 0.0985 in (2.50 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #8 | 0.1094 in (2.78 mm) | 0.0985 in (2.50 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #9 | 0.125 in (3.17 mm) | 0.1125 in (2.86 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #10 | 0.125 in (3.17 mm) | 0.1125 in (2.86 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #12 | 0.1406 in (3.57 mm) | 0.1265 in (3.21 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #14 | 0.1562 in (3.97 mm) | 0.1406 in (3.57 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #16 | 0.1875 in (4.76 mm) | 0.1688 in (4.29 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
| #18 | 0.2031 in (5.16 mm) | 0.1828 in (4.64 mm) · расчёт · не измерение · не проектное значение |
Допущение, лежащее в основе столбца твёрдой древесины
Расчёт, а не измерение: он исходит из допущения, что отверстие в исходной таблице (STARTER HOLE) сверлилось по диаметру корня резьбы, и применяет к нему долю 90 % для твёрдой древесины. Для диаметра корня резьбы нет значения, которое можно было бы процитировать из источника в общественном достоянии, поэтому столбец твёрдой древесины — только демонстрация правила: это не измерение, не проектное значение и не основание для расчёта цены.
Для сравнения: правило проектирования по нагрузке
Для несущего соединения пилотное отверстие задаётся долей диаметра корня резьбы: около 70 % для мягкой древесины и около 90 % для твёрдой. Большая доля для твёрдой древесины следует из условий применимости формулы выдёргивания, а не из предпочтения материала. Это правило восходит от «Wood Handbook» через NBSIR 77-1282 к работе NBS 1926 года, где оно впервые зафиксировано.
Краткая цитата из источника: “This equation is applicable when screw lead holes have a diameter of about 70% of the root diameter of the threads in softwoods, and about 90% in hardwoods.”
Базой этого правила служит диаметр корня резьбы, а не диаметр стержня и не номинальный диаметр тела. В той же главе для шурупов-глухарей (lag screw) есть отдельное правило с базой по диаметру стержня, и смешивать их нельзя.
Значение в таблице и это правило имеют разное происхождение: таблица — практическое значение для плотницких работ по мягкой древесине, правило — проектная доля по нагрузке. Для приведённых размеров они расходятся примерно на две пятых, поэтому пересчитывать одно в другое или усреднять их нельзя.
Диаметр корня резьбы: две оценки, приведённые раздельно
- Оценка ①: отраслевая практика, зафиксированная Национальным бюро стандартов США в 1977 году, — диаметр корня равен диаметру тела, умноженному на 0.67; для этого размера — 0.0489 in (1.24 mm).
- Оценка ②: само значение пилотного отверстия из исходной таблицы, принятое за диаметр корня. Это та плотницкая привычка, которую работа Национального бюро стандартов 1926 года фиксирует и рекомендует прекратить.
Это две оценки разного происхождения, а не два измерения одной величины: они приводятся рядом и не усредняются и не объединяются в один диаметр корня.
Названия столбцов исходной таблицы в современных терминах
Читайте таблицу выше вместе с этим сопоставлением. Именно из-за обратного порядка в первых двух строках на этой странице рядом с каждой строкой напечатано исходное название столбца.
| Столбец FM 5-426 | Современное название |
|---|---|
| SCREW SIZE | Номер шурупа (заголовок столбца исходной таблицы; столбца материала в ней нет) |
| NOMINAL SCREW BODY DIAMETER | Диаметр тела (номинальный): в исходной таблице эта же величина напечатана дважды — в десятичной строке и в дробной строке с шагом 1/64 |
| PILOT HOLE DRILL SIZE | Проходное отверстие: отверстие, через которое проходит шуруп. В исходной таблице оно названо pilot hole, то есть наоборот по сравнению с современным употреблением |
| PILOT HOLE BIT SIZE | Номер спирального сверла для этого проходного отверстия; номер n означает n/16 in и является обозначением, а не диаметром |
| STARTER HOLE DRILL SIZE | Пилотное отверстие: отверстие, в которое врезается резьба; именно это сегодня называют pilot hole |
| STARTER HOLE BIT SIZE | Номер спирального сверла для этого пилотного отверстия, по той же базе n/16 in |
Полный PDF
Скачать полный PDF (#1-#18, все размеры)
Печатная таблица со всеми размерами этой серии — PDF скачивается сразу.
Другие размеры шурупов
Связанные таблицы
Частые вопросы
Какое пилотное отверстие сверлить под шуруп #1?
Опубликованного практического значения для этого размера нет: в исходной таблице столбец starter hole для самого малого из приведённых шурупов оставлен пустым, и на этой странице пробел не заполняется расчётом. На практике такой мелкий шуруп всё равно вворачивают в предварительно просверленное отверстие, поэтому разумная отправная точка — ближайшие метрические размеры около 2.00 mm, а проходное отверстие 5/64 in (1.98 mm) остаётся для детали, через которую проходит шуруп.
Чем пилотное отверстие отличается от проходного?
Они сверлятся в разных деталях. Проходное отверстие сверлят в прикрепляемой детали, и его диаметр равен диаметру тела шурупа или чуть больше — для шурупа #1 это 0.0730 in (1.85 mm), поэтому на странице приведено 5/64 in (1.98 mm). Пилотное отверстие, которое обычно и имеют в виду под pilot hole, сверлят в детали, несущей нагрузку, и оно меньше диаметра тела, чтобы врезалась резьба; в исходной таблице для этого размера значения нет, поэтому приведённая выше строка пилотного отверстия говорит об этом прямо, а не показывает число. Кроме того, в исходной таблице эти два отверстия названы наоборот.
Есть ли значение пилотного отверстия для каждого размера шурупа?
Нет. В исходной таблице столбец starter hole заполнен для всех размеров начиная с #2, но для самого малого из приведённых размеров он оставлен пустым. Там, где ячейка пуста, на этой странице указано, что значения в таблице нет, вместо расчёта: вычисленное значение невозможно было бы отличить от измеренного.
Это стандартные значения?
Нет, и проектными они тоже не являются. Каждое значение на этой странице — практическое значение для работ на месте или текстовое правило из государственных изданий США в общественном достоянии. Стандарты на шурупы и на серии свёрл, защищённые авторским правом, упомянуты здесь только для сведения об их существовании: ни одно табличное значение из них не воспроизводится, а диаметр корня резьбы, нужный для правила по нагрузке, не задан ни в одном источнике в общественном достоянии.
Что сверлить под твёрдую древесину?
Правило по нагрузке масштабирует пилотное отверстие от диаметра корня резьбы, а в исходной таблице для этого размера шурупа значения пилотного отверстия нет — значит, масштабировать нечего. Поэтому здесь значение для твёрдой древесины не показывается, а не вычисляется по допущению о диаметре корня.
Какое сверло ближе всего к пилотному отверстию in?
Для этого размера шурупа значения пилотного отверстия нет, поэтому свёрла сравниваются с проходным отверстием. Ближайшие дюймовые свёрла к 5/64 in (1.98 mm) — 5/64 (0.0781 in) и #47 (0.0785 in); ближайшие метрические — 2.00 mm и 1.95 mm. Дюймовая и метрическая серии — это два разных набора свёрл, и по всему диапазону совпадают только три размера.
Насколько велик шуруп #1?
Номинальный диаметр тела шурупа #1 — 5/64 in, то есть 0.0730 in (1.85 mm). Номер шурупа — это обозначение размера, а не дробь дюйма и не диаметр в миллиметрах, поэтому его нельзя измерить, его можно только найти в таблице. И пилотное, и проходное отверстие задаются относительно этого диаметра тела.
Можно ли использовать метрическое сверло вместо дюймового?
Для этого размера шурупа в исходной таблице нет пилотного отверстия, поэтому метрическое сверло сравнивается с проходным: ближайшее — 2.00 mm, отклонение от этого отверстия 0.0006 in. Смотрите на отклонение, а не на номинальный размер: метрическая и дюймовая серии совпадают лишь в нескольких размерах.
Источники
Каждое значение и правило выше взято из государственного издания США в общественном достоянии. Стандарты на шурупы и на серии свёрл, защищённые авторским правом, упомянуты только для сведения об их существовании: ни одно табличное значение из них не воспроизводится, и диаметр корня резьбы в них не задан.
Источники
- Постоянные размеры свёрл номерной, буквенной и дробной серий
- FED-STD-H28/2B Unified Inch Screw Threads (дюймовые резьбы UN и UNR) (1984)
- FF-S-111D Screw, Wood, федеральная спецификация США (1974)
- FM 5-426 Carpentry, армия США (исходная таблица) (1995)
- FPL-GTR-190 Wood Handbook, глава 8 Fastenings, Лесная служба USDA (1999)
- TC 9-524 Fundamentals of Machine Tools, армия США (1996)
- NAVEDTRA 14043 Builder 3 and 2, ВМС США (1994)
- NBS Technologic Paper 319, Holding Power of Wood Screws (о прочности удержания шурупа в древесине) (1926)
- NBSIR 77-1282, Национальное бюро стандартов США (1977)
Отказ от ответственности: каждое значение на этой странице — практическое инженерное значение или текстовое правило из источников в общественном достоянии. Ни одно из них не является стандартным или проектным значением и не может служить основанием для приёмки. Для несущих работ руководствуйтесь данными поставщика материала и проектными требованиями, а также просверлите пробную деталь. Ни одно табличное значение из защищённых авторским правом стандартов здесь не воспроизводится.