Калкулатор за отвор за проход: Намерете перфектния размер на отвора за вашите винтове и болтове

Въведение в отворите за проход

Отворът за проход е отвор, пробит малко по-голям от диаметъра на винт или болт, за да може той да премине без резба. Този калкулатор за отвор за проход ви помага да определите оптималния размер на отвора на базата на избрания от вас винт или болт, осигурявайки правилно прилягане и функция в проектите ви. Независимо дали работите с метрични винтове, американски номерирани винтове или дробни размери, този инструмент предоставя точни размери на отворите за проход за професионални резултати.

Отворите за проход са съществени в механични сборки, строителство на мебели и DIY проекти, тъй като позволяват по-лесно подравняване на частите, побират разширяване на материала и предотвратяват повреда на резбата. Използването на правилния размер на отвора за проход е от съществено значение за създаването на здрави, правилно подравнени връзки, като същевременно позволява малки корекции по време на сглобяване.

Разбиране на отворите за проход

Какво е отвор за проход?

Отворът за проход е умишлено пробит по-голям от крепежа, който ще премине през него. За разлика от пробития отвор (който има резби, за да се свърже с винта) или от стегнато прилягане (който е по-малък от крепежа), отворът за проход позволява на винта или болта да премине свободно, без да се свързва с околния материал.

Основните цели на отворите за проход включват:

Позволяване на лесно поставяне на крепежи
Осигуряване на пространство за малки несъответствия
Побиранe на термично разширение и свиване
Позволяване на корекции по време на сглобяване
Предотвратяване на повреда на резбата на материала

Типове отвор за проход

Отворите за проход идват в различни размери спрямо диаметъра на крепежа, всеки от които служи за специфични цели:

Близко прилягане: Само леко по-голям от диаметъра на крепежа, осигурява прецизно подравняване с минимално движение
Нормално прилягане: Стандартен отвор за общи приложения, балансиращ лесното сглобяване с стабилността
Свободно прилягане: Значително по-голям от крепежа, позволяващ по-големи корекции и побиране на несъответствия

Този калкулатор предоставя стандартни нормално прилягащи отвори за проход, които са подходящи за повечето приложения.

Формула за размер на отвора за проход

Формулата за изчисляване на стандартния размер на отвора за проход леко варира в зависимост от типа крепеж, но общо следва тези принципи:

За метрични винтове (серия M)

За метрични винтове стандартният отвор за проход може да се изчисли като:

$D_{clearance} = D_{nominal} + \text{толеранс}$

Където:

$D_{clearance}$ е диаметърът на отвора за проход
$D_{nominal}$ е номиналният диаметър на винта
Толерансът обикновено варира от 0.1mm до 1.0mm в зависимост от размера на винта

Например, винт M6 (6mm диаметър) обикновено изисква отвор за проход с диаметър 6.6mm.

За американски номерирани винтове

За американски номерирани винтове отворът за проход обикновено се изчислява като:

$D_{clearance} = D_{screw} + 0.03\text{ инча}$

Където:

$D_{clearance}$ е диаметърът на отвора за проход в инчове
$D_{screw}$ е действителният диаметър на винта в инчове

За американски дробни винтове

За винтове с дробни инчове стандартният отвор за проход е:

$D_{clearance} = D_{nominal} + 1/16\text{ инча}$

За по-малки размери (под 1/4") често се използва отвор с 1/32".

Стандартни таблици за размер на отворите за проход

Отвори за проход за метрични винтове

Размер на винт	Диаметър на винт (mm)	Отвор за проход (mm)
M2	2.0	2.4
M2.5	2.5	2.9
M3	3.0	3.4
M4	4.0	4.5
M5	5.0	5.5
M6	6.0	6.6
M8	8.0	9.0
M10	10.0	11.0
M12	12.0	13.5
M16	16.0	17.5
M20	20.0	22.0
M24	24.0	26.0

Отвори за проход за американски номерирани винтове

Размер на винт	Диаметър на винт (инча)	Отвор за проход (инча)
#0	0.060	0.070
#1	0.073	0.083
#2	0.086	0.096
#3	0.099	0.110
#4	0.112	0.125
#5	0.125	0.138
#6	0.138	0.150
#8	0.164	0.177
#10	0.190	0.205
#12	0.216	0.234

Отвори за проход за американски дробни винтове

Размер на винт	Диаметър на винт (инча)	Отвор за проход (инча)
1/4"	0.250	0.281
5/16"	0.313	0.344
3/8"	0.375	0.406
7/16"	0.438	0.469
1/2"	0.500	0.531
9/16"	0.563	0.594
5/8"	0.625	0.656
3/4"	0.750	0.812
7/8"	0.875	0.938
1"	1.000	1.062

Как да използвате калкулатора за отвор за проход

Използването на нашия калкулатор за отвор за проход е просто:

Изберете размера на вашия винт или болт от падащото меню
- Изберете от метрични размери (M2-M24)
- Американски номерирани размери (#0-#12)
- Американски дробни размери (1/4"-1")
Вижте резултатите, показващи:
- Номиналният диаметър на винта
- Препоръчаният размер на отвора за проход
- Подходящата единица за измерване (mm или инчове)
Използвайте визуализацията, за да разберете връзката между:
- Диаметъра на винта (сив кръг)
- Диаметъра на отвора за проход (син контур)
Копирайте резултата, като кликнете върху бутона "Копирай" за лесна справка по време на проекта ви

Калкулаторът автоматично предоставя стандартния размер на отвора за проход въз основа на инженерните най-добри практики за приложения с нормално прилягане.

Стъпка по стъпка ръководство за пробиване на отвори за проход

За най-добри резултати при създаване на отвори за проход:

Измерете и маркирайте точното място, където трябва да бъде пробит отворът
Изберете правилния размер на свредлото въз основа на препоръката на калкулатора
Използвайте центрова чук за създаване на малка вдлъбнатина, която ще насочи свредлото
Пробийте пилотен отвор с по-малко свредло, ако работите с твърди материали или големи отвори
Пробийте окончателния отвор за проход с препоръчания размер
Премахнете остри ръбове от отвора, за да избегнете проблеми с крепежа
Тествайте прилягането, като поставите крепежа, за да се уверите в правилното разстояние

За прецизна работа, помислете за използване на пробивна машина вместо ръчна бормашина, за да осигурите, че отворът е перфектно перпендикулярен на повърхността.

Приложения и случаи на употреба

Отворите за проход се използват в множество приложения в различни индустрии:

Дърводелство и мебели

В дърводелството, отворите за проход предотвратяват разцепването на дървото, когато се поставят винтове. Те са съществени за:

Конструкция на шкафове
Сглобяване на мебели
Строителство на палуби
Инсталация на врати и прозорци

Металообработка и фабрикация

В металообработката, правилните отвори за проход осигуряват:

Лесно поставяне на болтове в конструктивна стомана
Прецизно подравняване в машини
Побиранe на термично разширение в метални части
Предотвратяване на повреда на резбата в тънки листове метал

Електроника и прецизни устройства

За електронни кутии и прецизни устройства, отворите за проход:

Позволяват монтаж на компоненти без стрес
Осигуряват пространство за подравняване на печатни платки
Побират различни темпорални разширения на материалите
Позволяват обслужване и подмяна на части

Автомобилостроене и аерокосмическа индустрия

В транспортните индустрии, отворите за проход са критични за:

Сглобяване на двигателни компоненти
Прикрепване на панели на каросерията
Монтажи за изолация на вибрации
Инсталации на крепежи с критична безопасност

Разглеждане на материалите

Различните материали могат да изискват различен подход към отворите за проход:

Метал

Стомана и алуминий: Стандартните отвори за проход работят добре
Тънък лист метал: Може да изисква по-голям отвор за предотвратяване на деформация
Отливки: Може да се нуждаят от леко по-голям отвор, за да се поберат отливните толеранси

Дърво

Твърди дървета: Стандартните отвори за проход предотвратяват разцепването
Меките дървета: Може да се възползват от леко по-малки отвори за по-добро захващане
Плоскости и композити: Стандартният отвор за проход предотвратява деламинацията

Пластмаси

Ригидни пластмаси: Стандартният отвор работи за повечето приложения
Гъвкави пластмаси: Може да изискват по-голям отвор, за да предотвратят деформация
Термични съображения: Пластмаси с високо термично разширение може да се нуждаят от допълнителен отвор за проход

Специални случаи и съображения

Винтове с контрасенки

За винтове с контрасенки, ви трябват и двете:

Отвор за проход за стеблото на винта
Отвор с контрасенка за главата на винта

Контрасенката трябва да съответства на ъгъла на главата на винта (обикновено 82° или 90°) и да бъде с размер, позволяващ главата на винта да седи на равнището на повърхността или малко под него.

Преувеличени и прорезни отвори

В някои приложения може да се наложи:

Преувеличени отвори: Много по-големи от стандартните за основни корекции
Прорезни отвори: Удължени, за да позволят линейна корекция
Отвори с ключалка: Позволяват механизми за окачване и заключване

Температурни съображения

В среди с значителни температурни вариации:

Увеличете отворите за проход за материали с различни темпорални разширения
Обмислете диапазона на работната температура при определяне на отворите за проход
Позволете допълнителен отвор за проход за външни приложения, изложени на сезонни промени

Примери за програмиране за изчисления на отворите за проход

Excel формула

1' Excel формула за метрични отвори за проход
2=IF(LEFT(A1,1)="M",VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))+IF(VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))<=5,0.4,IF(VALUE(RIGHT(A1,LEN(A1)-1))<=10,1,1.5)),"Невалиден вход")
3

JavaScript реализация

1function calculateClearanceHole(screwSize) {
2  // За метрични винтове (серия M)
3  if (screwSize.startsWith('M')) {
4    const diameter = parseFloat(screwSize.substring(1));
5    if (diameter <= 5) {
6      return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.4, unit: 'mm' };
7    } else if (diameter <= 10) {
8      return { diameter, clearanceHole: diameter + 1.0, unit: 'mm' };
9    } else {
10      return { diameter, clearanceHole: diameter + 1.5, unit: 'mm' };
11    }
12  }
13  
14  // За американски номерирани винтове
15  if (screwSize.startsWith('#')) {
16    const number = parseInt(screwSize.substring(1));
17    const diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Преобразува винтовия номер в диаметър
18    return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.03, unit: 'inch' };
19  }
20  
21  // За американски дробни винтове
22  if (screwSize.includes('"')) {
23    const fraction = screwSize.replace('"', '');
24    let diameter;
25    
26    if (fraction.includes('/')) {
27      const [numerator, denominator] = fraction.split('/').map(Number);
28      diameter = numerator / denominator;
29    } else {
30      diameter = parseFloat(fraction);
31    }
32    
33    return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.0625, unit: 'inch' };
34  }
35  
36  throw new Error('Непознат формат на размера на винта');
37}
38
39// Пример за употреба
40console.log(calculateClearanceHole('M6'));
41console.log(calculateClearanceHole('#8'));
42console.log(calculateClearanceHole('1/4"'));
43

Python реализация

1def calculate_clearance_hole(screw_size):
2    """Изчислява препоръчания размер на отвора за проход за даден размер на винта."""
3    
4    # За метрични винтове (серия M)
5    if screw_size.startswith('M'):
6        diameter = float(screw_size[1:])
7        if diameter <= 5:
8            clearance = diameter + 0.4
9        elif diameter <= 10:
10            clearance = diameter + 1.0
11        else:
12            clearance = diameter + 1.5
13        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'mm'}
14    
15    # За американски номерирани винтове
16    if screw_size.startswith('#'):
17        number = int(screw_size[1:])
18        diameter = 0.060 + (number * 0.013)  # Преобразува винтовия номер в диаметър
19        clearance = diameter + 0.03
20        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'inch'}
21    
22    # За американски дробни винтове
23    if '"' in screw_size:
24        fraction = screw_size.replace('"', '')
25        if '/' in fraction:
26            numerator, denominator = map(int, fraction.split('/'))
27            diameter = numerator / denominator
28        else:
29            diameter = float(fraction)
30        
31        clearance = diameter + 0.0625
32        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'inch'}
33    
34    raise ValueError(f"Непознат формат на размера на винта: {screw_size}")
35
36# Пример за употреба
37print(calculate_clearance_hole('M6'))
38print(calculate_clearance_hole('#8'))
39print(calculate_clearance_hole('1/4"'))
40

C# реализация

1using System;
2
3public class ClearanceHoleCalculator
4{
5    public static (double Diameter, double ClearanceHole, string Unit) CalculateClearanceHole(string screwSize)
6    {
7        // За метрични винтове (серия M)
8        if (screwSize.StartsWith("M", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
9        {
10            double diameter = double.Parse(screwSize.Substring(1));
11            double clearance;
12            
13            if (diameter <= 5)
14                clearance = diameter + 0.4;
15            else if (diameter <= 10)
16                clearance = diameter + 1.0;
17            else
18                clearance = diameter + 1.5;
19                
20            return (diameter, clearance, "mm");
21        }
22        
23        // За американски номерирани винтове
24        if (screwSize.StartsWith("#"))
25        {
26            int number = int.Parse(screwSize.Substring(1));
27            double diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Преобразува винтовия номер в диаметър
28            double clearance = diameter + 0.03;
29            
30            return (diameter, clearance, "inch");
31        }
32        
33        // За американски дробни винтове
34        if (screwSize.Contains("\""))
35        {
36            string fraction = screwSize.Replace("\"", "");
37            double diameter;
38            
39            if (fraction.Contains("/"))
40            {
41                string[] parts = fraction.Split('/');
42                double numerator = double.Parse(parts[0]);
43                double denominator = double.Parse(parts[1]);
44                diameter = numerator / denominator;
45            }
46            else
47            {
48                diameter = double.Parse(fraction);
49            }
50            
51            double clearance = diameter + 0.0625;
52            return (diameter, clearance, "inch");
53        }
54        
55        throw new ArgumentException($"Непознат формат на размера на винта: {screwSize}");
56    }
57    
58    public static void Main()
59    {
60        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("M6"));
61        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("#8"));
62        Console.WriteLine(CalculateClearanceHole("1/4\""));
63    }
64}
65

История на отворите за проход и стандартизация

Концепцията за отворите за проход е еволюирала заедно с технологията на крепежите. Ранните дърводелци и металообработчици разбраха необходимостта от отвори, по-големи от диаметъра на крепежа, но стандартизацията дойде много по-късно.

Ранно развитие

В прединдустриалната ера занаятчиите често създавали отвори за проход на око, използвайки опита си, за да определят подходящи размери. С настъпването на масовото производство по време на индустриалната революция, необходимостта от стандартизация стана очевидна.

Модерна стандартизация

Днес размерите на отворите за проход са стандартизирани от различни организации:

ISO (Международна организация по стандартизация): Определя метричните отвори за проход
ANSI (Американски национален стандартен институт): Установява американските стандартни отвори за проход
DIN (Немски институт за стандартизация): Германски стандарти, които повлияха на много международни стандарти

Тези стандарти осигуряват взаимозаменяемост на частите и последователност в различни индустрии и държави.

Често задавани въпроси

Каква е разликата между отвор за проход и пробит отвор?

Отворът за проход е пробит по-голям от диаметъра на крепежа, за да позволи на крепежа да премине свободно, без резба. Пробитият отвор има резби, изрязани в него, за да се свърже с винта, създавайки сигурна връзка. Отворите за проход се използват в компонента, който се закрепва, докато пробитите отвори се използват в компонента, който приема крепежа.

Колко по-голям трябва да бъде отворът за проход от винта?

За стандартни приложения, отворът за проход трябва да бъде приблизително 10-15% по-голям от диаметъра на винта. За метрични винтове, това обикновено означава 0.4mm по-голямо за винтове до M5, 1mm по-голямо за винтове M6-M10 и 1.5mm по-голямо за винтове M12 и по-големи. За прецизни приложения или специални случаи може да се изискват различни разстояния.

Защо винтовете ми не преминават през отворите за проход?

Ако винтовете не преминават през отворите за проход, възможни причини включват:

Използваното свредло е било по-малко от посоченото
Отворът е пробит под ъгъл, намалявайки ефективния диаметър
Винтът има бури или повреда, което го прави по-голям от номиналния размер
Избран е грешен размер на винта за изчислението
Материалът е набъбнал (често срещано при някои дървета в условия на влага)

Мога ли да използвам същия размер на отвора за проход за различни материали?

Въпреки че стандартните размери на отворите за проход работят за повечето материали, може да са необходими известни корекции:

За меки или гъвкави материали, леко по-малките отвори за проход могат да предотвратят деформация
За материали с високо термично разширение, може да са необходими по-големи отвори за проход
За прецизни приложения, може да са необходими специфични разстояния за материалите

Как да определя размера на отвора за проход за нестандартни винтове?

За нестандартни винтове:

Измерете действителния диаметър на винта с шублер
Добавете подходящия отвор (10-15% от диаметъра)
Изберете най-близкия стандартен размер на свредлото, който е по-голям от изчислената стойност

Какъв размер свредло трябва да използвам за конкретен отвор за проход?

Изберете свредло, което съответства или е малко по-голямо от изчисления размер на отвора за проход. Никога не използвайте по-малко свредло, тъй като това ще създаде стегнато прилягане. Ако нямате точния размер, по-добре е да изберете малко по-голямо, отколкото по-малко.

Как отворите за проход влияят на здравината на съединението?

Правилно размерен отвор за проход не оказва значително влияние върху здравината на съединението, тъй като здравината идва от крепежа и налягането, което той генерира. Въпреки това, прекалено големите отвори за проход могат да намалят площта на носене и потенциално да позволят повече движение в съединението, което може да повлияе на дългосрочната издръжливост при динамични натоварвания.

Източници

ISO 273:1979 - Крепежи - Отвори за проход за болтове и винтове
ASME B18.2.8 - Отвори за проход за болтове, винтове и щифтове
Machinery's Handbook, 31-во издание, Industrial Press
Carroll, D. (2018). Прецизно инженерство: Технология на крепежите и свързването. Springer.
Smith, G. T. (2016). Технология на рязане: Индустриален наръчник. Springer.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30-то издание). Industrial Press.

Заключение

Калкулаторът за отвор за проход е основен инструмент за всеки, който работи с крепежи в строителството, дърводелството, металообработката или DIY проекти. Като предоставя точни размери на отворите за проход на базата на избрания винт или болт, той помага да се осигури правилно прилягане, подравняване и функция в вашите сборки.

Запомнете, че докато стандартните отвори за проход работят за повечето приложения, специалните случаи може да изискват корекции в зависимост от свойствата на материала, температурните условия или специфичните изисквания за прецизност. Винаги обмисляйте специфичните нужди на проекта си, когато определяте подходящия размер на отвора за проход.

Опитайте нашия калкулатор за отвор за проход днес, за да премахнете догадките от следващия си проект и да постигнете професионални резултати с правилно размерени отвори за всички ваши крепежи.

Калкулатор за отвор за просвет за винтове и болтове

Калкулатор за отвор за освобождаване

Документация