Calculadora de Forats de Joc - Trobeu la Mida de Forat Perfecta per a Cargols i Femelles

Calculadora de forats de pas

Un forat de pas és un forat perforat lleugerament més gran que un cargol o un pern, de manera que l'element de fixació hi pugui passar lliurement, sense que les seves rosques toquin els costats. Una calculadora de forats de pas consulta el diàmetre correcte del forat per a una mida determinada de cargol o pern, mitjançant taules d'enginyeria estàndard en lloc de fer estimacions.

Què és un forat de pas?

Els forats per a elements de fixació són de tres tipus bàsics.

• Un forat roscat té rosques tallades a l'interior. El cargol s'hi agafa, i això és el que realment manté unides dues peces.
• Un forat de pas no té rosques. És més ample que l'element de fixació, de manera que el cargol o el pern hi llisca sense resistència i després s'enrosca en un forat roscat o en una femella de l'altre costat.
• Un forat amb ajust d'interferència és més petit que l'element de fixació. La peça s'hi ha de prémer o forçar.

Un forat de pas massa petit pot fer que les rosques hi tallin el material o impedir completament que hi passi l'element de fixació. Un forat massa gran permet que l'element de fixació es desplaci de la seva posició i redueix la superfície plana sota el cap del pern o la volandera que suporta la càrrega de subjecció.

Els forats de pas també deixen marge per a petites desalineacions entre peces, permeten que els conjunts es moguin lleugerament quan els materials s'expandeixen o es contreuen amb la temperatura i redueixen el risc que la fusta es parteixi o que el plàstic s'esquerdi a prop del forat.

Fórmula del forat de pas

Les mides dels forats de pas no són el resultat d'una sola fórmula senzilla. Els organismes de normalització publiquen una taula de folgances, i la folgança augmenta a mesura que el cargol es fa més gran. Aquesta calculadora utilitza els valors d'ajust normal de la norma ISO 273 (elements de fixació mètrics) i d'ASME B18.2.8 (elements de fixació en polzades), les taules més utilitzades en fabricació general, fusteria i construcció.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{folgança (de la taula de la norma)}$

Per als cargols mètrics, la folgança va de 0,4 mm en un cargol M2 fins a 2,0 mm en un cargol M20 o M24; no és un valor fix ni un percentatge únic. Els cargols de mides en polzades segueixen la seva pròpia taula a ASME B18.2.8, amb folgances que també augmenten per graons a mesura que el cargol es fa més gran.

Exemple resolt

Un cargol M6 té un diàmetre nominal de 6,0 mm. El seu forat de pas amb ajust normal és de 6,6 mm, una folgança de 0,6 mm. Una broca de 6,6 mm o de 6,5 mm és l'opció estàndard; una broca simple de 6 mm quedaria massa ajustada.

Mides mètriques dels forats de pas

Mides dels forats de pas per a cargols numerats americans

ASME B18.2.8 enumera els forats de pas amb ajust normal per a cargols de màquina numerats des de #0 fins a #10, ometent #7 i #9 (mides poc habituals per als cargols de màquina). No defineix cap fila d'ajust normal per a #12, de manera que aquesta mida no s'ofereix.

Exemple resolt

Un cargol #8 té un diàmetre de 0,164 polzades. El seu forat de pas amb ajust normal és de 0,196 polzades (4,98 mm), que correspon a una broca numerada estàndard número 9. Algunes taules de broques indiquen una mida més petita, 0,177 polzades, per a un cargol #8. Aquesta xifra prové d'un sistema diferent i més ajustat d'«ajust lliure» basat en broques numerades, no pas de la taula d'ajust normal d'ASME B18.2.8 que utilitza aquesta calculadora. Barrejar els dos sistemes pot fer que el cargol s'encalli al forat.

Mides dels forats de pas per a cargols americans fraccionaris

ASME B18.2.8 no defineix cap fila d'ajust normal per a 9/16", de manera que aquesta mida no s'ofereix.

Exemple resolt

Un pern de 1/4 polzades té un diàmetre de 0,250 polzades. El seu forat de pas amb ajust normal és de 0,281 polzades (7,14 mm), que correspon a una broca estàndard de 9/32 polzades. Això representa una folgança d'aproximadament 1/32 de polzada (0,79 mm), no pas de 1/16 de polzada (1,6 mm), com suggereixen algunes regles pràctiques.

La calculadora converteix a mil·límetres tots els resultats en polzades per mostrar-los, ja que 1 polzada equival exactament a 25,4 mm.

Ajust estret, ajust normal i ajust folgat

Les normes defineixen més d'una classe de forat de pas. Un ajust estret utilitza la folgança més petita i manté les peces alineades amb la màxima precisió possible, a costa d'un muntatge més lent. Un ajust folgat utilitza una folgança més gran i deixa més espai per corregir desalineacions o absorbir l'expansió tèrmica, a costa d'una unió menys ajustada. Aquesta calculadora només produeix l'ajust normal, l'opció intermèdia utilitzada en la majoria de treballs de muntatge general en fusteria, treball del metall i construcció de màquines.

Com s'utilitza la calculadora de forats de pas

1. Trieu un tipus d'element de fixació al menú desplegable: mètric (M2–M24), numerat americà (#0–#10) o fraccionari americà (1/4"–1").
2. Llegiu el diàmetre del cargol i la mida recomanada del forat de pas, tots dos mostrats en mil·límetres.
3. Comproveu el diagrama, que dibuixa el cargol i el forat de pas a escala perquè l'espai entre tots dos es vegi fàcilment.
4. Copieu el resultat per enganxar-lo en un dibuix, una llista de tall o un conjunt de notes.

Preguntes més freqüents

Quina diferència hi ha entre un forat de pas i un forat roscat?

Un forat de pas no té rosques i permet que l'element de fixació hi passi lliurement. Un forat roscat té rosques tallades a l'interior que subjecten l'element de fixació i mantenen unida la junta. En una unió cargolada típica, el forat de pas es troba a la peça que s'està fixant, i el forat roscat (o una femella) es troba a la peça a la qual s'uneix.

Quant més gran ha de ser un forat de pas que el cargol?

Depèn de la mida del cargol. Per als cargols mètrics, la folgança va de 0,4 mm en les mides més petites fins a 2,0 mm en les més grans, segons la taula d'ajust normal. Per als cargols de mides en polzades, ASME B18.2.8 estableix la seva pròpia folgança per a cada mida, que també augmenta per graons en lloc de fer-ho segons una fracció fixa. No hi ha cap percentatge únic aplicable a tots els elements de fixació.

Quina broca s'ha d'utilitzar per a un forat de pas?

Utilitzeu la mida exacta si hi ha una broca corresponent. Si no n'hi ha, trieu la mida immediatament superior en lloc de la inferior: un forat lleugerament més gran rarament causa problemes, mentre que un forat massa petit pot impedir que hi passi l'element de fixació o obligar-lo a tallar rosques noves.

Per què algunes taules indiquen una mida de pas diferent per al mateix cargol?

Algunes taules publicades utilitzen un sistema d'«ajust estret» o «ajust lliure» associat a broques numerades o amb lletres, que és més ajustat que la taula d'ajust normal utilitzada aquí. Barrejar valors dels dos sistemes pot produir un forat massa ajustat per a l'element de fixació; per això és preferible utilitzar les xifres d'un sol sistema al llarg de tot el projecte.

Un forat de pas més gran fa que la unió sigui més feble?

No dins de l'interval d'ajust normal. La resistència de la unió depèn principalment de la fermesa amb què s'estreny l'element de fixació i de la superfície plana contra la qual pressiona el cap del pern o la volandera. Un forat molt més gran que la folgança de l'ajust normal pot reduir aquesta superfície plana i permetre que la unió es desplaci sota càrrega, però un forat amb ajust normal no debilita la unió.

Referències

• ISO 273:1979, Elements de fixació — Forats de pas per a perns i cargols, Organització Internacional de Normalització.
• ASME B18.2.8, Forats de pas per a perns, cargols i espàrrecs, Societat Americana d'Enginyers Mecànics.