Durchgangsloch-Rechner - Perfekte Lochdurchmesser für Schrauben und Bolzen finden

Rechner für Durchgangsbohrungen

Eine Durchgangsbohrung ist eine Bohrung, die etwas größer als eine Schraube oder ein Bolzen gebohrt wird, damit das Verbindungselement frei hindurchgeführt werden kann, ohne dass sein Gewinde die Seiten berührt. Ein Rechner für Durchgangsbohrungen ermittelt den richtigen Bohrungsdurchmesser für eine bestimmte Schrauben- oder Bolzengröße anhand standardisierter Tabellen aus dem Maschinenbau statt durch Schätzung.

Was ist eine Durchgangsbohrung?

Bohrungen für Verbindungselemente gibt es in drei grundlegenden Ausführungen.

• Eine Gewindebohrung hat ein eingeschnittenes Gewinde. Die Schraube greift in dieses Gewinde, das die beiden Teile tatsächlich zusammenhält.
• Eine Durchgangsbohrung hat kein Gewinde. Sie ist weiter als das Verbindungselement, sodass die Schraube oder der Bolzen ohne Widerstand hindurchgleitet und anschließend in eine Gewindebohrung oder eine Mutter auf der anderen Seite geschraubt wird.
• Eine Bohrung für eine Übermaßpassung ist kleiner als das Verbindungselement. Das Teil muss aufgepresst oder mit Kraft aufgebracht werden.

Eine zu kleine Durchgangsbohrung kann dazu führen, dass sich Gewindegänge in die Bohrung schneiden, oder verhindern, dass das Verbindungselement überhaupt hindurchgeführt werden kann. Eine zu große Bohrung lässt das Verbindungselement aus seiner Position wandern und verringert die ebene Fläche unter dem Bolzenkopf oder der Unterlegscheibe, die die Klemmkraft überträgt.

Durchgangsbohrungen schaffen außerdem Spiel für geringfügige Fluchtungsfehler zwischen den Teilen, ermöglichen eine leichte Bewegung von Baugruppen bei temperaturbedingter Ausdehnung oder Schrumpfung der Werkstoffe und verringern das Risiko, dass Holz nahe der Bohrung spaltet oder Kunststoff Risse bekommt.

Formel für Durchgangsbohrungen

Die Größen von Durchgangsbohrungen ergeben sich nicht aus einer einzigen einfachen Formel. Normungsorganisationen veröffentlichen eine Tabelle mit Aufmaßen, und das Aufmaß nimmt mit zunehmender Schraubengröße zu. Dieser Rechner verwendet die Werte für die Normalpassung nach ISO 273 (metrische Verbindungselemente) und ASME B18.2.8 (Zoll-Verbindungselemente), also den Tabellen, die in der allgemeinen Fertigung, in der Holzbearbeitung und im Metallbau am häufigsten verwendet werden.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{Aufmaß (aus der Normtabelle)}$

Bei metrischen Schrauben reicht das Aufmaß von 0,4 mm bei einer M2-Schraube bis zu 2,0 mm bei einer M20- oder M24-Schraube – es handelt sich nicht um einen einzigen festen Wert oder Prozentsatz. Schrauben mit Zollmaßen folgen einer eigenen Tabelle in ASME B18.2.8, deren Aufmaße ebenfalls stufenweise mit zunehmender Schraubengröße wachsen.

Durchgerechnetes Beispiel

Eine M6-Schraube hat einen Nenndurchmesser von 6,0 mm. Ihre Durchgangsbohrung für Normalpassung hat 6,6 mm – ein Aufmaß von 0,6 mm. Ein Bohrer mit 6,6 mm oder 6,5 mm ist die übliche Wahl; ein einfacher 6-mm-Bohrer wäre zu knapp.

Größen metrischer Durchgangsbohrungen

Größen von Durchgangsbohrungen für amerikanische Schrauben mit Nummern

ASME B18.2.8 führt Durchgangsbohrungen für Normalpassung für Maschinenschrauben mit Nummern von #0 bis #10 auf, wobei #7 und #9 ausgelassen werden (Größen, die bei Maschinenschrauben selten sind). Für #12 ist keine Zeile für die Normalpassung definiert, daher wird diese Größe nicht angeboten.

Durchgerechnetes Beispiel

Eine #8-Schraube hat einen Durchmesser von 0,164 Zoll. Ihre Durchgangsbohrung für Normalpassung hat 0,196 Zoll; dafür passt ein standardmäßiger Bohrer Nummer 9. Manche Bohrertabellen führen für eine #8-Schraube einen kleineren Wert von 0,177 Zoll auf. Diese Zahl stammt aus einem anderen, engeren System der Freipassung, das auf nummerierten Bohrern beruht, nicht aus der hier verwendeten Tabelle für Normalpassungen nach ASME B18.2.8. Werden die beiden Systeme vermischt, kann eine Bohrung entstehen, in der die Schraube klemmt.

Größen von Durchgangsbohrungen für amerikanische Schrauben mit Bruchmaßen

ASME B18.2.8 definiert für 9/16" keine Zeile für die Normalpassung, daher wird diese Größe nicht angeboten.

Durchgerechnetes Beispiel

Ein 1/4-Zoll-Bolzen hat einen Durchmesser von 0,250 Zoll. Seine Durchgangsbohrung für Normalpassung hat 0,281 Zoll; dafür passt ein standardmäßiger 9/32-Zoll-Bohrer. Das entspricht einem Aufmaß von etwa 1/32 Zoll, nicht 1/16 Zoll, wie manche Faustregeln nahelegen.

Der Rechner wandelt jedes Ergebnis in Zoll für die Anzeige in Millimeter um, da 1 Zoll genau 25,4 mm entspricht.

Enge, normale und weite Passung

Normen definieren mehr als eine Klasse von Durchgangsbohrungen. Eine enge Passung verwendet das kleinste Aufmaß und hält die Teile so genau wie möglich ausgerichtet, verlängert jedoch die Montagezeit. Eine weite Passung verwendet ein größeres Aufmaß und bietet mehr Spiel, um Fluchtungsfehler auszugleichen oder die Wärmeausdehnung aufzunehmen, führt jedoch zu einer weniger festen Verbindung. Dieser Rechner ermittelt nur die Normalpassung, die mittlere Option für die meisten allgemeinen Montagearbeiten in der Holzbearbeitung, Metallbearbeitung und im Maschinenbau.

So verwenden Sie den Rechner für Durchgangsbohrungen

1. Wählen Sie im Dropdown-Menü den Typ des Verbindungselements: metrisch (M2–M24), amerikanisch mit Nummern (#0–#10) oder amerikanisch mit Bruchmaßen (1/4"–1").
2. Lesen Sie den Schraubendurchmesser und die empfohlene Größe der Durchgangsbohrung ab; beide werden in Millimetern angezeigt.
3. Prüfen Sie das Diagramm, das die Schraube und die Durchgangsbohrung maßstabsgetreu darstellt, sodass der Abstand zwischen ihnen leicht zu erkennen ist.
4. Kopieren Sie das Ergebnis, um es in eine Zeichnung, eine Zuschnittliste oder Notizen einzufügen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einer Durchgangsbohrung und einer Gewindebohrung?

Eine Durchgangsbohrung hat kein Gewinde und lässt ein Verbindungselement frei hindurch. In eine Gewindebohrung ist ein Gewinde geschnitten, das das Verbindungselement greift und die Verbindung zusammenhält. Bei einer typischen Schraubverbindung befindet sich die Durchgangsbohrung im anzubringenden Teil und die Gewindebohrung oder Mutter in dem Teil, an dem es befestigt wird.

Wie viel größer sollte eine Durchgangsbohrung als die Schraube sein?

Das hängt von der Schraubengröße ab. Bei metrischen Schrauben reicht das Aufmaß bei Verwendung der Tabelle für Normalpassungen von 0,4 mm bei den kleinsten Größen bis zu 2,0 mm bei den größten. Für Schrauben mit Zollmaßen legt ASME B18.2.8 für jede Größe ein eigenes Aufmaß fest, das ebenfalls stufenweise statt als fester Bruchteil wächst. Es gibt keinen einzelnen Prozentsatz, der für jedes Verbindungselement gilt.

Welchen Bohrer sollte ich für eine Durchgangsbohrung verwenden?

Verwenden Sie die genaue Größe, wenn ein passender Bohrer verfügbar ist. Falls nicht, wählen Sie lieber die nächstgrößere statt die nächstkleinere Größe – eine etwas größere Bohrung verursacht selten Probleme, während eine zu kleine Bohrung verhindern kann, dass das Verbindungselement hindurchgeht, oder dazu führen kann, dass es ein neues Gewinde schneidet.

Warum führen manche Tabellen für dieselbe Schraube eine andere Durchgangsbohrungsgröße auf?

Manche veröffentlichten Tabellen verwenden ein System für enge Passung oder freien Sitz in Verbindung mit nummerierten oder Buchstabenbohrern, das enger ist als die hier verwendete Tabelle für Normalpassungen. Werden Werte aus den beiden Systemen vermischt, kann eine für das Verbindungselement zu enge Bohrung entstehen. Daher sollten in einem Projekt durchgehend die Werte eines einzigen Systems verwendet werden.

Wird die Verbindung durch eine größere Durchgangsbohrung schwächer?

Nicht innerhalb des Bereichs der Normalpassung. Die Festigkeit der Verbindung hängt hauptsächlich davon ab, wie fest das Verbindungselement angezogen ist und wie groß die ebene Fläche ist, auf die der Bolzenkopf oder die Unterlegscheibe drückt. Eine Bohrung, die deutlich größer als das Aufmaß der Normalpassung ist, kann diese ebene Fläche verringern und dazu führen, dass sich die Verbindung unter Belastung verschiebt; eine Bohrung für Normalpassung schwächt die Verbindung jedoch nicht.

Referenzen

• ASME B18.2.8 — Clearance Holes for Bolts, Screws, and Studs. Die Tabelle für Zoll-Verbindungselemente, die dieser Rechner umsetzt.
• ISO 273:1979, Fasteners — Clearance holes for bolts and screws. Das metrische Gegenstück und die Tabelle, die der metrische Zweig des Codes umsetzt. Nur nach Nummer zitiert: iso.org blockiert die automatisierte Linkprüfung, daher wird hier keine URL angegeben.