מחשבון חור מרווח - מצא גודל חור מושלם לברגים ומוטות

מחשבון חורי מעבר

חור מעבר הוא חור שנקדח בקוטר מעט גדול יותר מזה של בורג או בורג הידוק, כדי שהמחבר יוכל לעבור דרכו בחופשיות בלי שהתבריגים שלו ייגעו בדפנות. מחשבון חורי מעבר מוצא את קוטר החור הנכון עבור גודל נתון של בורג או בורג הידוק, באמצעות טבלאות הנדסיות תקניות במקום ניחושים.

מהו חור חופשי?

ישנם שלושה סוגים בסיסיים של חורים למחברים.

• חור מושחל כולל תבריגים שנחתכו בתוכו. הבורג נאחז בתבריגים האלה, והם שמחזיקים למעשה שני חלקים יחד.
• חור חופשי אינו כולל תבריגים. הוא רחב יותר מהמחבר, כך שהבורג או הבורג המוברג מחליקים דרכו ללא התנגדות, ולאחר מכן מוברגים לתוך חור מושחל או אום בצד השני.
• חור להתאמת הידוק קטן יותר מהמחבר. יש ללחוץ את החלק עליו או להרכיבו בכוח.

חור חופשי קטן מדי עלול לגרום לתבריגים להיחתך לתוכו או למנוע מהמחבר לעבור דרכו כלל. חור גדול מדי מאפשר למחבר לסטות ממקומו ומקטין את השטח המישורי שמתחת לראש הבורג או לדסקית, הנושא את עומס ההידוק.

חורים חופשיים מספקים גם מרווח לסטיות יישור קטנות בין חלקים, מאפשרים למכלולים לנוע מעט כאשר חומרים מתפשטים או מתכווצים עקב שינויי טמפרטורה, ומפחיתים את הסיכון לפיצול עץ או להיסדקות פלסטיק בקרבת החור.

נוסחת חור חופשי

גדלי חורים חופשיים אינם מתקבלים מנוסחה פשוטה אחת. גופי תקינה מפרסמים טבלה של מרווחים, והמרווח גדל ככל שהבורג גדול יותר. מחשבון זה משתמש בערכי התאמה רגילה מתוך ISO 273 (מחברים מטריים) ו-ASME B18.2.8 (מחברים באינצ'ים), שהן הטבלאות הנפוצות ביותר בייצור כללי, בנגרות ובעבודות ייצור.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{מרווח (מתוך טבלת התקן)}$

עבור ברגים מטריים, המרווח נע בין 0.4 mm בבורג M2 ועד 2.0 mm בבורג M20 או M24 — לא מדובר בערך קבוע יחיד או באחוז קבוע. ברגים במידות אינץ' כפופים לטבלה משלהם בתקן ASME B18.2.8, וגם בה המרווחים גדלים במדרגות ככל שהבורג גדול יותר.

דוגמה פתורה

לבורג M6 יש קוטר נומינלי של 6.0 mm. קוטר החור החופשי בהתאמה רגילה שלו הוא 6.6 mm — מרווח של 0.6 mm. מקדח בקוטר 6.6 mm או 6.5 mm הוא הבחירה התקנית; מקדח רגיל בקוטר 6 mm יהיה הדוק מדי.

גדלי חורים חופשיים למחברים מטריים

גדלי חורים חופשיים לברגים אמריקאיים ממוספרים

תקן ASME B18.2.8 מפרט חורים חופשיים בהתאמה רגילה עבור ברגי מכונה ממוספרים מ-#0 עד #10, למעט #7 ו-#9 (מידות שאינן נפוצות בברגי מכונה). הוא אינו מגדיר שורה להתאמה רגילה עבור #12, ולכן מידה זו אינה מוצעת.

דוגמה פתורה

קוטר של בורג #8 הוא 0.164 אינץ' (4.17 מ″מ). חור המעבר להתאמה רגילה הוא 0.196 אינץ' (4.98 מ″מ), ומקדח סטנדרטי מספר 9 תואם לו. בחלק מטבלאות המקדחים מופיעה מידה קטנה יותר, 0.177 אינץ' (4.5 מ″מ), עבור בורג #8. מספר זה מגיע ממערכת אחרת והדוקה יותר, של "התאמה חופשית", המבוססת על מקדחים ממוספרים, ולא מטבלת ההתאמה הרגילה של ASME B18.2.8 שבה משתמש מחשבון זה. ערבוב בין שתי המערכות עלול ליצור חור שבו הבורג ייתקע.

גדלי חורים חופשיים לברגים אמריקאיים במידות שבריות

תקן ASME B18.2.8 אינו מגדיר שורה להתאמה רגילה עבור 9/16", ולכן מידה זו אינה מוצעת.

דוגמה פתורה

לבורג מוברג בקוטר 1/4 אינץ׳ יש קוטר של 0.250 אינץ' (6.35 מ″מ). חור החופש שלו בהתאמה רגילה הוא 0.281 אינץ' (7.14 מ″מ), ומתאים לו מקדח תקני בקוטר 9/32 אינץ׳. זהו מרווח של כ-1/32 אינץ' (0.79 מ″מ), ולא 1/16 אינץ' (1.6 מ″מ) כפי שמציעים כללי אצבע מסוימים.

המחשבון ממיר כל תוצאה באינצ'ים למילימטרים להצגה, מכיוון ש-1 אינץ' שווה בדיוק ל-25.4 mm.

התאמה הדוקה, התאמה רגילה והתאמה רופפת

התקנים מגדירים יותר מדרגה אחת של חורים חופשיים. בהתאמה הדוקה משתמשים במרווח הקטן ביותר ושומרים על יישור מדויק ככל האפשר, במחיר של הרכבה איטית יותר. בהתאמה רופפת משתמשים במרווח גדול יותר, המספק מקום רב יותר לתיקון סטיות יישור או לספיגת התפשטות תרמית, במחיר של חיבור פחות הדוק. מחשבון זה מפיק רק התאמה רגילה, האפשרות האמצעית המשמשת ברוב עבודות ההרכבה הכלליות בנגרות, בעיבוד מתכת ובבניית מכונות.

כיצד להשתמש במחשבון חורים חופשיים

1. בחרו סוג מחבר מהרשימה הנפתחת: מטרי (M2–M24), אמריקאי ממוספר (#0–#10), או אמריקאי במידה שברית (1/4"–1").
2. קראו את קוטר הבורג ואת גודל החור החופשי המומלץ, המוצגים שניהם במילימטרים.
3. בדקו את התרשים, המציג את הבורג ואת החור החופשי בקנה מידה, כך שהמרווח ביניהם קל לראות.
4. העתיקו את התוצאה כדי להדביק אותה בשרטוט, ברשימת חיתוך או בסדרת הערות.

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין חור חופשי לחור מושחל?

חור חופשי אינו כולל תבריגים ומאפשר למחבר לעבור דרכו בחופשיות. בחור מושחל נחתכים תבריגים, והם נאחזים במחבר ומחזיקים את החיבור יחד. בחיבור מוברג טיפוסי, החור החופשי נמצא בחלק שמחברים, והחור המושחל (או אום) נמצא בחלק שאליו הוא מתחבר.

בכמה צריך חור חופשי להיות גדול יותר מהבורג?

הדבר תלוי בגודל הבורג. עבור ברגים מטריים, המרווח נע מ-0.4 mm במידות הקטנות ביותר ועד 2.0 mm בגדולות ביותר, לפי טבלת ההתאמה הרגילה. עבור ברגים במידות אינץ', תקן ASME B18.2.8 קובע מרווח משלו לכל מידה, וגם הוא גדל במדרגות ולא כחלק קבוע. אין אחוז יחיד שמתאים לכל מחבר.

באיזה מקדח להשתמש עבור חור חופשי?

השתמשו במידה המדויקת אם קיים מקדח מתאים. אם לא, בחרו במידה הבאה כלפי מעלה ולא כלפי מטה — חור מעט גדול יותר גורם לעיתים רחוקות לבעיות, בעוד שחור קטן מדי עלול למנוע מהמחבר לעבור דרכו או לאלץ אותו לחתוך תבריגים חדשים.

מדוע חלק מהטבלאות מציגות גודל חור חופשי שונה עבור אותו בורג?

חלק מהטבלאות שפורסמו משתמשות במערכת של "התאמה הדוקה" או "התאמה חופשית", המשויכת למקדחים ממוספרים או למקדחי אותיות, והיא הדוקה יותר מטבלת ההתאמה הרגילה שבה נעשה שימוש כאן. ערבוב ערכים משתי המערכות עלול ליצור חור הדוק מדי עבור המחבר, ולכן עדיף להשתמש בנתונים של מערכת אחת לאורך כל הפרויקט.

האם חור חופשי גדול יותר מחליש את החיבור?

לא בטווח ההתאמה הרגילה. חוזק החיבור נובע בעיקר ממידת ההידוק של המחבר ומגודל השטח המישורי שעליו לוחצים ראש הבורג או הדסקית. חור גדול בהרבה מהמרווח של ההתאמה הרגילה עלול להקטין את השטח המישורי ולאפשר לחיבור לסטות תחת עומס, אך חור בהתאמה רגילה אינו מחליש את החיבור.

מקורות

• ISO 273:1979, מחברים — חורי מעבר לברגים ולברגי מכונה, הארגון הבין־לאומי לתקינה.
• ASME B18.2.8, חורי מעבר לברגים, לברגי מכונה ולפיני הברגה, האגודה האמריקאית להנדסת מכונות.