Átmenő furat kalkulátor - Tökéletes furatméret csavarokhoz és csapszegekhez

Átmenőfurat-kalkulátor

Az átmenő furat olyan furat, amelyet a csavar vagy csavarorsó átmérőjénél kissé nagyobbra fúrnak, így a kötőelem szabadon áthaladhat rajta anélkül, hogy a menetei érintenék az oldalát. Az átmenőfurat-kalkulátor szabványos mérnöki táblázatok alapján, találgatás helyett megadja az adott csavar- vagy csavarorsómérethez megfelelő furatátmérőt.

Mi az az átmenő furat?

A kötőelemfuratoknak három alapvető típusa van.

• A menetes furatban menetet alakítanak ki. A csavar ebbe a menetbe kapaszkodik, és ez tartja ténylegesen össze a két alkatrészt.
• Az átmenő furatban nincs menet. A kötőelem átmérőjénél nagyobbra készül, így a csavar vagy csavarorsó akadálytalanul átcsúszik rajta, majd a túloldalon egy menetes furatba vagy anyába hajtható.
• A szorító illesztésű furat kisebb a kötőelem átmérőjénél. Az alkatrészt rá kell préselni vagy rá kell erőltetni.

A túl kicsi átmenő furatba a menet belevághat, vagy a kötőelem egyáltalán nem tud áthaladni rajta. A túl nagy furat lehetővé teszi a kötőelem elmozdulását, és csökkenti a csavarfej vagy az alátét alatti sík felületet, amely a szorítóerőt viseli.

Az átmenő furatok helyet biztosítanak az alkatrészek közötti kisebb illesztési pontatlanságoknak, lehetővé teszik, hogy az összeállítások kissé elmozduljanak az anyagok hőmérséklet miatti tágulásakor vagy zsugorodásakor, továbbá csökkentik a furat közelében a fa hasadásának vagy a műanyag megrepedésének kockázatát.

Átmenőfurat-képlet

Az átmenő furatok mérete nem egyetlen egyszerű képlet eredménye. A szabványügyi szervezetek a ráhagyásokat táblázatban teszik közzé, és a ráhagyás a csavar méretével együtt növekszik. Ez a kalkulátor az ISO 273 (metrikus kötőelemek) és az ASME B18.2.8 (hüvelykméretű kötőelemek) normál illesztéshez tartozó értékeit használja, amelyek az általános gyártásban, faipari munkákban és szerkezetgyártásban leggyakrabban alkalmazott táblázatok.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{ráhagyás (a szabványos táblázat alapján)}$

Metrikus csavaroknál a ráhagyás az M2-es csavar 0,4 mm értékétől az M20-as vagy M24-es csavar 2,0 mm értékéig terjed — nem egyetlen rögzített érték vagy százalék. A hüvelykméretű csavarok saját, az ASME B18.2.8 szabványban szereplő táblázatot követik, amelyben a ráhagyások szintén lépcsőzetesen növekednek a csavar méretével.

Megoldott példa

Egy M6-os csavar névleges átmérője 6,0 mm. A hozzá tartozó, normál illesztésű átmenő furat mérete 6,6 mm — a ráhagyás 0,6 mm. A szabványos választás a 6,6 mm vagy a 6,5 mm méretű fúrószár; a sima 6 mm méretű fúrószár túl szűk lenne.

Metrikus átmenőfurat-méretek

Amerikai számozott csavarok átmenőfurat-méretei

Az ASME B18.2.8 szabvány a számozott gépcsavarok normál illesztésű átmenő furatait #0 és #10 között sorolja fel, kihagyva a #7 és #9 méretet (ezek ritkák a gépcsavarok között). A #12 mérethez nem határoz meg normál illesztésű sort, ezért ez a méret nem érhető el.

Megoldott példa

Egy #8 méretű csavar átmérője 0,164 hüvelyk. A hozzá tartozó, normál illesztésű átmenő furat mérete 0,196 hüvelyk, amelyhez szabványos, 9-es számú fúrószár illeszkedik. Egyes fúrótáblázatok kisebb, 0,177 hüvelykes értéket adnak meg #8 méretű csavarhoz. Ez a szám egy másik, szűkebb, számozott fúrószárakon alapuló „szabad illesztésű” rendszerből származik, nem pedig a kalkulátor által használt ASME B18.2.8 szerinti normál illesztési táblázatból. A két rendszer keverése olyan furatot eredményezhet, amely megszorul a csavaron.

Amerikai tört hüvelykes csavarok átmenőfurat-méretei

Az ASME B18.2.8 szabvány nem határoz meg normál illesztésű sort a 9/16" mérethez, ezért ez a méret nem érhető el.

Megoldott példa

Egy 1/4 hüvelyk csavar átmérője 0,250 hüvelyk. A hozzá tartozó, normál illesztésű átmenő furat mérete 0,281 hüvelyk, amelyhez szabványos 9/32 hüvelyk fúrószár illeszkedik. Ez körülbelül 1/32 hüvelyk ráhagyást jelent, nem pedig 1/16 hüvelyket, ahogy azt egyes ökölszabályok állítják.

A kalkulátor minden hüvelykben megadott eredményt milliméterre vált át a megjelenítéshez, mivel 1 hüvelyk pontosan 25,4 mm.

Szoros, normál és laza illesztés

A szabványok egynél több átmenőfurat-illesztési osztályt határoznak meg. A szoros illesztés a legkisebb ráhagyást használja, és a lehető legpontosabban tartja egy vonalban az alkatrészeket, az összeszerelés lassúságának árán. A laza illesztés nagyobb ráhagyást biztosít, így több hely marad az illesztési eltérések korrigálására vagy a hőtágulás felvételére, viszont a kötés kevésbé lesz szoros. Ez a kalkulátor csak normál illesztést ad meg, amely a faipari, fémipari és gépgyártási általános szerelési munkákban használt köztes lehetőség.

Az átmenőfurat-kalkulátor használata

1. Válassza ki a kötőelem típusát a legördülő menüből: metrikus (M2–M24), amerikai számozott (#0–#10) vagy amerikai tört hüvelykes (1/4"–1").
2. Olvassa le a csavar átmérőjét és az ajánlott átmenőfurat-méretet, amelyek mindketten milliméterben jelennek meg.
3. Ellenőrizze az ábrát, amely méretarányosan rajzolja ki a csavart és az átmenő furatot, így könnyen látható a közöttük lévő rés.
4. Másolja ki az eredményt, hogy beilleszthesse egy rajzba, darabjegyzékbe vagy jegyzetbe.

Gyakran ismételt kérdések

Mi a különbség az átmenő furat és a menetes furat között?

Az átmenő furatban nincs menet, és a kötőelem szabadon áthaladhat rajta. A menetes furatban menetet alakítanak ki, amely megfogja a kötőelemet, és összetartja a kötést. Egy tipikus csavarkötésben az átmenő furat a rögzítendő alkatrészben, a menetes furat vagy az anya pedig abban az alkatrészben található, amelyhez azt rögzítik.

Mennyivel kell nagyobbnak lennie az átmenő furatnak a csavarnál?

Ez a csavar méretétől függ. Metrikus csavaroknál a normál illesztési táblázat szerint a ráhagyás a legkisebb méreteknél 0,4 mm értéktől a legnagyobbaknál 2,0 mm értékig terjed. A hüvelykméretű csavaroknál az ASME B18.2.8 minden mérethez saját ráhagyást határoz meg, amely szintén lépcsőzetesen, nem pedig rögzített törtértékkel növekszik. Nincs egyetlen százalék, amely minden kötőelemre alkalmazható.

Milyen fúrószárat használjak átmenő furathoz?

Használja a pontos méretet, ha rendelkezésre áll megfelelő fúrószár. Ha nem, a következő nagyobb méretet válassza a kisebb helyett — a kissé nagyobb furat ritkán okoz problémát, míg az alulméretezett furat megakadályozhatja a kötőelem áthaladását, vagy arra kényszerítheti, hogy új menetet vágjon magának.

Miért adnak meg egyes táblázatok eltérő átmenőfurat-méretet ugyanahhoz a csavarhoz?

Egyes közzétett táblázatok számozott vagy betűjelű fúrószárakkal párosított „szoros illesztésű” vagy „szabad illesztésű” rendszert használnak, amely szűkebb az itt alkalmazott normál illesztési táblázatnál. A két rendszer értékeinek keverése a kötőelemhez túl szűk furatot eredményezhet, ezért egy projekten belül célszerű végig ugyanannak a rendszernek az értékeit használni.

Gyengébb lesz a kötés a nagyobb átmenő furattól?

A normál illesztési tartományon belül nem. A kötés szilárdsága főként attól függ, milyen szorosan húzzák meg a kötőelemet, és mekkora sík felületre támaszkodik a csavarfej vagy az alátét. A normál illesztés ráhagyásánál jóval nagyobb furat csökkentheti ezt a sík felületet, és terhelés alatt elmozdulhat tőle a kötés, de a normál illesztésű furat nem gyengíti a kötést.

Hivatkozások

• ISO 273:1979, Kötőelemek — Csavarok és csavarorsók átmenő furatai, Nemzetközi Szabványügyi Szervezet.
• ASME B18.2.8, Csavarok, menetes csapok és tőcsavarok átmenő furatai, Amerikai Gépészmérnökök Szövetsége.