Pengira Lubang Clearance: Cari Saiz Lubang yang Sempurna untuk Skru dan Bolts Anda

Pengenalan kepada Lubang Clearance

Lubang clearance adalah lubang yang dibor sedikit lebih besar daripada diameter skru atau bolt untuk membolehkan ia melalui tanpa benang. Pengira lubang clearance ini membantu anda menentukan saiz lubang yang optimum berdasarkan skru atau bolt yang anda pilih, memastikan kesesuaian dan fungsi yang betul dalam projek anda. Sama ada anda bekerja dengan skru metrik, skru bernombor Amerika, atau saiz pecahan, alat ini menyediakan dimensi lubang clearance yang tepat untuk hasil berkualiti profesional.

Lubang clearance adalah penting dalam pemasangan mekanikal, pembinaan perabot, dan projek DIY kerana ia membolehkan penyelarasan bahagian yang lebih mudah, mengakomodasi pengembangan bahan, dan mencegah kerosakan benang. Menggunakan saiz lubang clearance yang betul adalah penting untuk mencipta sambungan yang kuat dan selaras dengan betul sambil membolehkan penyesuaian kecil semasa pemasangan.

Memahami Lubang Clearance

Apa itu Lubang Clearance?

Lubang clearance secara sengaja dibor lebih besar daripada pengikat yang akan melalui. Berbeza dengan lubang yang ditap (yang mempunyai benang untuk berinteraksi dengan skru) atau pemasangan gangguan (yang lebih kecil daripada pengikat), lubang clearance membolehkan skru atau bolt melalui dengan bebas tanpa berinteraksi dengan bahan sekeliling.

Tujuan utama lubang clearance termasuk:

Membolehkan pemasangan pengikat dengan mudah
Menyediakan ruang untuk penyelarasan kecil
Mengakomodasi pengembangan dan pengecutan termal
Membolehkan penyesuaian semasa pemasangan
Mencegah kerosakan benang pada bahan

Jenis Pemasangan Clearance

Lubang clearance datang dalam pelbagai saiz berbanding dengan diameter pengikat, masing-masing berfungsi untuk tujuan tertentu:

Pemasangan Dekat: Hanya sedikit lebih besar daripada diameter pengikat, memberikan penyelarasan yang tepat dengan pergerakan minimum
Pemasangan Normal: Clearance standard untuk aplikasi umum, mengimbangi kemudahan pemasangan dengan kestabilan
Pemasangan Longgar: Jauh lebih besar daripada pengikat, membolehkan penyesuaian yang lebih besar dan mengakomodasi penyelarasan yang salah

Pengira ini menyediakan lubang clearance pemasangan normal standard, yang sesuai untuk kebanyakan aplikasi.

Formula Saiz Lubang Clearance

Formula untuk mengira saiz lubang clearance standard berbeza sedikit bergantung kepada jenis pengikat, tetapi secara umum mengikuti prinsip ini:

Untuk Skru Metrik (M siri)

Untuk skru metrik, lubang clearance standard boleh dikira sebagai:

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

Di mana:

$D_{clearance}$ adalah diameter lubang clearance
$D_{nominal}$ adalah diameter nominal skru
Toleransi biasanya berkisar dari 0.1mm hingga 1.0mm bergantung pada saiz skru

Sebagai contoh, skru M6 (diameter 6mm) biasanya memerlukan lubang clearance 6.6mm.

Untuk Skru Bernombor Amerika

Untuk skru bernombor Amerika, lubang clearance biasanya dikira sebagai:

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

Di mana:

$D_{clearance}$ adalah diameter lubang clearance dalam inci
$D_{screw}$ adalah diameter skru sebenar dalam inci

Untuk Skru Pecahan Amerika

Untuk skru inci pecahan, clearance standard adalah:

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

Untuk saiz yang lebih kecil (di bawah 1/4"), clearance 1/32" sering digunakan sebagai ganti.

Jadual Saiz Lubang Clearance Standard

Lubang Clearance Skru Metrik

Saiz Skru	Diameter Skru (mm)	Lubang Clearance (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

Lubang Clearance Skru Bernombor Amerika

Saiz Skru	Diameter Skru (inci)	Lubang Clearance (inci)
#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

Lubang Clearance Skru Pecahan Amerika

Saiz Skru	Diameter Skru (inci)	Lubang Clearance (inci)
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

Cara Menggunakan Pengira Lubang Clearance

Menggunakan pengira lubang clearance kami adalah mudah:

Pilih saiz skru atau bolt anda dari menu dropdown
- Pilih dari saiz metrik (M2-M24)
- Saiz bernombor Amerika (#0-#12)
- Saiz pecahan Amerika (1/4"-1")
Lihat hasil yang menunjukkan:
- Diameter nominal skru
- Saiz lubang clearance yang disyorkan
- Unit pengukuran yang sesuai (mm atau inci)
Gunakan visualisasi untuk memahami hubungan antara:
- Diameter skru (bulatan kelabu)
- Diameter lubang clearance (garisan biru)
Salin hasil dengan mengklik butang "Salin" untuk rujukan mudah semasa projek anda

Pengira secara automatik menyediakan saiz lubang clearance standard berdasarkan amalan terbaik kejuruteraan untuk aplikasi pemasangan normal.

Panduan Langkah demi Langkah untuk Menggerudi Lubang Clearance

Untuk hasil terbaik semasa mencipta lubang clearance:

Ukur dan tandakan lokasi tepat di mana lubang harus dibor
Pilih bit gerudi yang betul berdasarkan cadangan pengira
Gunakan pengetuk pusat untuk membuat lekukan kecil yang akan memandu bit gerudi
Gerudi lubang panduan dengan bit yang lebih kecil jika bekerja dengan bahan keras atau lubang besar
Gerudi lubang clearance akhir pada saiz yang disyorkan
Deburr lubang untuk mengeluarkan sebarang tepi tajam yang mungkin mengganggu pengikat
Uji kesesuaian dengan memasukkan pengikat untuk memastikan clearance yang betul

Untuk kerja ketepatan, pertimbangkan untuk menggunakan mesin gerudi daripada gerudi tangan untuk memastikan lubang tegak lurus sempurna terhadap permukaan.

Aplikasi dan Kes Penggunaan

Lubang clearance digunakan dalam pelbagai aplikasi di pelbagai industri:

Pertukangan Kayu dan Perabot

Dalam pertukangan kayu, lubang clearance mencegah kayu daripada pecah apabila skru dimasukkan. Mereka penting untuk:

Pembinaan kabinet
Pemasangan perabot
Pembinaan dek
Pemasangan pintu dan tingkap

Pembuatan dan Fabrikasi Logam

Dalam fabrikasi logam, lubang clearance yang betul memastikan:

Pemasangan bolt yang mudah dalam keluli struktur
Penyelarasan tepat dalam mesin
Pengakomodasian pengembangan termal dalam bahagian logam
Mencegah kerosakan benang dalam logam lembaran nipis

Elektronik dan Peranti Ketepatan

Untuk penutup elektronik dan peranti ketepatan, lubang clearance:

Membolehkan pemasangan komponen tanpa tekanan
Menyediakan ruang penyesuaian untuk penyelarasan PCB
Mengakomodasi kadar pengembangan termal bahan yang berbeza
Membolehkan kebolehlaksanaan dan penggantian bahagian

Automotif dan Aeroangkasa

Dalam industri pengangkutan, lubang clearance adalah kritikal untuk:

Pemasangan komponen enjin
Pemasangan panel badan
Pemasangan pengasingan getaran
Pemasangan pengikat yang kritikal untuk keselamatan

Pertimbangan Bahan

Bahan yang berbeza mungkin memerlukan pendekatan lubang clearance yang berbeza:

Logam

Keluli dan Aluminium: Lubang clearance standard berfungsi dengan baik
Logam Lembaran Nipis: Mungkin memerlukan clearance yang lebih besar untuk mencegah distorsi
Logam Tuang: Mungkin memerlukan clearance yang sedikit lebih besar untuk mengakomodasi toleransi pengecoran

Kayu

Kayu Keras: Lubang clearance standard mencegah pecahan
Kayu Lembut: Mungkin mendapat manfaat daripada lubang clearance yang sedikit lebih kecil untuk pegangan yang lebih baik
Papan Plywood dan Komposit: Lubang clearance standard mencegah delaminasi

Plastik

Plastik Rigid: Lubang clearance standard berfungsi untuk kebanyakan aplikasi
Plastik Fleksibel: Mungkin memerlukan clearance yang lebih besar untuk mencegah distorsi
Pertimbangan Termal: Plastik dengan pengembangan termal tinggi mungkin memerlukan clearance tambahan

Kes Istimewa dan Pertimbangan

Skru Countersunk

Untuk skru countersunk, anda memerlukan kedua-duanya:

Lubang clearance untuk batang skru
Lubang countersink untuk kepala skru

Countersink harus sepadan dengan sudut kepala skru (biasanya 82° atau 90°) dan bersaiz untuk membolehkan kepala skru duduk rata dengan atau sedikit di bawah permukaan.

Lubang Oversized dan Slotted

Dalam beberapa aplikasi, anda mungkin memerlukan:

Lubang Oversized: Jauh lebih besar daripada clearance standard untuk penyesuaian besar
Lubang Slotted: Memanjang untuk membolehkan penyesuaian linear
Slot Keyhole: Membolehkan mekanisme penggantungan dan penguncian

Pertimbangan Suhu

Dalam persekitaran dengan variasi suhu yang ketara:

Tingkatkan clearance untuk bahan dengan kadar pengembangan termal yang berbeza
Pertimbangkan julat suhu operasi semasa menentukan clearance
Benarkan clearance tambahan untuk aplikasi luar yang terdedah kepada perubahan musim

Contoh Pengaturcaraan untuk Pengiraan Lubang Clearance

Formula Excel

1' Formula Excel untuk lubang clearance metrik
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)),"Input tidak sah")
3

Pelaksanaan JavaScript

1function calculateClearanceHole(screwSize) {
2  // Untuk skru metrik (M siri)
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  // Untuk skru bernombor Amerika
15  if (screwSize.startsWith('#')) {
16    const number = parseInt(screwSize.substring(1));
17    const diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Menukar nombor skru kepada diameter
18    return { diameter, clearanceHole: diameter + 0.03, unit: 'inchi' };
19  }
20  
21  // Untuk skru pecahan Amerika
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: 'inchi' };
34  }
35  
36  throw new Error('Format saiz skru tidak dikenali');
37}
38
39// Contoh penggunaan
40console.log(calculateClearanceHole('M6'));
41console.log(calculateClearanceHole('#8'));
42console.log(calculateClearanceHole('1/4"'));
43

Pelaksanaan Python

1def calculate_clearance_hole(screw_size):
2    """Mengira saiz lubang clearance yang disyorkan untuk saiz skru tertentu."""
3    
4    # Untuk skru metrik (M siri)
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    # Untuk skru bernombor Amerika
16    if screw_size.startswith('#'):
17        number = int(screw_size[1:])
18        diameter = 0.060 + (number * 0.013)  # Menukar nombor skru kepada diameter
19        clearance = diameter + 0.03
20        return {'diameter': diameter, 'clearance_hole': clearance, 'unit': 'inchi'}
21    
22    # Untuk skru pecahan Amerika
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': 'inchi'}
33    
34    raise ValueError(f"Format saiz skru tidak dikenali: {screw_size}")
35
36# Contoh penggunaan
37print(calculate_clearance_hole('M6'))
38print(calculate_clearance_hole('#8'))
39print(calculate_clearance_hole('1/4"'))
40

Pelaksanaan C#

1using System;
2
3public class ClearanceHoleCalculator
4{
5    public static (double Diameter, double ClearanceHole, string Unit) CalculateClearanceHole(string screwSize)
6    {
7        // Untuk skru metrik (M siri)
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        // Untuk skru bernombor Amerika
24        if (screwSize.StartsWith("#"))
25        {
26            int number = int.Parse(screwSize.Substring(1));
27            double diameter = 0.060 + (number * 0.013); // Menukar nombor skru kepada diameter
28            double clearance = diameter + 0.03;
29            
30            return (diameter, clearance, "inchi");
31        }
32        
33        // Untuk skru pecahan Amerika
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, "inchi");
53        }
54        
55        throw new ArgumentException($"Format saiz skru tidak dikenali: {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

Sejarah Lubang Clearance dan Standardisasi

Konsep lubang clearance telah berkembang bersama teknologi pengikat. Para tukang kayu dan pembuatan awal memahami keperluan untuk lubang yang lebih besar daripada diameter pengikat, tetapi standardisasi datang jauh lebih kemudian.

Pembangunan Awal

Dalam era pra-industri, para pengrajin sering kali mencipta lubang clearance dengan mata, menggunakan pengalaman mereka untuk menentukan saiz yang sesuai. Dengan kemunculan pengeluaran besar-besaran semasa Revolusi Perindustrian, keperluan untuk standardisasi menjadi jelas.

Standardisasi Moden

Hari ini, saiz lubang clearance distandardkan oleh pelbagai organisasi:

ISO (Organisasi Antarabangsa untuk Standardisasi): Mendefinisikan lubang clearance metrik
ANSI (Institut Standard Nasional Amerika): Menetapkan lubang clearance standard Amerika
DIN (Institut Standard Jerman): Standard Jerman yang mempengaruhi banyak standard antarabangsa

Standard ini memastikan pertukaran bahagian dan konsistensi di seluruh industri dan negara.

Soalan Lazim

Apa perbezaan antara lubang clearance dan lubang yang ditap?

Lubang clearance adalah lubang yang dibor lebih besar daripada diameter pengikat untuk membolehkan pengikat melalui tanpa benang. Lubang yang ditap mempunyai benang yang dipotong ke dalamnya untuk berinteraksi dengan benang skru, mencipta sambungan yang selamat. Lubang clearance digunakan dalam komponen yang dipasang, manakala lubang yang ditap digunakan dalam komponen yang menerima pengikat.

Berapa banyak lebih besar seharusnya lubang clearance daripada skru?

Untuk aplikasi standard, lubang clearance seharusnya kira-kira 10-15% lebih besar daripada diameter skru. Untuk skru metrik, ini biasanya bermakna 0.4mm lebih besar untuk skru sehingga M5, 1mm lebih besar untuk skru M6-M10, dan 1.5mm lebih besar untuk skru M12 dan ke atas. Untuk aplikasi ketepatan atau kes khas, clearance yang berbeza mungkin diperlukan.

Mengapa skru saya tidak muat melalui lubang clearance saya?

Jika skru tidak muat melalui lubang clearance, kemungkinan penyebabnya termasuk:

Bit gerudi yang digunakan lebih kecil daripada yang ditentukan
Lubang dibor pada sudut, mengurangkan diameter efektif
Skru mempunyai burr atau kerosakan yang menjadikannya lebih besar daripada saiz nominal
Saiz skru yang salah dipilih untuk pengiraan
Bahan telah membengkak (biasa dengan beberapa kayu dalam keadaan lembap)

Bolehkah saya menggunakan saiz lubang clearance yang sama untuk bahan yang berbeza?

Walaupun saiz lubang clearance standard berfungsi untuk kebanyakan bahan, beberapa penyesuaian mungkin diperlukan:

Untuk bahan lembut atau fleksibel, lubang clearance yang sedikit lebih kecil mungkin mencegah distorsi
Untuk bahan dengan pengembangan termal yang tinggi, lubang clearance yang lebih besar mungkin diperlukan
Untuk aplikasi ketepatan, clearance khusus bahan mungkin diperlukan

Bagaimana saya menentukan saiz lubang clearance untuk skru bukan standard?

Untuk skru bukan standard:

Ukur diameter sebenar skru menggunakan caliper
Tambah clearance yang sesuai (10-15% daripada diameter)
Pilih saiz bit gerudi standard terdekat yang lebih besar daripada nilai yang dikira ini

Apakah bit gerudi yang harus saya gunakan untuk saiz lubang clearance tertentu?

Pilih bit gerudi yang sepadan atau sedikit lebih besar daripada saiz lubang clearance yang dikira. Jangan sekali-kali menggunakan bit yang lebih kecil, kerana ini akan mencipta gangguan. Jika anda tidak mempunyai saiz yang tepat, lebih baik untuk pergi sedikit lebih besar daripada lebih kecil.

Bagaimana lubang clearance mempengaruhi kekuatan sambungan?

Saiz lubang clearance yang betul tidak secara signifikan mempengaruhi kekuatan sambungan, kerana kekuatan datang dari pengikat dan daya pengapit yang dihasilkannya. Walau bagaimanapun, lubang clearance yang terlalu besar boleh mengurangkan kawasan permukaan sokongan dan berpotensi membenarkan lebih banyak pergerakan dalam sambungan, yang mungkin mempengaruhi ketahanan jangka panjang di bawah beban dinamik.

Rujukan

ISO 273:1979 - Pengikat - Lubang clearance untuk bolt dan skru
ASME B18.2.8 - Lubang Clearance untuk Bolt, Skru, dan Stud
Machinery's Handbook, Edisi ke-31, Industrial Press
Carroll, D. (2018). Precision Engineering: Fasteners and Joining Technology. Springer.
Smith, G. T. (2016). Cutting Tool Technology: Industrial Handbook. Springer.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (Edisi ke-30). Industrial Press.

Kesimpulan

Pengira lubang clearance adalah alat penting untuk sesiapa yang bekerja dengan pengikat dalam pembinaan, pertukangan kayu, pembuatan logam, atau projek DIY. Dengan menyediakan saiz lubang clearance yang tepat berdasarkan skru atau bolt yang anda pilih, ia membantu memastikan kesesuaian, penyelarasan, dan fungsi yang betul dalam pemasangan anda.

Ingat bahawa walaupun lubang clearance standard berfungsi untuk kebanyakan aplikasi, kes khas mungkin memerlukan penyesuaian berdasarkan sifat bahan, keadaan suhu, atau keperluan ketepatan tertentu. Sentiasa pertimbangkan keperluan khusus projek anda semasa menentukan saiz lubang clearance yang sesuai.

Cuba pengira lubang clearance kami hari ini untuk mengeluarkan tekaan dari projek seterusnya anda dan mencapai hasil berkualiti profesional dengan lubang yang disesuaikan untuk semua pengikat anda.

Pengira Lubang Clearance untuk Skru dan Bolts

Pengira Lubang Clearance

Dokumentasi