UNC и UNF: таблица дюймовой резьбы и сверла под нарезание
Дюймовая резьба UNC и UNF: таблица наружных диаметров, шагов и сверл под нарезание метчиком, отличие UNC от UNF, обозначения 7/16-22 и 1/2-20, допуски 2A/2B.
UNC и UNF: в чём разница
Обе серии — дюймовая резьба с углом профиля 60° по стандартам ANSI/ASME B1.1. Разница в шаге: UNC (Unified Coarse) — крупный, UNF (Unified Fine) — мелкий. Обозначение строится как дробь диаметра и число витков на дюйм: 1/4-20 UNC значит четверть дюйма и 20 витков на дюйм, 1/4-28 UNF — тот же диаметр с 28 витками.
Крупный шаг UNC быстрее нарезать, он прощает грязные отверстия и меньше забивается стружкой — стандарт для общемашиностроительного крепежа. Мелкий UNF даёт больший внутренний диаметр при том же наружном, выше сопротивление на срыв и самоторможение лучше держится на вибрации — его берут в автокомпонентах, авиации и там, где под головку нужен запас прочности. Третья серия UNEF — сверхмелкий шаг, встречается в приборостроении и тонкостенных деталях.
Количество витков на дюйм пересчитывается в метрический шаг по формуле: шаг = 25,4 / (число витков). Для 1/4-20 это 1,27 мм, для 1/4-28 — 0,907 мм. Заменить дюймовую резьбу метрической «по ближайшему диаметру» нельзя: шаг и профиль не совпадут, витки не войдут.
Таблица UNC: диаметры и сверла
Сверло под нарезание считается как наружный диаметр минус шаг — тот же принцип, что и для метрической резьбы (подробный разбор — в справочнике диаметр сверла под резьбу). В таблице — ходовой ряд от 1/4 до 1 дюйма.
| Резьба UNC | Наружный Ø, мм | Шаг, мм | Сверло, мм |
|---|---|---|---|
| 1/4-20 | 6,35 | 1,270 | 5,1 |
| 5/16-18 | 7,94 | 1,411 | 6,5 |
| 3/8-16 | 9,53 | 1,588 | 7,9 |
| 7/16-14 | 11,11 | 1,814 | 9,3 |
| 1/2-13 | 12,70 | 1,954 | 10,8 |
| 9/16-12 | 14,29 | 2,117 | 12,2 |
| 5/8-11 | 15,88 | 2,309 | 13,6 |
| 3/4-10 | 19,05 | 2,540 | 16,5 |
| 7/8-9 | 22,23 | 2,822 | 19,5 |
| 1-8 | 25,40 | 3,175 | 22,2 |
Ниже 1/4 дюйма резьбы идут по номерам: №1-64, №2-56, №4-40, №6-32, №8-32, №10-24, №12-24. Практика снабжения: под крепёж с мелкой резьбой №4-№10 сверла нужны с шагом 0,1 мм (2,35; 2,85; 3,5 мм и т. д.), стандартным набором метрических свёрл «в минус» их не закрыть.
Таблица UNF: диаметры и сверла
| Резьба UNF | Наружный Ø, мм | Шаг, мм | Сверло, мм |
|---|---|---|---|
| 1/4-28 | 6,35 | 0,907 | 5,4 |
| 5/16-24 | 7,94 | 1,058 | 6,9 |
| 3/8-24 | 9,53 | 1,058 | 8,5 |
| 7/16-20 | 11,11 | 1,270 | 9,9 |
| 1/2-20 | 12,70 | 1,270 | 11,5 |
| 9/16-18 | 14,29 | 1,411 | 12,9 |
| 5/8-18 | 15,88 | 1,411 | 14,5 |
| 3/4-16 | 19,05 | 1,588 | 17,5 |
| 7/8-14 | 22,23 | 1,814 | 20,4 |
| 1-12 | 25,40 | 2,117 | 23,3 |
Расчётное сверло даёт примерно 75 % engagement профиля — компромисс между прочностью витков и нагрузкой на метчик. Под вязкие материалы (нержавейка, титан) сверло берут на 0,1–0,2 мм больше, чтобы снизить момент на метчике: полнопрофильная резьба в нержавейке — главный убийца метчиков. Под чугун и латуни можно держать расчётное значение.
Обозначения и допуски
В обозначении после шага идёт класс точности: 2A для наружной резьбы (болт, шпилька), 2B для внутренней (гайка, резьбовое отверстие). Класс 2 — массовый, соответствует примерно нашей посадке с зазором; класс 3 — плотная посадка под точные направляющие и калибры. Запись 7/16-22 UNF 2B читается так: наружный диаметр 7/16", 22 витка на дюйм, серия UNF, внутренняя резьба, класс 2.
В русских заявках встречается запись «резьба 7/16-22» без серии — это UNF (у UNC для 7/16 шаг 14). Если серия не указана, сверяется по числу витков: сверла под 7/16-14 и 7/16-22 различаются на миллиметр с лишним, и отверстие под одну серию не переделать в другую рассверливанием без потери витков.
Ещё одна серия, которая попадает в заявки по импортному оборудованию — UN/UNR с радиусом у впадины профиля и NPT для конических трубных соединений. NPT считается иначе: конусность 1:16, сверло под трубный диаметр минус стенка, и метчик NPT не взаимозаменяем с цилиндрическим UNC/UNF.
Как нарезать дюймовую резьбу метчиком
Порядок не отличается от метрической: отверстие по таблице → фаска 1×45° или под 60° для входа → метчик машинный или вороток с трещоткой → эмульсия 5–8 % на стали, масляная СОЖ на нержавейке. Дюймовые метчики комплектуются так же парами чернового и чистового на крупный шаг выше 1/2".
Что меняется против привычной метрической работы:
- Момент выше. При том же диаметре шаг UNC крупнее метрического мелкого, черновой метчик грузится сильнее. Вороток с трещоткой настраивают на порог ниже, чем для М12–М20.
- Контроль калибром. Проходной/непроходной калибр дюймовый GO/NO-GO 2A/2B. Метрический калибр М12 не покажет состояние резьбы 1/2-13, хотя диаметры соседние.
- Стружка. У UNF мелкий шаг — стружка тоньше и вязче, на глухих отверстиях вывод метчика делают чаще.
- Левые исполнения. В импортном оборудовании левые резьбы встречаются чаще, чем кажется: 5/16-24 UNF LH под контргайки. Маркировка LH на хвостовике проверяется до установки — левый метчик в правом отверстии ломается на втором витке.
Типичные ошибки
- Сверло «по ближайшему метрическому». Под 1/4-20 сверло 5,5 вместо 5,1: метчик режет полнопрофильную резьбу, момент вырастает вдвое, на нержавейке метчик остаётся в детали.
- UNC вместо UNF по памяти. Шаг 20 и 28 витков на дюйм визуально различает только резьбомер или калибр. Отверстие, рассверлённое под одну серию, под другую уже не годится.
- Считать шаг «на глаз» в мм. Обозначение 7/16-22 содержит шаг в витках на дюйм; штангельциркуль даёт 1,155 мм между вершинами, что вводит в заблуждение при подборе «метрического аналога» — аналога не существует.
- Метчик без удлинённого заборного конуса в глухое отверстие. У дюймовых метчиков заборная часть короче, чем кажется: в глухое гнездо под шпильку нужен метчик серии bottoming, иначе полные витки не доходят до дна.
- Замер резьбы микрометром по вершинам. Наружный диаметр изношенной резьбы меньше номинала, и годная шпилька выглядит «подразбитой». Состояние резьбы показывает кольцо GO/NO-GO, а не микрометр.
Рабочий порядок: серия и шаг из обозначения → наружный диаметр и сверло из таблицы → фаска → метчик под материал → калибр GO/NO-GO на приёмке. Метчики UNC/UNF и левые исполнения ходовых размеров — в разделе метчики, плашки под дюймовую резьбу — плашки, сверла — сверла по металлу. Термины — в глоссарии.