ข้อมูลอ้างอิงขนาดสกรู

ขนาดสกรูเมตริกถูกกำหนดอย่างไร?

มิติของสกรูเมตริกเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 261 และ ISO 262 ซึ่งกำหนดเรขาคณิตของเกลียวจากโปรไฟล์มุมเกลียว 60° เส้นผ่านศูนย์กลางโต ระยะพิตช์ และเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวสัมพันธ์กันทางคณิตศาสตร์ผ่านสมการโปรไฟล์เกลียวพื้นฐาน เกลียวหยาบเป็นค่าเริ่มต้น ส่วนเกลียวละเอียดใช้เมื่อต้องการความต้านทานการสั่นสะเทือนหรือการปรับละเอียด

ขนาดดอกสว่านนำเกลียว (tap drill) คำนวณจากเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวเพื่อให้ได้การขบเกลียวประมาณ 75% — ซึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่สมดุลระหว่างความแข็งแรงของเกลียว (ได้ ~90% ของความแข็งแรงเกลียวเต็ม) กับแรงบิดต๊าปที่เหมาะสม รูเผื่อ (clearance hole) กำหนดเป็นพิกัดชิด (H12) ปานกลาง (H13) และหลวม (H14) ตาม ISO 273

ขนาดที่ใช้ทั่วไปมีตั้งแต่ M1.6 ถึง M64 สำหรับงานวิศวกรรมทั่วไป ค่าพิตช์เป็นไปตามอนุกรมเรขาคณิตมาตรฐาน: M6×1.0 (หยาบ), M8×1.25, M10×1.5, M12×1.75 รุ่นเกลียวละเอียด (เช่น M10×1.0, M10×1.25) ใช้ในยานยนต์ อากาศยาน และเครื่องมือความเที่ยงตรงสูง

ความยาวระยะขบเกลียวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบรูต๊าป: ในเหล็กกล้า 1.0-1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุให้ความแข็งแรงเกลียวเต็มที่ ในวัสดุที่อ่อนกว่าเช่นอะลูมิเนียมหรือเหล็กหล่อ ใช้ 1.5-2.0 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง เกินขีดจำกัดนี้แล้วการเพิ่มจำนวนเกลียวให้ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นน้อยมาก เพราะโบลต์จะวิบัติจากแรงดึงก่อนที่เกลียวจะรูดหลุด

Formula: เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว = เส้นผ่านศูนย์กลางโต − 1.0825 × พิตช์ เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ = เส้นผ่านศูนย์กลางโต − 0.6495 × พิตช์ ดอกสว่านนำเกลียว = เส้นผ่านศูนย์กลางโต − พิตช์ (สำหรับการขบเกลียว ~75%)

ตัวอย่างการคำนวณ

สำหรับเกลียว M10×1.5 (หยาบ): เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว = 10 − 1.0825 × 1.5 = 8.376 mm เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ = 10 − 0.6495 × 1.5 = 9.026 mm ดอกสว่านนำเกลียว = 10 − 1.5 = 8.5 mm รูเผื่อพิกัดชิด = 10.5 mm

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

• เขียนโปรแกรมรอบการต๊าปของเครื่อง CNC และต้องการขนาดดอกสว่านนำเกลียวที่ถูกต้องสำหรับเกลียวที่กำหนด
• ออกแบบข้อต่อแบบโบลต์และเลือกขนาดรูเผื่อที่เหมาะสมสำหรับการประกอบ
• เปลี่ยนสลักเกลียวที่เสียหายหน้างานและต้องระบุสเปกเกลียวจากการวัดขนาด
• จัดทำแบบทางเทคนิคที่ต้องระบุเกลียวอย่างครบถ้วนพร้อมมิติเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวและเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์

ข้อผิดพลาดที่ควรหลีกเลี่ยง

• สับสนระหว่างเกลียวหยาบกับเกลียวละเอียดของขนาดระบุเดียวกัน — M10×1.5 (หยาบ) และ M10×1.25 (ละเอียด) ต้องใช้ดอกสว่านนำเกลียวต่างกันและใช้แทนกันไม่ได้
• ใช้รูเผื่อพิกัดหลวมในจุดที่ต้องการพิกัดชิด — ระยะเผื่อที่มากเกินไปทำให้โบลต์ขยับได้ ซึ่งอาจทำให้ข้อต่อวิบัติจากความล้าภายใต้ภาระแบบวัฏจักร
• ลืมว่าขนาดดอกสว่านนำเกลียวอิงการขบเกลียว 75% — การกำหนดให้ขบเกลียว 100% เพิ่มแรงบิดต๊าปและอัตราการหักของดอกต๊าปอย่างมาก โดยได้ความแข็งแรงเพิ่มน้อยมาก
• ไม่คำนึงถึงความต่างระหว่างขนาดดอกสว่านกับขนาดรูจริง — ดอกสว่านเจาะรูโตกว่าขนาดเล็กน้อย (โดยทั่วไป +0.02-0.05 mm) ซึ่งมีผลต่อเปอร์เซ็นต์การขบเกลียว

วิธีตีความผลลัพธ์

• ค่าดอกสว่านนำต๊าปเล็งที่การขบเกลียวประมาณ 75% — มาตรฐานอุตสาหกรรมที่ให้ความแข็งแรงเกลียวราว 90% ของค่าเต็มด้วยแรงบิดต๊าปที่จัดการได้ ปัดเป็นดอกสว่านมาตรฐานที่มีใกล้เคียงที่สุด โดยเลือกขนาดใหญ่กว่า
• เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวคือขนาดที่รากเกลียว — ใช้สำหรับพื้นที่รับแรงดึงและการคำนวณเกลียวรูด ไม่ใช่ขนาดดอกสว่านนำต๊าป
• รูเผื่อแบบแคบช่วยกำหนดตำแหน่งสกรูอย่างแม่นยำ รูเผื่อแบบหลวมรองรับการสะสมพิกัดตำแหน่งในแพทเทิร์นหลายรู — เลือกตามพิกัดตำแหน่งของแพทเทิร์นและวิธีประกอบ
• เกลียวหยาบและเกลียวละเอียดมีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากันแต่ทุกขนาดที่สืบทอดมา (ระยะพิตช์ เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว ดอกสว่านนำต๊าป) ต่างกัน — ยืนยันชนิดพิตช์กับที่ระบุในแบบงานก่อนเจาะ
• ค่าทั้งหมดเป็นขนาดพื้นฐานตาม ISO 261/262 — เกลียวในการผลิตมีพิกัดชั้นคุณภาพ (ทั่วไป 6H/6g) จึงควรใช้ขีดจำกัดของเกจเกลียวในการตัดสินใจตรวจรับขั้นสุดท้าย

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

• ISO 261 — เกลียวสกรูเมตริกอเนกประสงค์ ISO — แผนผังทั่วไป
• ISO 262 — เกลียวสกรูเมตริกอเนกประสงค์ ISO — ขนาดที่คัดเลือกสำหรับการใช้งานทั่วไป
• ISO 273 — สลักเกลียว — รูเผื่อสำหรับโบลต์และสกรู
• ISO 68-1 — เกลียวสกรูอเนกประสงค์ ISO — โปรไฟล์พื้นฐาน

ตารางอ้างอิงขนาดสกรูเมตริก — พิตช์หยาบ

ขนาดของทุกรุ่นมาตรฐานที่พิตช์หยาบ คำนวณโดยเครื่องคำนวณนี้ หน่วยเป็นมิลลิเมตร

คำถามที่พบบ่อย

ควรใช้เกลียวละเอียดแทนเกลียวหยาบเมื่อใด?

ใช้เกลียวละเอียดเมื่อ: (1) จุดยึดต้องรับแรงสั่นสะเทือนและต้องต้านการคลายตัว (เช่น น็อตเพลาในยานยนต์) (2) ต้องการการปรับละเอียด (เช่น ไมโครมิเตอร์ ฟิกซ์เจอร์ความเที่ยงตรงสูง) (3) ความหนาผนังจำกัดและเกลียวลึกจำนวนน้อยกว่าให้ผลดีกว่า หรือ (4) ต้องการความต้านแรงดึงต่อเกลียวที่สูงขึ้น เกลียวหยาบเหมาะกับงานประกอบทั่วไปเพราะติดตั้งเร็วกว่าและทนต่อเกลียวที่เสียหายได้ดีกว่า

ความยาวการขบเกลียว (thread engagement) ที่แนะนำคือเท่าใด?

สำหรับเหล็กยึดกับเหล็ก ระยะ 1.0× ถึง 1.5× ของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุจะให้ความแข็งแรงของเกลียวเต็มที่ สำหรับรูเกลียวในอะลูมิเนียมหรือเหล็กหล่อ ให้ใช้ 1.5× ถึง 2.0× ของเส้นผ่านศูนย์กลาง เกิน 1.5D ในเหล็ก การเพิ่มเกลียวให้ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นน้อยมาก เพราะก้านโบลต์จะขาดก่อนที่เกลียวจะรูดเสียหาย

ระยะขบเกลียวขั้นต่ำเพื่อป้องกันเกลียวรูดคือเท่าใด?

ในการยึดเหล็กกับเหล็ก ระยะ 0.5× ของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุให้ความต้านทานการรูดของเกลียวประมาณ 75% ของความต้านแรงดึงของโบลต์ ที่ระยะ 1.0× ของเส้นผ่านศูนย์กลาง ความต้านทานการรูดจะเท่ากับความต้านแรงดึงของโบลต์ คำแนะนำในทางปฏิบัติคือ 1.0-1.5× ของเส้นผ่านศูนย์กลางสำหรับเหล็ก 1.5-2.0× สำหรับอะลูมิเนียม และ 2.0-2.5× สำหรับพลาสติก