Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Расчёт режимов нарезания резьбы: калькулятор оборотов, шага и диаметра под метчик для ЧПУ

Калькулятор нарезания резьбы ЧПУ
Калькулятор нарезания резьбы ЧПУ
Токарная резьба (G76)
Метчик (G84)
Резьба
Размер резьбы?Выберите стандартный размер или «Свой» для произвольного диаметра и шага.
Наружная / внутренняя
Диаметр D, мм
Шаг P, мм
Материал
Группа ISO
Подгруппа
Инструмент
Материал?Токарная резьба: HSS резец или ТС пластина. Метчик: HSS, HSS-Co (M35) для нержавейки.
Врезание (infeed)?Modified flank (29°) — первый выбор Sandvik, лучший ресурс пластины. Radial (0°) — простой. Flank (30°) — стружка на одну сторону.
Тип отверстия
Охлаждение
Длина резьбы L, мм
Заполните параметры
--
n, об/мин (G97)
--
F = шаг, мм/об
--
Проходов
G-код
Геометрия резьбы
Шаг P--
Глубина H--
Средний диаметр d2--
Внутр. диаметр d3--
Сверло под метчик--
Количество витков--
Режимы
Vc (факт.)--
Время--

Калькулятор нарезания резьбы рассчитывает обороты шпинделя, количество проходов, геометрию резьбового профиля и генерирует готовый G-код для токарных станков с ЧПУ (цикл G76 Fanuc) и фрезерно-сверлильных (цикл G84 для метчика). База данных включает 39 подгрупп материалов по ISO 513 с адаптированными скоростями резания для токарной резьбы и нарезания метчиком, а также 12 стандартных метрических резьб от M3 до M24 с шагом и диаметром сверла под метчик.

Два режима работы

Токарная резьба (G76)

Нарезание резьбы однозубым резцом или пластиной на токарном станке с ЧПУ. Калькулятор рассчитывает обороты (G97 — постоянные, никогда G96!), глубину профиля, количество проходов по методу constant area и генерирует готовый двустрочный код G76 Fanuc с подставленными числами. Поддерживается три метода врезания: modified flank 29° (рекомендация Sandvik), flank 30° и radial 0°.

Нарезание метчиком (G84)

Нарезание внутренней резьбы метчиком на фрезерном или сверлильном центре. Подача метчика строго равна шагу — F = P. Любое рассогласование подачи и оборотов приводит к поломке метчика. Калькулятор автоматически подбирает диаметр сверла под метчик из базы данных и снижает режимы для глухих отверстий (−25%) и при отсутствии масла.

Формулы расчёта

1. Геометрия метрической резьбы (ISO 68-1)

Профиль 60° — ISO метрическая Hнар = 0,6134 × P (наружная резьба, болт)
Hвн = 0,5413 × P (внутренняя резьба, гайка)
d2 = D − 0,6495 × P (средний диаметр)
d3 = D − 1,2269 × P (внутренний диаметр наружной)
D1 = D − 1,0825 × P (малый диаметр внутренней)

Коэффициент 0,6134 для наружной резьбы — это полная глубина профиля от вершины до теоретического корня (Machinery's Handbook). Для внутренней резьбы профиль усечён сильнее, поэтому коэффициент 0,5413. Средний диаметр d2 используется для контроля резьбы калибрами и проволочками.

2. Обороты и подача

Токарная резьба и метчик n = (Vc × 1000) / (π × D)
F = P (подача ВСЕГДА равна шагу!)
Vf = P × n (минутная подача для метчика)

Подача при нарезании резьбы не регулируется — она жёстко привязана к шагу. Один оборот шпинделя = одно перемещение на шаг P. Скорость резания Vc для токарной резьбы составляет 60-120 м/мин (ТС пластина по стали), для метчика значительно ниже: 10-15 м/мин (HSS по стали) и 4-6 м/мин (HSS-Co по нержавейке).

3. Количество проходов (constant area)

Метод постоянной площади (G76 Fanuc) ai = a1 × √i
nпроходов = (H / a1

Стойка Fanuc использует метод постоянной площади сечения стружки: первый проход самый глубокий, каждый следующий — всё мельче. Это обеспечивает равномерную нагрузку на пластину на всех проходах. Для M10×1.5 при глубине первого прохода 0,29 мм получается 10 проходов. Для крупного шага M24×3.0 — до 30 проходов.

4. G76 Fanuc — двустрочный формат

Структура команды G76 P[ss][cc][aa] Q[min] R[fin]
G76 X[root] Z[end] P[height] Q[first] F[pitch]
ПараметрСтрокаОписание
P (1я строка)16 цифр: ss — чистовых проходов, cc — фаска (в десятых шага), aa — угол профиля резьбы (60° для ISO)
Q (1я строка)1Минимальная глубина прохода, мкм (защита от микропроходов)
R (1я строка)1Припуск на чистовой проход, мм
X (2я строка)2Корневой диаметр (d3 для наружной)
P (2я строка)2Полная глубина профиля H × 10000
Q (2я строка)2Глубина первого прохода × 10000
F2Шаг резьбы = подача
Угол в P-слове — это угол профиля, не угол врезания
Для метрической ISO резьбы последние две цифры P-слова всегда 60 (угол профиля 60°). Метод врезания (modified flank 29°, flank 30°, radial 0°) на стандартном Fanuc реализуется геометрией подвода инструмента, а не параметром G76. Не путайте угол профиля резьбы с углом инфида.

Таблица стандартных метрических резьб

РазмерШаг P, ммd2, ммd3, ммH, ммСверлоВитков на 20мм
M30,52,6752,3870,3072,540
M61,05,3514,7730,6135,020
M81,257,1886,4660,7676,816
M101,59,0268,1600,9208,513
M121,7510,8639,8531,07310,211
M162,014,70113,5461,22714,010
M202,518,37616,9331,53417,58
M243,022,05220,3191,84021,06

Примеры расчёта

Пример 1: Токарная резьба M10×1.5, сталь 45, ТС пластина
Исходные: M10×1.5, наружная, Ст45 (P3), ТС с покрытием, modified flank.
1. H = 0,6134 × 1,5 = 0,920 мм
2. d2 = 10 − 0,6495 × 1,5 = 9,026 мм
3. d3 = 10 − 1,2269 × 1,5 = 8,160 мм
4. n = 80 × 1000 / (π × 10) = 2546 об/мин (G97!)
5. 10 проходов (constant area, a1 = 0,291 мм)
G76 P011060 Q869 R0.05 / G76 X8.160 Z-20.0 P9201 Q2910 F1.50
Пример 2: Метчик M8×1.25, нержавеющая 12Х18Н10Т, HSS-Co
Исходные: M8×1.25, внутренняя, 12Х18Н10Т (M3), HSS-Co (M35), масло.
1. Vc = 6 м/мин (HSS-Co по нержавейке)
2. n = 6 × 1000 / (π × 8) = 239 об/мин
3. F = P = 1,25 мм/об (подача = шаг, точно!)
4. Vf = 1,25 × 239 = 299 мм/мин
5. Сверло: 6,8 мм (из базы)
G84 Z-20.0 R2.0 F1.25. Масло обязательно! Не останавливайте шпиндель в отверстии — наклёп.

Скорости резания при нарезании резьбы

МатериалТокарная HSSТокарная ТСМетчик HSSМетчик Co
Сталь Ст45 (P3)14801012
Нерж. 12Х18Н10Т (M3)84046
Серый чугун (K3)15801014
Алюминий (N1)402002535
Титан ВТ6 (S4)63035
Закалённая 45-55 HRC (H1)20

Vc в м/мин. Метчик: глухое отверстие −25%, масло +0%, эмульсия −15%, сухая −40%. Закалённые стали метчиком не нарезаются.

Рекомендации

G97 — никогда G96 при нарезании резьбы!
Режим постоянной поверхностной скорости (G96/CSS) изменяет обороты при изменении диаметра. При нарезании резьбы подача синхронизирована с оборотами — изменение оборотов разрушит шаг. Всегда используйте G97 (постоянные обороты) при любой резьбовой операции.
Нержавеющая сталь — наклёп при нарезании резьбы
Аустенитные нержавеющие стали (12Х18Н10Т, AISI 304/316) упрочняются при остановке подачи. Если метчик или резец остановится в контакте с вращающейся деталью — поверхность мгновенно наклёпывается. Следующий проход будет резать материал твёрже исходного. Правило: шпиндель не должен вращаться без подачи. Масло обязательно.
Выбор метода врезания (infeed)
Modified flank 29° — первый выбор для большинства резьб (рекомендация Sandvik Coromant). Стружка формируется на одной стороне пластины, лучший ресурс инструмента. Flank 30° — для крупных шагов и вибрирующих деталей. Radial 0° — только для мелких шагов и короткостружечных материалов (латунь, автоматная сталь).
Метчик: F = P — без компромиссов
Подача метчика строго равна шагу. Станок должен обеспечить точную синхронизацию подачи и оборотов. Если станок «не тянет» жёсткую синхронизацию — снижайте обороты, но не трогайте подачу. На глухих отверстиях глубина подачи = L − 2P (запас на реверс).
Сколько проходов нужно?
Количество проходов зависит от шага: M3×0.5 — 7 проходов, M10×1.5 — 10, M24×3.0 — до 30. Калькулятор рассчитывает оптимальное число автоматически по методу постоянной площади. Если станок вибрирует — увеличьте число проходов, уменьшив глубину первого.

Отличие от расчёта резьбы на прочность

Данный калькулятор рассчитывает режимы нарезания резьбы — обороты, подачу и число проходов для станка с ЧПУ. Расчёт резьбы на прочность (срез витков, смятие, растяжение болта) — это отдельная инженерная задача, регламентируемая ГОСТ 33259, ГОСТ Р ИСО 898-1 и другими стандартами на резьбовые соединения. Если вам нужен расчёт прочности — обратитесь к соответствующим справочникам или специализированным калькуляторам прочности.

Важно
Калькулятор предназначен для предварительного расчёта режимов нарезания резьбы. Результаты являются ориентировочными и требуют проверки квалифицированным технологом. G-код калькулятора основан на синтаксисе Fanuc — для Siemens Sinumerik, Heidenhain и Mazak синтаксис отличается. Начинайте с 60-70% от расчётных режимов.
Источники и литература
  1. Sandvik Coromant. Threading Formulas and Definitions — Technical Guide, 2024.
  2. Sandvik Coromant. How to Choose Infeed Method in Thread Turning Operations, 2024.
  3. Machining Doctor. G76 Thread Turning — Thread Cycle Programming Guide, 2025.
  4. Machining Doctor. ThreaDoctor — Advanced Thread Calculator (UN/M/NPT/BSP), 2025.
  5. Slugger Tools. Tap Speed Chart — Cutting Speed & RPM for All Materials, 2025.
  6. Slugger Tools. Tap Speed & Feed Calculator, 2025.
  7. Peter Smid. CNC Programming Handbook, 3rd Edition — Industrial Press, 2007.
  8. Machinery's Handbook, 31st Edition — Industrial Press, 2020.
  9. ISO 68-1:1998. ISO general purpose screw threads — Basic profile.
  10. ISO 965-1:1998. ISO general purpose metric screw threads — Tolerances.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»