ボルトの長さ測定の説明: ヘッドの種類、工具、公差ごとのルール

プロセスラインのフランジから摩耗した六角ボルトを引き抜いたところです。注文した新しいボルトは明らかに正しい直径ですが、ボルトを穴にスライドさせると、ヘッドが顔に着座する前に底に落ちてしまいます。部品が10mm長すぎるため、別の部品を注文するまで列に並ばなければなりません。これは、ボルトの長さはどうやって測定するのですか?という、単純だがよく誤って扱われる質問の典型的な結果です。

基本的なルールを述べるのは簡単です。ほとんどのボルトでは、頭の下側からねじ山の端までを測定します。ただし、4 つの例外 (皿ボルト、キャリッジ ボルト、止めネジ、スタッド ボルト) は出発点を変更し、それらを誤解すると、まさに上記のような遅延が発生します。このガイドでは、測定ルール、例外、ツール、および適用される公差について説明しているため、自信を持って交換用のステンレススチール製ファスナーを指定できます。

六角ボルト、六角穴付ボルト、フランジボルトの頭下規定

ボルトを平らな面に置きます。デジタル ノギスのジョーをシャンクと接するヘッドの下側に当て、ねじ山の遠端までの距離を読み取ります。その距離がボルトの公称長さです。ベアリングヘッドを備えた雄ねじファスナーの場合、この測定値にはヘッドは含まれません。

その理由は機能的なもので、六角ボルトを締めると、ヘッドの下の座面とナットの間でクランプされた部品が圧縮されます。ヘッドによってグリップの長さは増加しません。走行面を提供するだけです。頭の高さが 20 mm であっても、100 mm のボルトは 100 mm のスタックをクランプします。グリップ長とは、工学用語では、クランプされた材料の厚さのことです。

頭までねじ込まれた DIN 933 ステンレス鋼六角頭ねじ、ASME B18.2.1 六角ボルト、およびワッシャー面が一体化されたフランジ ボルトはすべて、頭またはフランジの下側から先端まで測定されます。注文するとき DIN 933 全ねじ六角頭ねじ 、シャンクが完全にねじ切りされているか部分的にねじ切りされているかにかかわらず、同じ規則が適用されます。

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六角穴付きボルトも同様の規則に従います。あ DIN 912 ステンレス鋼六角穴付きボルト コンパクトヘッドでありながら、円筒形ヘッドの下面からねじ部の先端までの寸法です。原則は常に同じです。ヘッドの座面から始まり、ネジの先端で終わります。

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体重を量っている場合 全ねじおよび部分ねじの 316 ステンレス鋼六角ボルト 、測定規則は同じですが、ジョイント内の機械的動作は個別にチェックする必要があります。

例外: 皿頭、キャリッジボルト、止めネジ、スタッド

皿ボルトは、頭のてっぺんから先端までの全長を測定します。取り付けられると、ヘッドは表面と同じ高さになるため、ヘッドを含むボルト全体が接合部のエンベロープに加わります。裏面が皿頭の皿ネジについても同様です。カタログ長さには頭部が含まれます。

マッシュルーム ヘッド スクエア ネック ボルトとも呼ばれるキャリッジ ボルトは、スクエア ネックの下からではなく、ヘッドの下から測定されます。頭部の真下にある四角い首は、ほとんどの木材と構造用鋼の接合部のクランプされた接合部の外側に残るため、測定された長さの一部となります。交換する場合は、キャリパーをヘッドの下の座面から先端まで、そのスパンのスクエアネックを含めて実行します。などの製品 DIN 603 マッシュルームヘッド角首ボルト この慣例に従ってください。

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止めネジはパターンを壊します。止めネジにはベアリングヘッドがなく、全長に沿ってねじが切られているため、一方の平らな端からもう一方の平らな端まで全体が測定されます。 DIN 913、DIN 914、および DIN 915 止めねじはすべて、全長とねじ径によって指定されます。

スタッドボルトとネジ付きロッドも端から端まで測定されます。ダブルエンドスタッドは、面取りされた一方の端からもう一方の端までの全長によって指定されます。 DIN 975 などのねじ付きロッドは、単純にロッドの全長です。フランジ付きアセンブリでは、スタッドの全長によって各ナットのネジのかみ合いが決まります。

直径、ねじピッチの測定、およびそれを行うツール

長さは、ボルトを定義する 3 つの数値のうちの 1 つにすぎません。呼び径は外径、つまりねじ山を横切る最大寸法です。ネジ山をきれいにし、向かい合う 2 つの山の上でキャリパーのジョーを閉じ、値を読み取ります。M12 ボルトの頂部の寸法は約 12 mm、1/2 インチ ボルトの寸法は 0.500 インチです。

ねじピッチは 2 番目の数値です。ねじピッチゲージ（標準プロファイルに一致する葉形の歯）は、粗ピッチまたは細ピッチを数秒で表示します。メートルピッチは、頂点間の距離をミリメートル単位で表したもので、標準的な M12 の場合は 1.75 mm です。インペリアルねじは、UNC 1/2 インチ ボルトの場合 11 TPI など、インチあたりのねじ山で表されます。長さ、直径、ピッチの 3 つの値がすべてナットまたはタップ穴と一致している必要がありますので、ご注文ください。

実用的なツールキットは小規模です。

• 直径と長さを0.01 mmまで測定できるデジタルノギス。
• メートル法およびインチ法プロファイル用のねじピッチ ゲージです。
• 長いスタッドやネジ付きロッドを簡単にクロスチェックするための剛性スチール定規。

各測定を 2 回行い、ねじ山の始まりを再確認します。使用済みのボルトの最初のねじ山が損傷していると、有効長が 1 ミリメートル以上短くなり、キャリパーが誤った交換サイズを提案する可能性があります。

メートル単位とヤード・ポンド法単位は、誤差の 2 番目の原因です。 3/8 インチ ボルトの直径は 10 mm ではなく 9.525 mm です。 M10ボルトは10mmです。キャリパーはそれらを区別する唯一の信頼できる方法です。ねじピッチも異なります。3/8-16 UNC には 1 インチあたり 16 個のねじ山がありますが、M10 x 1.5 のピッチは 1.5 mm です。一方をもう一方と交換すると、最初の数ターンでスレッドが失われる可能性があります。

早見表: ファスナーの種類ごとのボルトの長さの測定

長さの許容差とそれが実際に重要な理由

製造されたボルトは、箱に記載されている長さとまったく同じではありません。メートル法によるファスナーの長さの公差は ISO 4759-1 で定義されています。インチベースの六角ボルトは ASME B18.2.1 に準拠します。短いボルトの場合、許容されるバンドは通常 1 ～ 2 ミリメートルで、呼び長さが長くなるにつれて幅も広がります。 30 mm ボルトと 200 mm ボルトを同じ絶対公差に保つことはできません。ファスナーが長いほど、ねじ転造プロセスでの製造上のばらつきが大きくなります。

実際の結果は微妙ですが重要です。伸びたり、ねじ山の始点が摩耗したり、長辺の許容範囲内にある使用済みボルトを測定すると、カタログ サイズが同じであっても、注文した交換品が手元に届く部品よりも短かったり長かったりする可能性があります。そのため、経験豊富なエンジニアが古いファスナーだけでなくジョイントを測定します。実際にクランプされた厚さを確立し、ナットが完全にかみ合って、ナット面から少なくとも 1 つの完全なねじ山ピッチが見える公称長さを選択します。

寛容の意識は、一か八かの集会において最も重要です。鉄道、エネルギー、石油化学装置では、ボルトが数ミリメートル短いとナットとのねじ山のかみ合いが減少する可能性があり、長すぎるボルトは止まりタップ穴で底に達し、誤ったトルク測定値が生成される可能性があります。止まりタップ穴の場合は、ボルトが底に落ちたり、ねじ山が少なすぎたりしないように、注文前に穴の深さを確認してください。どちらの故障も、正しい規則に従って長さを測定し、製品グレードの標準公差と照合すれば回避できます。

ボルトの長さを正確に測定するには、まずヘッドの形状を特定することから始めます。六角ボルト、六角フランジボルト、および六角穴付きボルトには頭下規則を使用します。皿頭、止めネジ、スタッド、ネジ付きロッドの全体を測定します。キャリッジボルトの測定には角首も含めてください。ご注文前に、山部の直径とピッチをゲージで確認してください。

ファスナーの測定は、安全性とダウンタイムに多大な影響を与える小さなスキルです。ソース元の場合 ステンレスファスナーメーカー DIN、ISO、ANSI 規格に準拠しているため、記録した測定長さは、文書化された製品公差やアプリケーション ガイダンスと直接照合できます。購入前に正確に測定することで、やり直しを省くことができます。購入時に正確な仕様を指定すると、さらに節約できます。