螺栓孔尺寸表：內六角通孔與沉頭孔設計指南｜CNC57
螺栓孔尺寸是機械設計與組裝的關鍵參數,尤其內六角螺栓需同時考量通孔、沉頭孔與螺栓頭部空間。透過標準化的孔徑與深度設計,可確保裝配精度與結構強度。本文整理 M3 至 M30 螺栓孔尺寸對照、尺寸代號說明與沉頭孔設計原則,協助工程師快速完成設計與加工。
一、螺栓孔尺寸是什麼
螺栓孔包含多種結構:通孔(Clearance Hole)、沉頭孔(Counterbore)、螺紋孔(Tapped Hole)。在內六角螺栓設計中需同時考慮螺栓外徑、頭部直徑與頭部高度,才能決定螺栓是完全嵌入或外露。
二、尺寸代號說明
| 代號 | 含義 |
|---|---|
| d | 螺紋外徑(螺栓尺寸) |
| d1 | 通孔直徑 |
| d' | 沉頭孔內徑(螺栓頭部孔) |
| D | 沉頭孔直徑 |
| D' | 沉頭外徑 |
| H | 沉頭深度 |
| H'、H'' | 不同設計深度(半沉/完全沉入) |
三、常見螺栓孔尺寸(M 系列,參考值)
| 螺栓 | 通孔(mm) | 沉頭孔直徑(約 mm) |
|---|---|---|
| M3 | 3 | 5.5 |
| M4 | 4 | 7 |
| M5 | 5 | 8.5 |
| M6 | 6 | 10 |
| M8 | 8 | 13 |
| M10 | 10 | 16 |
| M12 | 12 | 18 |
| M16 | 16 | 24 |
| M20 | 20 | 30 |
| M24 | 24 | 36 |
| M30 | 30 | 45 |
通孔為標準等級(可依鬆緊選精/中/粗級),完整深度與各代號數值以對照圖為準。
四、沉頭孔設計原則
沉頭孔(Counterbore)設計需滿足三點:(1) 頭部完全容納——沉頭直徑 D ≥ 螺栓頭直徑、深度 H ≥ 頭部高度;(2) 裝配需求——完全沉入用 H''、半沉入用 H'、外露用 H;(3) 加工考量——鑽孔後需再銑沉頭,建議使用階梯鑽或沉頭刀。
五、設計圖判讀與 CNC 建議
圖中兩種典型設計:左圖螺栓頭完全嵌入,適合平面組裝;右圖螺栓頭部分外露,適合快速拆裝。CNC 加工建議:高精度裝配用標準沉頭尺寸並控制深度公差;一般結構件可放寬沉頭公差、以效率為主;高負載應用需增加接觸面並確保沉頭底面平整。螺紋孔(攻牙)底孔尺寸見〈螺紋底孔直徑表〉;孔的公差配合見〈公差等級與配合全解析〉。
常見問題 FAQ
Q:通孔和沉頭孔有什麼差別?
通孔(Clearance Hole)是讓螺栓桿穿過的孔;沉頭孔(Counterbore)是在通孔上方再擴一段較大孔徑,用來容納螺栓頭,使頭部可沉入工件表面或齊平。
Q:M6 內六角螺栓的孔要開多大?
M6 通孔約 6 mm(依鬆緊等級可略調),沉頭孔直徑約 10 mm,深度需 ≥ 螺栓頭高度。實際數值請以對照圖與標準(如 DIN/ISO 內六角規格)為準。
Q:沉頭孔深度怎麼決定?
依裝配需求:要完全沉入(頭部低於表面)取較深的 H'';要齊平或半沉取 H';外露設計取較淺的 H。原則是深度 ≥ 螺栓頭高度,並保留底面平整以承壓。
Q:沉頭孔怎麼加工?
先鑽通孔,再以沉頭刀(或階梯鑽)銑出沉頭。要求底面平整以利螺栓頭均勻受力;高精度時控制沉頭深度公差,避免頭部凸出或過度沉入。
