پیچ و مهره متریک

در طول تاریخ انسان همواره در تلاش بوده است تا تعداد سیستم ها و کمیت های اندازه گیری را کاهش دهد. در حال حاظر دو سیستم متریک و اینچ-پوند در دنیای صنعت هستند که بیشترین کاربری را دارند. همانند بسیار سیستم های دیگر سیستم متریک نیز دستخوش تغییراتی برای بهبود و مطابق با پیشرفت تکنولوژی داشته است.
استاندارد متریک شامل تمام ملت ها، شامل آمریکا، آلمان و انگلستان که بنیانگذاران سیستم های دیگر نیز هستند، شامل یک سیستم متریک متحد سیستم بین المللی SI می شوند. در حال حاضر ایلات متحده آمریکا هم سیستم بین المللی و هم سیستم اینچ-پوند را در صنایع مختلف من جمله صنایع تولید پیچ و مهره به کار می برد. این در حالی است که بیشتر کشورهای دنیا به منظور ایجاد یک سیستم متحد از سیستم اینچ-پوند به سیستم بین المللی روی آورده اند و تولیدات اینچ-پوندی محدود به تولیدات برای تعمیر و نگهداری ماشین آلات قدیمی شده است. در حال حاظر در ایالات متحده سیستم بین المللی در صنایع ماشین آلات کشاورزی، خودرو سازی و صنایع مشابه کاربری وسیعی پیدا کرده است. مشکلی که در ارتباط با استاندارد سازی متریک وجود دارد تبدیل دقیق مشخصات این استاندارد با استاندارد ایزو است. هر چند که پروسه در حال انجام است بسیاری از کارخانجات صنعتی و تولید کننده پیچ و مهره مایل به تبدیل از استاندارد DIN و ANSI به سیستم بین المللی نیستند. به عنوان مثال پیچ و مهره های شش گوش و آلن همچنان به یکی از استاندارد های زیر تولید می شوند.

نوع پیچ و مهره	DIN	ISO	ANSI/ASME	جزئیات
پیچ شش گوش	931	4014	B18.2.3.1M	نیم دنده
پیچ شش گوش	933	4017	B18.2.3.1M	تمام دنده
پیچ شش گوش	960	8676	B18.2.3.1M	دنده ریز -نیم دنده
پیچ شش گوش	961	8765	B18.2.3.1M	دنده ریز - تمام دنده
مهره شش گوش	934	4032	B18.2.4.1M style 1	کلاس 6، 8، 10
پیچ آلن	912	4762	B18.3.1	---

هر چند که استاندارد های مختلف ابعاد متفاوتی را برای تولید پیچ و مهره ها بیان می کند اما پیچ و مهره های تولید شده طبق این سه استاندارد قابلیت جابجایی با یکدیگر را دارند. پیچ شش گوش تولید شده طبق هر یک از سه استاندارد قید شده در بالا قابلیت بسته شدن همراه با مهره متریک تولید شده طبق یکی دیگر از این سه استاندارد را دارد.
هر استاندارد متریک به یک محصول خاص اختصاص دارد. به عنوان مثال استاندارد DIN 931 متعلق به پیچ های شش گوش نیم دنده متریک دنده درشت می باشد. در حالی که استاندارد DIN 960 متعلق به پیچ شش گوش نیم دنده دنده ریز می باشد. استاندارد مشابه با استاندارد های قید شده در بالا برای پیچ شش گوش در سیستم اینچی ANSI B18.2.1 می باشد هر چند که این استاندارد به تنهایی شامل شش زیر دسته تحت عنوان پیچ و مهره شش گوش شده است. بنابراین بدلیل گسترده شدن زیر مجموعه های این استاندارد زمان ثبت سفارش نوع دنده و پترن باید مشخص گردد.

کلاس های مشخصه پیچ و مهره ها

سیستم متریک از کلاس به جای گرید برای مشخص کردن درجه استقامت پیچ و مهره ها استفاده کرده است. سیستم شماره گذاری بسیار ساده است. عدد اول نمایش داده شده در این سیستم که روی پیچ هم درج شده است ضربدر صد حداقل تنسایل مقاومتی پیچ را بر حسب مگا پاسکال مشخص میکند. به عنوان مثال پیچ 10.9 که معرف عدد اول 10 است حداقل تنسایل مقاومتی 1000 مگاپاسکال را دارد.

عدد دوم که بعد از دسیمال یا نقطه قرار گرفته است ضربدر 10 میزان درضد از حداقل تنش تسلیم را نشان می دهد که پیچ بدون تغییر شکل و وارد شدن به ناحیه پلاستیک می تواند تحمل کند. بعنوان مثال در مورد پیچ کلاس 10.9 طبق آنچه بیان شد عدد قرار گرفته بعد از دسیمال 9 یعنی 90 درصد از حداقل تنسایل کششی که 1000 مگا پاسکال است یعنی 900 مگاپاسکال تنش را بدون تغییر فرم تحمل می کند که طی تست های انجام گرفته این میزان 940 Mpa بوده است.

گاهی در تعیین کلاس پیچ های متریک از حرف S بزرگ انگلیسی نیز بعد از عدد اول و قبل از دسیمال استفاده می شود که نشان استقامت کششی بالا یا پیچ تنسایل بالا می باشد. استاندارد ASTM معمولا امکان تولید پیچ و مهره ها هم طبق استاندارد متریک و هم اینچی را طبق ابعاد مشخصه هر یک از استاندارد ها می دهد. به عنوان مثال پیچ های تنسایل بالا ASTM A490 هم طبق استاندارد متریک تولید می شوند و هم طبق استاندارد اینچی که حالت متریک این پیچ ها با علامت A490M مشخص شده است و معرف پیچ استاندارد DIN6914 پیچ شش گوش گل درشت نمی باشد.

دنده های پیچ و مهره متریک

توصیف پیچ های متریک با M شروع میشود که در ادامه آن قطر اصلی پیچ از روی دنده ها آورده می شود. در استاندارد متریک بعد از قطر پیچ معمولا طول گام نیز به میلیمتر بیان میشود. این در حالی است که در استاندارد اینچی تعداد دنده در اینچ بیان می شود.

تلرانس پیچ های متریک از 2 ست ترکیبی عدد و حرف تشکیل شده است که ست اول بیانگر تلرانس قطر گام پیچ است. ست دوم بیانگر تلرانس قطر خارجی پیچ می باشد. عد ها بیانگر رینج تلرانس و یا گرید تلرانس هستند. حروف بزرگ بیانگر تلرانس دنده های داخلی مهره و حروف کوچک بیانگر تلرانس دنده های خارجی پیچ هستند. بطور معمول در صورتیکه ست دوم با ست اول یکسان باشد معمولا فقط یک ست را ثبت می کنند . مثالا بجای 6g6g فقط 6g را قید می کنند.

گرید تلرانس 6g پیچ معادل گرید 2A برای دنده های یونیفاید بوده و اجازه آبکاری را می دهد. تلرانس 6h در دستگاه متریک معادل استاندارد 3A در دنده های یونیفاید می باشد.
تلرانس 6H در دستگاه متریک با تلرانس 2B در دستگاه یونیفاید همخوانی دارد. در شکل زیر نمایشی از گرید های مختلف تلرانس پیچ و مهره ها نمایش داده شده است.
پیچ و مهره