Загрузка...Метрическая резьба
Метрическая резьба
Винтовая нарезка внутренних или наружных поверхностей деталей называется метрической резьбой. Основное формирование происходит выступами и впадинами формой равнобедренного треугольника. Измерение происходит в миллиметрах, именно поэтому крепежное соединение обозначается, как метрическое. Использование при креплениях различного типа может происходить коническими, цилиндрическими разновидностями нарезки соединений. Направление существует левостороннее или правостороннее, в зависимости от типа крепления и стороны подъема для витков при соединении. Существует множество разновидностей и параметров нарезки, дюймовая, питчевая, а также модульная, используемая для червячных передач. Точность исполнения нарезки крепежа влияет на надежность и долговечность крепления.
Основные параметры и сферы применения
Распространенное использование метрической резьбы, наносимой на внешние либо внутренние элементы, применяется изготовленным в цилиндрической форме поверхностям. Разнообразные типы крепежных элементов и соединений используются повседневно, например:
- Гайки.
- Винты.
- Болты анкерного или обычного типа.
- Шпильки, прочее.
Когда коническая поверхность, деталь используются в тех случаях, когда необходима высокая герметизация соединения, на них также наносится метрическая резьба. Конструкция формирует отличное соединение между крепежными элементами, позволяет избежать использования уплотнительных материалов, приводящих к излишним растратам. Основные среды использования метрической нарезки при трубопроводном строительстве, где между элементами протекают материалы различным типов, а также при изготовлении газобаллонного оборудования. Профиль и конструкция метрической нарезки одинакова при обоих случаях, используется вне зависимости от типа поверхности.
Гайка с метрической резьбой
Существует различная маркировка, обозначенная при использовании метрической нарезки соединяющих изделий. М — обозначает номинальный диаметр (d), к примеру резьба М12 номинального диаметра 12 мм крупного шага. Резьба М2 имеет номинальный шаг 0.4 мм, считается мелкой категорией также, как и резьба типа М7 с шагом 1 мм. Для обозначения определенного шага соединяющих изделий используется дополнительные цифры, например М24х1.25 будет означать, что резьба диаметром М24 применяется с шагом 1.25 мм. На инструментах старого типа возможно встретить упрощенную маркировку. К примеру, 1М16 означает, что используется мелкая первая, с диметром резьбы М16.
Геометрические параметры
Параметрами определяется назначение геометрической метрической нарезки для соединения материалов. Основные обозначения:
- Номинальный диаметр резьбы имеет обозначение буквой D. Внутренняя вид крепежа определяется, как d, наружная с заглавной буквы.
- В зависимости от расположения существует определение среднего диаметра резьбы. Обозначается буквами с применением цифр, например D2.
- На чертежах существует параметр резьбы, как внутренний диаметр, обозначение производится цифрой 1, к примеру d
- Для расчета сопряжений, в структуре соединения, используется внутренняя окружность изделия.
- Определение промежутка между верхними точками близко расположенных витков называется шаг резьбы. Чтобы отличить на представленном чертеже детали с повторяющийся величиной диаметра, применяют разделение на основной и шаг с меньшими геометрическими параметрами, обозначение устанавливается буквой Р.
- Ход резьбы и его параметры соответствует перемещению линейной величины винтового крепежного соединения за полный оборот, а также расстояние между вершинами и впадинами, сформированных на поверхности.
- Высота треугольника формирует размеры, параметры соединения, профиль, к обозначению применяется буква Н.
Такие параметры, как средний диаметр резьбы должен представляться с использованием сопутствующей документации. Для стандартизированного отображения используются ГОСТы. Стандартами оговорено отображение основных размеров соединяющих изделий и параметров, ГОСТ 24705-2004 применяется ко всем видом нарезных соединений.
Метрические нарезки соединения используются при изготовлении предметов, путем нанесения параметров на чертежи. Размеры резьб описаны в таблице, с номинальным диаметром при диапазоне от 1 до 600 миллиметров. Шаг определяется в таблице от 0,25 до 6 мм, условное обозначение при отображении через «х», например М8×1,5.
Правила обозначения
Обозначается поле допуска применяется с помощью цифры, она отображает точность и класс, буквы обозначающие допуски, основные доступные отклонения. Поля допуска требуют обозначения по порядку, например диаметр средний d2 отображается вначале, затем отображается информация о поле допуска внешнего типа d. Параметры сочетаются как с внешним, так и со средним диаметром, повторное проставление не требуется.
Правила обозначения метрической резьбы гласят, что наилучшим вариантом для обозначения является установить вначале внутренний диаметр резьбы, последующая информация представляет собой наличие полей допуска и их параметры. Нарезка и ее шаг не применяется при указании в маркировке, информация предоставляется в таблицах специализированного типа. Длина свинчивания представляется буквами, указанными на схемах:
- N – нормальная длина, обычно не прописывается в правилах.
- S – короткий тип изделия.
- L – Удлинённая нарезка.
Важно знать, что обозначающие длину буквы, необходимо отделять при указании на чертежах или других документах чертой. Посадка нарезного соединения указывается в первичном порядке, дробным образом. Числитель указывает на обозначение поля допуска внутренней нарезки, знаменатель обозначает поле допуска наружного типа и диаметра резьбы.
Изображение и обозначение резьбы
Примеры обозначения метрической детали М16, представленные по ГОСТу 8724:
- М16 – номинальный диаметр метрического изделия 16 мм, шаг – крупный.
- М16х2 – номинальный диаметр 16 мм с мелким шагом 2 мм.
- M16LH – левого направления, с крупным шагом.
- М16×3(Р1) – трехзаходная обработка диаметром 16 мм, ход которой 3 мм, шаг 1 мм.
Для некоторых случаев, не описанных в параметрах, размерах метрической резьбы, при маркировке применяются доп. обозначения, допуски и посадка, длина свинчивания и т.д. Например, посадку обозначают через числитель деленный на знаменатель. Длина свинчивания обозначается как вышеописанная в правилах, существуют нестандартные параметры, они описываются в миллиметрах.
Поля допусков
Существует несколько разновидностей полей допусков, разделяются они на три категории:
- Точные, при высоких требованиях к полям допуска.
- Средние используется при изготовлении соединений общего применения.
- Грубые применяются в глубоких отверстиях, горячекатаных прутках.
Выбор полей допуска по спецификации происходит согласно информации, представленной специальными таблицами, для верного решения следует пользоваться несколькими правилами:
- Изначально во внимание принимаются поля допуска, выделенные специальным или жирным шрифтом.
- Светлый шрифт означает о наличие важной информации при применении.
- В последнюю очередь обращаются к использованию полей допуска, обозначенных в скобках.
При некоторых случаях применяются поля допусков, отсутствующие в таблицах. Предельные отклонения, допуски на метрическую резьбу, которая применяется для использования под покрытие, учитываются при соответствии с размером нарезного соединения, до процесса обработки.
Области применения и характеристики
Метрическая резьба используется в качестве основного крепления для материалов, точных винтовых пар, приборов измерения. Угол по вершине составляет 60 градусов, профиль представляет равносторонний треугольник, форма выпуска винтовых пар должна быть соответствующей друг к другу. Степень притупления вершины у стержня более плоско срезанная для избегания излишних процессов трения. Предпочтительным вариантом формы впадин является закругленный вид.
Метрическая Резьба M8
Основные характеристики метрической детали составляют шаг, номинальная окружность изделия или условный размер. Номинальный диаметр равен между болтом и гайкой, шаг обозначает расстояние между верхними профилями близлежащий точек, прокладываемых в одной плоскости. Для измерения возможно использовать обычный лист бумаги, прокатав на котором изделие, возможно замерить расстояние между ветвями. Для более точного обозначения используется специальный прибор, однако простого измерения достаточно для подбора более подходящего значения по стандартизированной таблице.
Особенности нарезки
Крепление различных соединений, материалов происходит с помощью болтов и гаек. Наиболее распространенным, повсеместным вариантом является использование нарезных крепежных деталей, однако необходимо учитывать особенности и все особенности, особенно на шаг нарезки. Шаг метрической детали измеряется с точностью, используется для надежного крепления, фиксации, для более сильного результата используют герметик. Существуют некоторые особенности, различные способы получения надежного крепления материалов.
Наиболее распространенными способами нарезания метрической резьбы являются ручные способы с использованием метчиков и плашек. При более масштабных производствах используется накатывание станками с последующей калибровкой.
Действующие стандарты
Для использования единого документа при изготовлении нарезного соединяющего элемента метрического типа используются утвержденные ГОСТы. ГОСТ-8724 указывает на требования к окружности нарезки и ее шагу. Действующая редакция, вступившая в силу с 2004 года, используется как аналог международного стандарта ISO 261-98, который распространяется на значения от 1 до 300 мм. Местная редакция нормативного документа подразумевает контроль большего спектра диаметров изделий. Для удобства использования вся информация заключена в таблицы, описан каждый тип, шаг нарезки деталей.
Дюймовая резьба — таблица, размеры, виды
Крепеж с помощью резьбы известен еще со времен античности. Ученые до сих пор находят остатки деталей, внешне напоминающих современные винты и гайки. Но наибольшее распространение резьба получила во времена промышленной революции 18-го века. Первоначально распространению разъемного резьбового соединения мешало отсутствие стандартизации, что лишало возможности обеспечения взаимозаменяемости изделий. Решил данную проблему талантливый английский инженер Чарльз Витворт. Он разработал единую систему размеров и обозначения, использовав для этого английский дюйм. Так появилась на свет дюймовая резьба. А все размеры занесены в таблицу по ГОСТ.
Параметры
Дюймовая резьба представляет собой разъемное соединение треугольного профиля, угол вершин которых равен 55 градусам. Ее единица измерения — дюймы. Стоит отметить сразу, что в России использование дюймовой резьбы при проектировании новых изделий запрещено. Ее применение разрешается только в случае изготовления запасных частей оборудования, на которые уже ранее была изготовлена дюймовая резьба. Помимо этого, разрешается воспользоваться данной резьбой в качестве трубного соединения и при изготовлении уплотняющих гидравлических элементов.
Дюймовая, как и любая другая, характеризуется следующими основными параметрами:
- Наружный диаметр – расстояние между вершинами витков, расположенных на противоположных сторонах резьбы. Чем больше величина этого параметра, тем большую осевую нагрузку может выдержать резьба. Обратной стороной медали является ухудшение герметичности, связанное с накоплением погрешностей при нарезке резьбы.
- Номинальный (средний) диаметр — окружность, вписанная в профиль резьбы, диаметр которой зависит от шага, и занимает промежуточное положение между внутренним и наружным диаметром. Данный параметр в обычных условиях тяжело измерить, и для его определения существует справочная таблица по резьбам.
- Внутренний диаметр – диаметр окружности, вписанной по впадинам профиля резьбы.
- Шаг – расстояние между соседними гребешками резьбового соединения. Данный параметр измеряется в количестве витков на дюйм. Величина шага характеризует значение и распределение напряжения между витками дюймовых резьб. Конструкторы в своей практике увеличивают шаг при воздействии на резьбу больших механических нагрузок. Если же к резьбе предъявляются требования по сохранению герметичности, то шаг уменьшается.
- Угол подъема витков – угол между боковыми сторонами профиля витков. Первоначально его значение для всех видов дюймовых резьб составлял 55 градусов. Но сейчас все больше и больше встречаются дюймовые резьбы с углом профиля 60 градусов.
Разновидности дюймовых резьб
Существует множество видов резьбовых соединений, размерностью которых являются дюймы, но среди них в России выделяют следующие основные виды:
- Трубная цилиндрическая
- Трубная коническая
Каждая категории обладает своими особенностями. Цилиндрическая трубная резьба регулируется ГОСТом 6357-81. Размеры резьбы стандартизированы и занесены в специальную таблицу. Данные дюймовые резьбы, в первую очередь, отличаются более мелким шагом, что означает меньшее количество витков на один дюйм.
Таблица. Трубная цилиндрическая резьба. ГОСТ 6357-81.
Вторым ее отличием является более скругленный профиль. Он способствует более плотному контакту витков друг к другу, что уменьшает вероятность образования течи при транспортировке жидкости через данное резьбовое соединение.
Нарезку трубной цилиндрической резьбы производят на трубах, диаметр которых не превышает 6 единиц дюйма. При величине труб свыше данного размера требуется применение высокоточного оборудования, что повышает производственные издержки. В этом случае эффективнее как с технологической, так и с финансовой точки зрения произвести крепеж труб методом сварки.
Трубная коническая резьба представлена ГОСТом 6211-81. Таблица размеров, пределы отклонений и величина нагрузок описаны данным стандартом. По типу профиля витков коническая резьба схожа с дюймовой, но имеет 2 довольно важных отличия.
Трубная коническая резьба. ГОСТ 6211-81.
| Обозна-чение размера резьбы | Шаг P | Число шагов на длине 25,4 мм | H | H1 | C | R | Диаметры резьбы в основной плоскости | Длина резьбы | |||
| d = D | d2 = D2 | d1 = D1 | l1 | l2 | |||||||
| 1/16″ | 0,907 | 28 | 0,870935 | 0,580777 | 0,145079 | 0,124511 | 7,723 | 7,142 | 6,561 | 6,5 | 4,0 |
| 1/8″ | 9,728 | 9,147 | 8,566 | ||||||||
| 1/4″ | 1,337 | 19 | 1,283837 | 0,856117 | 0,213860 | 0,183541 | 13,157 | 12,301 | 11,445 | 9,7 | 6,0 |
| 3/8″ | 16,662 | 15,806 | 14,950 | 10,1 | 6,4 | ||||||
| 1/2″ | 1,814 | 14 | 1,741870 | 1,161553 | 0,290158 | 0,249022 | 20,955 | 19,793 | 18,631 | 13,2 | 8,2 |
| 3/4″ | 26,441 | 25,279 | 24,117 | 14,5 | 9,5 | ||||||
| 1″ | 2,309 | 11 | 2,217187 | 1,478515 | 0,369336 | 0,316975 | 33,249 | 31,770 | 30,291 | 16,8 | 10,4 |
| 1 1/4″ | 41,910 | 40,431 | 38,952 | 19,1 | 12,7 | ||||||
| 1 1/2″ | 47,803 | 46,324 | 44,845 | ||||||||
| 2″ | 59,614 | 58,135 | 56,656 | 23,4 | 15,9 | ||||||
| 2 1/2″ | 75,184 | 73,705 | 72,226 | 26,7 | 17,5 | ||||||
| 3″ | 87,884 | 86,405 | 84,926 | 29,8 | 20,6 | ||||||
| 3 1/2″ | 100,330 | 98,851 | 97,372 | 31,4 | 22,2 | ||||||
| 4″ | 113,030 | 111,551 | 110,072 | 35,8 | 25,4 | ||||||
| 5″ | 138,430 | 136,951 | 135,472 | 40,1 | 28,6 | ||||||
| 6″ | 163,830 | 162,351 | 160,872 | ||||||||
Прежде всего это то, что существует два типа углов профиля: 55 и 60 градусов. Второе различие — резьба нарезается по конусу, благодаря чему конические резьбы обладают таким качеством как самоуплотняемость (таблица со значениями конусности указана в справочной литературе). Поэтому крепежные соединения с помощью них не требуют использования дополнительных уплотняющих элементов: льняная нить, пряжа с суриком и прочее.
Маркировка и классы точности
Существует 3 класса точности резьбы: первая (самая грубая), вторая и третья (наиболее точная). Выбор того или иного класса зависит от 2-х факторов: размеры диаметра резьбы, взятого из таблицы, давления жидкости в трубопроводе. Чем выше класс резьбы, тем большее давление жидкости она сможет выдержать.
Размеры проверяют на соответствие определенному классу точности с помощью специальных калибров. Этот способ позволяет наиболее достоверно определить соответствие резьбой требуемых размеров, но он более трудоемкий. Такой метод эффективен в условиях многосерийного производства деталей, требующих наличие высокой точности. Когда серийность не столь велика и к точности не предъявляется повышенных требований, размеры резьб контролируются следующим образом:
- Размеры наружного диаметра измеряют с помощью штангенциркуля, микрометра и других механических измерительных приборов. Затем показания сверяют со справочной таблицей.
- Размеры шага определяют прикладыванием специальных гребенок, например дюймовый резьбомер. Затем полученное количество витков на дюйм соотносят со значением таблицы размеров дюймовой резьбы. Самый простой способ измерить шаг резьбы – взять линейку, отметить на ней 25,4 миллиметра и посчитать сколько витков входит в данный отрезок. Сразу отметим, что это способ наиболее грубый и не подходит для измерения резьбы с третьим и вторым классом точности.
Обозначение дюймовой резьбы в технической документации разберем на примере:
Буква «G» означает, что резьба трубная цилиндрическая. Коническая трубная согласно Российским стандартам обознается буквой «К».
Цифра «2» указывает на размер наружного диаметра. Единицей измерения являются дюймы. Размеры резьбы и их варианты полностью регламентированы ГОСТами и занесены в специальные таблицы.
Буквы «LH» показывают, что резьба имеет левое направление завинчивания. Отсутствие данного обозначения указывает на правое направление.
Цифра «2» характеризует класс точности. Таблица пределов отклонений указана в ГОСТе.Цифра «40» — это размер, характеризующий длину завинчивания.
Изготовление резьбы
Для получения дюймовой нарезки применяют 2 основных способа:
- Накатка;
- Нарезка.
Накатанные изготавливают с помощью специальных резьбонакатных роликов, профиль которых повторяет контур резьбы. Заготовку устанавливают между роликами, и витки резьбы накатываются в соответствии требуемым размерам.
Резьба, изготовленная данным способом, отличается более высокими механическими характеристиками по причине более плавного распределения волн напряжения между витками. Также накатка обладает высокой производительностью, что позволило ей найти обширное применение в массовом производстве.
Минусом метода накатывания является сложность изготовления роликов. Точность их должна быть на высоком уровне. В противном случае гарантировать требуемые размеры резьбы весьма затруднительно. Второй момент – материал роликов. Он должен обладать повышенными механическими свойствами. Обычно для этого применяют высоколегированные штампованные стали. Все это делает способ накатки весьма затратным с финансовой точки зрения.
Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, но по механическим свойствам, особенно по пределу выносливости, заметно уступают накатанным. Связано это с наличием более острых кромок профиля и, соответственно, более высокого значения коэффициента напряжения.
Изделие нарезают двумя способами:
- Вручную.
- Используя токарный станок.
При ручной резке используют метчик (для внутренней р.) и плашку (для наружной). Трубу зажимают. На ее конец одевается и навинчивается один из указанных типов подручного инструмента в зависимости от типа резьбы. Осуществляют резку. Для повышения чистоты и точности данный процесс повторяют.
На токарном станке алгоритм действий достаточно схожий. Только трубы зажимают не в тиски, а в патроне станка. Далее подводится резец, включается резьбовая подача и станок начинает процесс изготовления. Данный способ более эффективный по сравнению с ручной резкой, но требует от токаря определенной квалификации.
Как определить резьбу штангенциркулем или линейкой
Для определения типа резьбы на фитинге, необходим штангенциркуль. 
Как правильно производить замер при помощи штангенциркуля показано на рисунке ниже. 
Измерения нужно произвести с точностью до десятых миллиметра.
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Шаг резьбы, витков на дюйм | Шаг резьбы | BSP | Метрика | Дюйм UNF | Дюйм NPT |
| 9,3-9,7 | 8,5-8,9 | 28 | 1/8" | ||||
| 9,3-9,7 | 8,5-8,9 | 27 | 1/8" | ||||
| 9,7-9,9 | 8,2-8,6 | 1,5 | M10x1,5 | ||||
| 10,9-11,1 | 9,7-10,0 | 20 | 7/16"-20 | ||||
| 11,6-11,9 | 10,2-10,6 | 1,5 | M12x1,5 | ||||
| 12,4-12,7 | 11,3-11,6 | 1/2"-20 | |||||
| 12,9-13,1 | 11,4-11,9 | 19 | 1/4" | ||||
| 12,9-13,1 | 11,4-11,9 | 18 | 1/4" | ||||
| 13,6-13,9 | 12,2-12,6 | 1,5 | M14x1,5 | ||||
| 14,0-14,3 | 12,7-13,0 | 18 | 9/16"-18 | ||||
| 15,6-15,9 | 14,2-14,6 | 1,5 | M16x1,5 | ||||
| 16,3-16,6 | 14,9-15,4 | 19 | 3/8" | ||||
| 16,3-16,6 | 14,9-15,4 | 18 | 3/8" | ||||
| 17,6-17,9 | 16,2-16,6 | 1,5 | M18x1,5 | ||||
| 18,7-19,0 | 17,3-17,6 | 16 | 3/4"-16 | ||||
| 19,6-19,9 | 18,2-18,6 | 1,5 | M20x1,5 | ||||
| 20,5-20,9 | 18,6-19,0 | 14 | 1/2" | ||||
| 20,7-21,1 | 18,3-18,7 | 14 | 1/2" | ||||
| 21,6-21,9 | 20,2-20,6 | 1,5 | M22x1,5 | ||||
| 22,0-22,2 | 20,2-20,5 | 14 | 7/8"-14 | ||||
| 22,6-22,9 | 20,6-21,0 | 14 | 5/8" | ||||
| 23,6-23,9 | 22,2-22,6 | 1,5 | M24x1,5 | ||||
| 25,6-25,9 | 24,2-24,6 | 1,5 | M26x1,5 | ||||
| 26,1-26,4 | 24,1-24,5 | 14 | 3/4" | ||||
| 26,3-26,7 | 23,7-24,1 | 14 | 3/4" | ||||
| 26;6-26,9 | 24,3-24,7 | 12 | 1,1/16"-12 | ||||
| 29,6-29,9 | 27,4-27,8 | 2 | M30x2 | ||||
| 29,8-30,1 | 27,6-27,9 | 12 | 1,3/16"-12 | ||||
| 29,6-29,9 | 28,2-28,6 | 1,5 | M30x1,5 | ||||
| 32,6-32,9 | 30,5-30,9 | 2 | M33x2 | ||||
| 33,0-33,2 | 30,3-30,8 | 11 | 1" | ||||
| 33,0-33,3 | 30,8-31,2 | 12 | 1,5/16"-12 | ||||
| 32,9-33,4 | 30,3-30,8 | 11,5 | 1" | ||||
| 35,6-35,9 | 33,4-33,8 | 2 | M36x2 | ||||
| 37,6-37,9 | 36,2-36,6 | 1,5 | M38x1,5 | ||||
| 40,9-41,2 | 38,7-39,1 | 12 | 1,5/8"-12 | ||||
| 41,6-41,9 | 39,4-39,8 | 2 | M42x2 | ||||
| 41,5-41,9 | 39,0-39,5 | 11 | 1,1/4" | ||||
| 41,4-42,0 | 39,2-39,6 | 11,5 | 1,1/4" | ||||
| 44,6-44,9 | 42,4-42,8 | 2 | M45x2 | ||||
| 44,6-44,9 | 43,2-43,6 | 1,5 | M45x1,5 | ||||
| 47,3-47,6 | 45,1-45,5 | 12 | 1,7/8"-12 | ||||
| 47,4-47,8 | 44,8-45,3 | 11 | 1,1/2" | ||||
| 47,3-47,9 | 45,1-45,5 | 11,5 | 1,1/2" | ||||
| 51,6-51,9 | 49,4-49,6 | 2 | M52x2 | ||||
| 51,6-51,9 | 50,2-50,6 | 1,5 | M52x1,5 | ||||
| 59,4-59,8 | 56,5-56,8 | 11 | 2" | ||||
| 59,9-60,2 | 56,4-56,7 | 11,5 | 2" | ||||
| 63,3-63,6 | 61,3-61,8 | 12 | 2,1/2"-12 |
КОНТАКТЫ
ул. Б. Окружная 4-б,
с. Петропавловская Борщаговка,
Киево-Святошинский р-н, Киевская обл.,
08130, Украина
Обозначение и изображение резьбы на чертеже согласно ГОСТ
Чертеж — это графический документ, применяемый для изображения инженерного объекта. Для удобства его использования разработаны различные межгосударственные стандарты (ГОСТ), в которых указаны правила представления всех элементов, принимающих участие в создании того или иного изделия.
Мы проконсультируем вас по любым вопросам!
Назначение резьбы и ее элементы
Резь является главным элементом винтовой передачи и резьбового соединения. Она состоит из череды выпуклостей и углублений на телах кручения, что обеспечивает крепление, способное выдерживать высокие нагрузки. Нарезку применяют в качестве метода объединения или уплотнения звеньев конструкции.
Главными ее элементами являются:
- внутренний, внешний и средний диаметры;
- профиль — это сечение рези плоскостью, проходящей через главную ось рассматриваемой детали;
- угол профиля — угол, образованный боковыми сторонами профиля;
- высота профиля — это длина отрезка между минимальной и максимальной точками нарезки в плоскости сечения оси в направлении, ортогональном направляющей рези;
- шаг — длина промежутка между двумя точками соседних одинаковых витков, измеренное параллельно оси рези.
Классификация резьбы
Принято разделять резьбовые поверхности по следующим критериям:
- расположение: внешние и внутренние;
- вид: цилиндрические, конические;
- форма сечения: круг, треугольник, трапеция, прямоугольник;
- назначение: для крепежа, крепления и уплотнения, специальные, ходовые;
- число заходов: однозаходовые и многозаходовые;
- направление: правые, левые.
Изображение внутренней резьбы в отверстиях деталей
В отверстиях все обстоит иначе. Внутренний поперечник резьбы обозначается непрерывной основной линией. На изображении, полученном при проецировании на плоскость ортогональной оси стержня, наружная резь показывается тонкой перманентной линией На чертеже с проекцией ортогональной направляющей стержня внешний поперечник нарезки представляют тонкой непрерывной дугой, которая составляет 3⁄4 окружности.
Условное обозначение метрической резьбы (ГОСТ 8724-2002)
Определение резьбы включает литеру М (от англ. metric system), размер калибра и шаг рези, разграниченных знаком «х». Пример: M8х1.25. Допускается не указывать большой шаг. Пример: М8. Если резь является левой, то добавляются буквы LH. Пример: М8х1-LH. Определение многозаходной рези состоит из символа М, поперечника, знака «х», сочетания Ph, хода, символа P и шага. Для определенности можно указать число заходов.
Обозначения метрической конической резьбы (ГОСТ 25229-82)
В определении конической метрической нарезки фигурируют сокращение МК, калибр и шаг нарезки. Пример: МК20х1,5. Для левого направления дополнительно указывается сочетание LH.
Условное обозначение трубной цилиндрической резьбы (ГОСТ 6357-81)
Определение цилиндрической трубной нарезки содержит символ G, обозначение, класс точности среднего поперечника. Пример: G31/2-A. Дополнительно, если резь не правая, добавляют сочетание LH.
Обозначение трубной конической резьбы (ГОСТ 6211-81)
Определение трубной конической нарезки включает символы R (в случае конической наружной) или Rc (для конической внутренней рези) и ее значение. Для левого направления дополнительно указывается сочетание LH. Пример: R 11⁄2.
Условное обозначение трапецеидальной резьбы (ГОСТ 9484-81)
Определение однозаходной трапециевидной нарезки содержит сокращение Tr, значение наружного калибра и шаг. Пример: Tr16x4. Для многозаходной трапециевидной рези в определении фигурируют: сочетание Tr, внешний поперечник, а также шаг и ход. Пример: Tr16x8(P4)LH.
Обозначение упорной резьбы (ГОСТ 10177-82)
Определение упорной нарезки должно содержать литеру S, шаг и значение поперечника. Пример: S90-10. Для левосторонней рези указывается дополнительно LH. Если рассматривается многозаходная нарезка, то ее определение составляется из символа S, поперечника, хода и в скобках буквы P, значения шага. Пример: S80-20(P20).
Условное обозначение круглой резьбы (ГОСТ 6042-83)
Применительно к внешней и внутренней круглой нарезке Эдисона, используемой в металлических и неметаллических элементах в электротехнических изделиях, обозначение содержит литеру Е и величину наружного поперечника. Пример: Е28.
Обозначение упорной усиленной резьбы (ГОСТ 13535-87)
Определение упорной усиленной нарезки содержит литеры S, а также угол 45, калибр и шаг. Пример: S45200-13. В случае если резьба левосторонняя, дополнительно указываются буквы LH. Если необходимо определить многозаходную резь, то указывают букву S, величину угла 45, поперечник, ход и символ Р вместе со значением шага, выделенные скобками. Пример: S4520024(P12) — двузаходная, значение хода 24 мм, шаг — 12 мм. Для левосторонней рези указывается дополнительно LH.
Условное обозначение конической резьбы вентилей и баллонов для газов (ГОСТ 9909-81)
Определение конической нарезки вентилей и болтов для газа определяют литерой W и числом, указывающим поперечник. Пример: W19.2.
Необходимые инструменты для нарезания
Нарезки широко используются в быту и на производстве, поэтому инструменты для изготовления рези широко распространены. Существует несколько видов приспособлений для нарезания:
- Резьбовые фрезы — это многозубчатые инструменты, в которых процесс резьбонарезания по отношению к резцам более производительный. Подразделяются на гребенчатые цилиндрические, дисковые, гребенчатые сборные, головки для скоростного фрезерования.
- Плашки — многолезвийный инструмент для создания наружной рези. Различают круглые, цельные, раздвижные приспособления, разрезные плашки.
- Резьбовые головки — это специальные изделия для нарезания внутренней и внешней рези, имеют ряд преимуществ по сравнению с круглыми плашками. В зависимости от конструкции гребенок головки бывают с круглыми радиальными, плоскими тангенциальными и плоскими радиальными гребенками.
- Метчики — это осевой инструмент, состоящий из нескольких лезвий, предназначенный для нарезания внутренней рези. Различают следующие виды: ручные, станочные, гаечные, машинные, маточные и т.д.
- Резьбовые резцы — это инструмент для точной машинной нарезки внутренней и наружной рези. Они подразделяются на стержневые, однониточные и многониточные фасонные.
Дополнительная информация
Нарезанные изделия необходимы как в быту, так и на производстве. Без них невозможно было бы представить работу многих машин и механизмов.
С помощью обозначения и изображения резьбы на чертежах инженеры могут определить ее основные характеристики и использовать как часть более сложной конструкции.
Отличие резьбы метрической от трубной и их параметры
Резьбовые соединения являются одними из основных методов стыковки элементов трубопроводных магистралей, иногда при монтаже линий с трубами своими руками можно столкнуться с их различными типами. Поэтому при подборе материалов и комплектующих при самостоятельном устройстве трубопроводов, полезно знать отличие резьбы метрической от трубной.
По принятым стандартам трубную резьбу измеряют в специальных и обычных дюймах, она насчитывает несколько видов, которые в зависимости от назначения отличаются определенными параметрами. При самостоятельном ручном или механическом нарезании на токарных станках эти различия необходимо учитывать для того, чтобы правильно выбрать размеры, обеспечивающие наиболее качественные стыки для определенных условий эксплуатации.
Рис.1 Профильные размеры конусной резьбы
Почему в дюймах
Хотя в странах мира повсеместно распространена метрическая система измерений, и резьбовой шаг привязан к миллиметру, вся современная сантехника, насосное, отопительное оборудование и прочие системы с использованием трубопроводов рассчитаны на систему измерения в дюймах.
Связано это с тем, что неметрическая система вместе со всем оборудованием пришла к нам из развитых стран мира, где вся промышленность с 15 века были ориентирована на английский дюйм, приблизительно равный ширине большого пальца в 25,4 мм. Появившаяся значительно позднее в 19 веке система с основной размерной единицей в 1 метр используется везде, но так и не смогла вытеснить дюймы из измерений элементов оборудования, газовых и водопроводных магистралей.
Частично это произошло потому, что считать десятые доли миллиметров слишком неудобно и при этом страдает точность, в то время, как резьбовые элементы в полдюйма, три четверти, полтора и так далее проще обозначать и производить. При изготовлении бытовой сантехники стандартный дюймовый шаг составляет 1/4″ — это в 6 раз больше миллиметра и позволяет существенно уменьшить число типоразмеров соединительных патрубков сантехнической арматуры.
Рис.2 Цилиндрический профиль и его размерные показатели
Параметры резьбы
Любая резьба определяется показателями:
- Наружный диаметр. Соответствует расстоянию от вершин гребней на разных сторонах и равен окружности цилиндра, на который производится нарезание.
- Внутренний диаметр. Расстояние между впадинами диаметрально расположенных профильных гребней.
- Шаг или ход. Расстояние между вершинами профиля резьбы. В трубных накатках оно измеряется витками на дюйм.
- Профильный угол. Измеренный в градусах угол конусного гребня.
- Глубина. Высота гребня от верха до его основания.
Трубные резьбы, применяемые в быту
Отечественными ГОСТ регламентируется два основных вида трубной резьбы: конические и цилиндрические, главное отличие которых состоит в профиле заготовки. В первом случае он конической формы (конусность 1 к 16), во втором типе основанием является цилиндрическая заготовка.
Также известны американские разновидности стандартов трубных дюймовых накаток NPSM и NPT, главное отличие которых — профильный угол в 60 градусов. Отечественный аналог американского стандарта NPT — ГОСТ 6111-52 на коническую резьбу с углом конуса гребня в 60 градусов.
Рис. 3 Таблица резьбы трубной конической
Коническая трубная резьба по ГОСТ 6211-81 и ее маркировка
Резьбовые соединения этого вида предназначены для работы в условиях высокого давления, применяются в гидравлических системах мобильного инструмента, приводящих в движение тяжелые механизмы (гидростанции), для подключения гибких рукавов и муфт, рассчитанных на давление 700 и более бар. Данный вид резьбового соединения имеет следующие особенности:
- ГОСТ регламентирует не только максимальный наружный диаметр в 6″, но и длину нарезки, которая разбивается на полную длину и рабочую часть.
- Уклон конуса имеет соотношение 1:16 по всей длине, ход резьбовой насечки включает в себя четыре позиции и привязан к внешнему диаметру.
- Маркировка включает в себя номинальный диаметр резьбы в дюймах и тип изделия, который обозначается латинской буквой R с дополнительными символами C и Р, означающими внутреннюю коническую или внутреннюю цилиндрическую нарезку. Направление указывается для левостороннего исполнения, имеет символьное обозначение LH.
Рис.4 Трубная цилиндрическая дюймовая резьба
Цилиндрическая трубная резьба по ГОСТ 6357-81 и ее обозначение
Применяют дюймовые резьбы цилиндрической формы для состыковки металлических трубопроводов водопроводных и газовых систем, внутренняя накатка согласуется с наружной конической по ГОСТ 6211-81. При ее изготовлении за основу была принята мелкая резьба Уитворта (европейская маркировка BSW), она совместима еще с одним евростандартом BSP, ее основные параметры следующие:
- Как и в конической, максимальный размер окружности заготовок, на которые нарезается резьба, составляет 6 трубных дюймов.
- Шаг имеет 4 типоразмера с количеством нитей 11, 14, 19, 29 на стандартный дюйм, он привязан к наружному диаметру.
- Наружные диаметры разбиты на два ряда, которые при измерении принято обозначать номерами, при выборе размеров предпочтение отдается первому ряду. В отличие от конической, для цилиндрической длина не регламентируется.
- Обозначение цилиндрической резьбы состоит из символа G, размера и класса точности, левое исполнение дополняется символами LH, в обозначении могут быть приведены данные о длине свинчивания L в миллиметрах, которые добавляются в конце. Например обозначение G1 1/2 LH — B — 50 указывает на цилиндрическую левостороннюю резьбу класса точности В диаметром 1/2″ и длиной 50 мм.
Рис. 5 Таблица стандартов дюймовых конических резьб NPT и ГОСТ 6111-52
Отличие резьбы метрической от трубной
Основными показателями резьбовых накаток являются их диаметр и шаг, которые регламентируются соответствующими нормативами.
Широко распространенная метрическая резьба, применяемая во всех сферах промышленности, отличается от трубной по следующим параметрам:
Размеры. Трубная имеет наружный диаметр, кратный специальному фиксированному трубному дюйму (33,24 мм.) и его десятым долям, при этом дюйм не является величиной, кратно связанной с единицами измерения в миллиметрах. Понятно, что элемент с дюймовой нарезкой не может подойти по размерным показателям к изделию, выполненному по метрическим стандартам. В трубной резьбе шаг измеряется в количестве ниток на дюйм — из этого следует, шаг резьбы в миллиметрах не будет совпадать с дюймовым.
Все вышесказанное означает, что на практике метрическую гайку не накрутишь на болт с дюймовой накаткой — детали не совпадут по ходу и диаметру.
Профильный угол. Трубная нарезка, регламентированная отечественными ГОСТ 6211-81, 6357-81, имеет профиль равностороннего треугольника с углом конусного гребня в 55 град., в то время как в метрической этот показатель равен 60 град. Понятно, что помимо различного диаметра и шага, эти резьбовые соединения не смогут работать в паре по причине разного угла конусных гребней.
Рис. 6 Резьба NTPS
Накатка. Трубная резьбовая накатка проводится на заготовки с учетом толщины их стенок и внешних габаритов — это позволяет получить максимально прочную стыковку изделий, зависящую от их физических и механических характеристик заготовок. Трубная резьба отличается от метрической тем, что по стандарту для каждого диаметра установлен свой шаг — это позволяет при соблюдении нормативов обеспечить резьбовому стыку высокую и заранее рассчитанную прочность.
Маркировка и обозначение. В государственных стандартах основные трубные резьбовые размеры привязаны к дюйму (обозначается одной или двумя косыми чертами), в то время как метрические приведены в миллиметрах. Основная разница видов в указании хода — в дюймовом варианте указывается количество ниток на 1″.
Рис. 7 Таблица метрической конической резьбы
Нарезка трубной резьбы своими руками
Как и метрическая, трубная резьба бывает наружной и внутренней, выполняется ручными или механическими способами. Для создания нарезки ручным способом используют метчики (для внутренней насечки) и плашки (для нарезания внешних поверхностей).
Самостоятельная нарезка резьбы на трубе внутри и снаружи проводится в следующем порядке:
- Перед нарезанием стачивают внешнюю или внутреннюю кромки, делая небольшую фаску — это помогает установить режущий инструмент без перекосов. Также под рукой необходимо иметь машинное масло, которым будет смазываться поверхность трубы и режущий инструмент в процессе проведения работ.
- Труба надежно фиксируется в тисках и смазывается машинным маслом, плашка закрепляется в плашкодержателе, а метчик в воротке, после чего инструмент надевают или вставляют в трубу.
- Вращая плашку или метчик, вворачивают их в заготовку на необходимую глубину. Вращательные движения совершает в одну и другую сторону, при большой глубине нарезания плашку или метчик периодически извлекают и очищают от стружки вместе с поверхностью детали.
Рис.8 Ручной способ создания резьбы
Для качественного выполнения нарезаемой резьбы используются два типа плашек и метчиков: черновые и чистовые, первыми, более выработанными, проход совершают в начале, после чего проходку довершают чистовыми.
При наличии в домашнем хозяйстве токарного станка, применяют механический способ нарезания, при этом выполняемая работа состоит из следующих операций:
- Трубу фиксируют в патроне токарно-винтового станка, в его суппорт устанавливают специальный резец.
- Включают станок, выставляют заданные режимы скорости вращения шпинделя и движения суппорта с резцом, а также глубину погружения резца. Прорезание наружной трубной поверхности проводят с применением смазывающей охлаждающей жидкости или масла.
- В начале вырезают фаску, затем совершают проходы, с каждым постепенно увеличивая глубину погружения резца. Последний проход совершают с минимальным снятием металла на малых оборотах.
Рис. 9 Изготовление резьбы на токарном станке
Определение размеров резьбы
Определение диаметра и хода дюймовой резьбы может понадобиться в случае подбора деталей по своим параметрам, аналогичным используемым.
Для установления данных значений используется инструменты, аналогичные метрическим — калибры, гребенчатые резьбомеры, штангенциркули. Еще одним бытовым вариантом получения необходимой информации является использование изделий, с известными характеристиками. В этом случае накручивание гайки с известным диаметром и шагом на болт или наоборот, если процесс прошел без затруднений и соединение плотно зафиксировано, помогает в определении искомых размеров.
Процесс определения диаметра при помощи штангенциркуля не вызовет затруднений даже у школьника, как и замер хода с помощью гребенчатого резьбомера. Для определения шага к нарезной поверхности прикладывают гребенчатые пластинки с порезанным профилем, при их взаимном совпадении шаг определяется по маркировке на гребенках.
Для точного определения внутреннего диаметра, шага и проверки качества выполнения изделия в промышленности используются специальные калибры. Определить резьбу на трубе с их помощью можно вкручиванием во внутренние или на внешние стенки изделия.
Рис.10 Инструмент для определения резьбового шага и диаметра
Параметров, по которым трубная резьба отличается метрической, довольно много: помимо того, что угол витка первой составляет 55 градусов, ее размерные показатели взаимосвязаны между собой (каждый диаметр имеет соответствующее количество витков) и привязаны к дюймам. При этом в ГОСТ для измерения диаметра указаны специальные трубные дюймы (соответствуют 33,24 мм.), а шаг определяется количеством витков на обычный дюйм (25,4 мм.) и включает четыре типоразмера.
