Метрическая резьба

Метрическая коническая резьба

Отличие конического изделия от обыкновенного метрического заключается в том, то ее наносят на конусную внутреннюю или внешнюю поверхность. При этом угол конуса составляет 1:16.

Ее применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичность соединения. Например, в трубопроводных системах, предназначенных для транспортировки жидкостей.

Производителю выпускающие изделия с таким видом, руководствуются требованиями ГОСТ 25229-85.

Метрическая коническая резьба

Для обозначения метрического конического профиля применяют буквенное сокращение МК. Далее указывают все необходимые геометрические параметры. Например, МК 24*1,5 показывает то, что она имеет наружный диаметр в 24 мм и шаг 1,5.

ГОСТ и унификация крепежа

В течение длительного времени не могли прийти к единому стандарту. Еще в середине XIX века разные производители пользовались своими мерительными инструментами. Попутно у каждого резьбовые соединения выполнялись по своим требованиям и параметрам. Возникали проблемы у эксплуатационников.

При необходимости разборки и последующей сборки изделий приходилось помечать каждую деталь, чтобы потом их поставить строго на свое место. Особенно сложно приходилось военным, так как ружья и пушки приходили с разных заводов. Если кто-то разбирал свое оружие, то собрать чаще всего не удавалось.

Еще в XII веке установили, что оптимальным будет расстояние между двумя канавками на стержнях, равное примерно 20 % от диаметра. Тогда их изготавливали из дерева, на ручьях и небольших реках создавали водяные мельницы. Позже (примерно середина XIV века) начали проектировать и создавать ветряные мельницы.

Отдельные детали стягивали мощными шпильками. На них накручивали громадные дубовые гайки, выточенные из единого куска прикорневой части. Но все – это были единичные, разовые изделия. Их характеристики и качество зависели от мастера. С развитием техники нужно было добиваться однообразности и универсальности стяжных деталей.

Информация к размышлению

Первый отраслевой стандарт был принят в Туле (Россия). На первом оружейном заводе производили только сборку конечного изделия. Производилось и литье. А сами отливки раздавали мастерам для домашнего изготовления. Так образовались улицы со своими названиями: Курковая, Ложевая, Дульная, Штыковая и ряд других. Тут делали только одно изделие. Потом на сборке оставалось только собрать их и получить ружье.

Главная заслуга Никиты Демидова (основоположника первого оружейного завода России) заключалась в том, что он сумел разработать подробные чертежи, а также мерительные инструменты (калибры). Пользуясь ими, мастера могли проверять, насколько правильно обрабатывается конкретная деталь. Налажен был выпуск и ручного металлообрабатывающего инструмента: напильники, шаберы, скребки и ручные сверлильные устройства.

В это же время Англия также изготавливала ружья. Конструктивно они были идентичными. В 1787 году были приобретены 500 ружей в Туле и 500 ружей из Англии. Их разобрали, а детали по артикулам разложили в несколько куч. Тщательно перемешали.

Потом решили собрать. Тульские ружья собрали все. Каждое прошло проверку на качество стрельбы. Результаты удовлетворили комиссию. Ни одного английского ружья собрать не смогли. Детали требовали индивидуальной притирки. Единого стандарта не было.

Поэтому в русскую армию помимо ружей поставляли детали, которые могли выходить из строя в процессе эксплуатации. В каждом полку существовал взвод, в обязанности которого вменяли ремонт вооружения.

В этих взводах имелись болтики, винтики и гаечки. Тогда их метили специальными насечками, чтобы использовать по мере необходимости.

В 1790 г. в Париже произошло первое утверждение основной системы мер. Одним из первых была утверждена мера длины – метр. Установили и дробные величины, которыми пользуются повсеместно: сантиметр, миллиметр.

Англия отказалась переходить на европейский стандарт. У них до сих пор пользуются футами, дюймами, линиями.

Для унификации деталей каждая страна разрабатывала свои государственные стандарты. Их соотносили так, чтобы товары из сопредельных государств могли соответствовать и отечественным изделиям. Поэтому с 1924 г. в СССР был введен ГОСТ на резьбовые соединения. Кроме основного стандарта допускалось использование изделий из Великобритании и США (дюймовые стандарты). В настоящее время используются только трубные соединения, измеряемые в дюймах.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1-98)

Дата введения 1 января 2004 г.

Взамен ГОСТ 9150-81

Область применения

Настоящий стандарт распространяется на метрические резьбы общего назначения и устанавливает для них основной профиль.

Диаметры и шаги метрической резьбы — по ГОСТ 8724.

Основные размеры метрической резьбы — по ГОСТ 24705.

Допуски резьбы — по ГОСТ 16093 и 9000.

Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены курсивом.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8724-2002 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги

ГОСТ 9000-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая для диаметров менее 1 мм. Допуски

ГОСТ 11708-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения.

ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

Определения и обозначения

Термины и определения — по ГОСТ 11708.

В настоящем стандарте приняты следующие обозначения:

D — номинальный наружный диаметр внутренней резьбы (номинальный диаметр резьбы);

d — номинальный наружный диаметр наружной резьбы (номинальный диаметр резьбы);

D_2 — номинальный средний диаметр внутренней резьбы;

d_2 — номинальный средний диаметр наружной резьбы;

D_1 — номинальный внутренний диаметр внутренней резьбы;

d_1 — номинальный внутренний диаметр наружной резьбы;

Н — высота исходного треугольника;

Р — шаг резьбы.

Основной профиль

Основной профиль метрической резьбы, общий для наружной и внутренней резьбы, должен соответствовать указанному на рисунке 1. Основной профиль показан утолщенной линией.

Номинальный профиль наружной и внутренней резьбы определяется основным профилем и дополнительными требованиями к форме впадины резьбы, устанавливаемыми ГОСТ 9000 (для резьб диаметром менее 1 мм) и ГОСТ 16093 (для резьб диаметром от 1 мм и более).

Размеры элементов определены по следующим формулам

Н = 0,866025404 Р; (1)

5/8 H = 0,541265877 P; (2)

3/8 H = 0,324759526 Р; (3)

H/4 = 0,216506351 Р; (4)

H/8 = 0,108253175 Р. (5)

Таблица в миллиметрах

Ходовые резьбы

В некоторых случаях предназначение рассматриваемой поверхности заключается в не креплении деталей, а обеспечении плавного хода в определенном диапазоне. К особенностям подобных изделий можно отнести следующие моменты:

1. Профиль имеет форму, которая обеспечивает плавный ход. Для этого создается поверхность с наименьшим количеством углов.
2. Как правило, рабочая часть длинная, в начале и в конце есть ограничители хода.
3. Применяемый материал при создании заготовки должен обладать высокой износостойкостью.

Встречаются подобные изделия сегодня крайне редко, так как их надежность и срок службы относительно невысокие.

Чем отличается метрическая резьба от дюймовой? – Станки, сварка, металлообработка

Качество резьбы, нарезаемой на водопроводной трубе, как и соотношение ее с осью трубы, крайне важны при монтаже водопровода или отопления.

Нарезание плашкой вручную не особенно эффективно – намного более удобно, когда резьба метрическая и трубная нарезается резцом с помощью токарного станка.

Трубная резьба

Что собой представляет трубная резьба

Резьбой называют винтовую канавку с постоянным шагом и сечением, которая наносится на поверхность деталей машин слабо конической или цилиндрической формы, таких, как болты, винты, а также на поверхности деталей, соединяемых с ними – к примеру, гаек.

В домашнем быту сталкиваться приходится в основном с цилиндрической трубной резьбой. Наряду с резьбой метрической, в нашей стране очень успешно применяется дюймовая резьба трубная.

Основные характеристики метрической резьбы – шаг (расстояние от одной впадины до другой или между гребнями резьбы, измеренное вдоль детальной оси, которое выражается в миллиметрах) и диаметр.

Главными параметрами дюймовой трубной резьбы является диаметр, выраженный в дюймах или частях дюйма, а также число нарезанных по длине дюйма витков. Здесь надо напомнить, что один дюйм составляет 25,4 мм. Примером для рассмотрения может послужить цилиндрическая трубная дюймовая резьба гост – наиболее часто приходится работать именно с ней.

Тут придется встретиться с несколько непривычной единицей измерения – это «трубный дюйм», который равен 33, 249 мм. Получился он следующим образом: к размеру в дюймах, который характеризует внутренний диаметр трубы, прибавили толщину обеих стенок.

Итогом стал следующий результат:

• труба дюймовая с наружным диаметром – 33,249 мм;
• труба полудюймовая – 21,25 мм.

Таблица гост трубных резьб

Резьба дюймовая трубная гост от метрической отличается, кроме уже описанных особенностей, следующими нюансами:

• она обладает более острыми гребнями-впадинами;
• слегка закругленными вершинами ниток резьбы.

Резьбы, применяемые в быту

В быту наиболее часто применяются трубы со следующими типами резьб:

С резьбой 14 ниток на один дюйм (шаг трубной резьбы 1,814 мм)

• диаметром 1/2″
• диаметром 3/4″

С резьбой 11 ниток на один дюйм (шаг резьбы 2,309 мм)

• диаметром 1″
• диаметром 1 1/4″
• диаметром 1 1/2″
• диаметром 2″.

Совет! 11 ниток, приходящихся на дюйм в комбинации с шагом 2,309 мм, сохраняют резьбу на трубах, диаметр которых 1″- 6″.

Определение шага трубной резьбы

Чтобы определить тип, а также шаг резьбы трубной, используют инструмент, который называется резьбомером. Можно также воспользоваться линейкой или штангенциркулем.

При определении шага метрической резьбы замеряется расстояние между вершинами нескольких ниток резьбы, после чего расстояние делится на количество ниток. При наличии дюймовой резьбы подсчитывают нитки, которые могут поместиться в одном дюйме (25,4 мм).

На практике, конечно, вряд ли кому-то удается обеспечить такую точность диаметра, но можно надеяться на получение вполне удовлетворительной резьбы, руководствуясь хотя бы одной цифрой, которая идет после запятой.

Резьбомер – инструмент для определения типа и шага резьбы

Нарезка трубной резьбы

Выполняется метрическая и трубная резьба приблизительно так. В случае если данная операция совершается вручную, а не с помощью токарного станка, ее осуществление сопряжено с дополнительными трудностями – особенно при нарезке резьбы на трубах, у которых диаметр больше одного дюйма.

Удобнее всего будет воспользоваться специальным прибором для нарезания резьбы вручную (КЛУПП). Прибор представляет собой корпус с двумя ручками, где размещены регулируемые подвижные гребенки, которыми  резьба трубная метрическая постепенно углубляется до полного профиля.

Помимо этого, можно воспользоваться и сменными гребенками с полным профилем резьбы и неполным профилем. Этот инструмент не относится к категории дешевых, и поскольку доступен он не всем, можно упомянуть о нескольких приспособлениях для обыкновенной лерки (ее еще называют плашкой), с помощью которой и выполняется собственно трубная резьба метрическая.

Совет!

С использованием резьбовой втулки с разными диаметрами диапазон нарезаемой резьбы довольно легко расширить.

Резьба метрическая трубная, которая нарезается леркодержателями без удлинителей или подобных приспособлений, в большинстве случаев никакой критики не выдерживает. Их можно снабдить изготовленными на токарном станке вкладышами.

Виды резьбомеров и их особенности

В силу того, что существует два основных вида резьбы — дюймовая и метрическая, то не сложно догадаться, что инструменты для ее определения бывают двух типов:

• Метрический — предназначен исключительно для работы с заготовками, имеющие метрическую резьбу. Прибором выполняется измерение шага и профиля нарезки, диаметр которой составляет от 1 до 600 миллиметров. В конструкции инструмента присутствует до 20 гребенок, которые представляют собой стальные пластины с зубьями. При помощи этих пластин можно определить шаг нарезки от 0,4 до 7 мм. Называется такой прибор метрическим резьбомером, так как с его помощью осуществляется определение шага и профиля уже имеющейся на заготовках метрической резьбы. Приборы позволяют оценить правильность изготовления таких креплений, как гайки, болты, шпильки и т.п. Отличаются метрические приборы простой конструкцией изготовления, высокой прочностью, а также соответствующей маркировкой на корпусе в виде «М60». Сфера применения инструмента — машиностроение, приборостроение и т.п.
• Дюймовый — предназначен только для работы с дюймовыми типами нарезок. Применяется прибор в сфере радиоэлектроники, авиастроении, сантехнике, а также при производстве различных станков. В наборе дюймового резьбомера присутствует 17 пластин с соответствующими зубьями, которые отличаются от метрического прибора углом расположения. Самая маленькая гребенка оснащена 28 витками, а самая большая имеет 4 грани. Определение шага осуществляется по количеству нитей на 1 дюйм. Отличительная особенность дюймового инструмента в том, что на корпусе присутствует маркировка в виде «Д55». В домашнем хозяйстве дюймовые резьбомеры применяются при работе с сантехническими приборами
• Трапецеидальный — специальный прибор, предназначенный для работы с трапецеидальными типами нарезок. Другое название этого прибора Т-резьбомер
• Универсальные — приборы, на которых присутствуют пластины для калибровки дюймовой и метрической резьбы. Такие приборы позволяют одновременно работать с разными типами нарезок, что особенно актуально в слесарном деле

Когда известно, какие виды резьбомеров бывают, остается разобраться в вопросе их правильного применения. Если не знаете, как пользоваться резьбомером, тогда разберемся в порядке определения шага резьбы детально.

Как самостоятельно измерить шаг резьбы?

Иногда возникает необходимость измерения шага резьбы у имеющихся резьбовых соединений. Приходится использовать самые разные приспособления для выполнения подобной операции со специальным приспособлением и без резьбомера. Способов узнать значение шага несколько, освоить их несложно.
Здесь показаны способы измерений шага резьбы:

Использование линейки

1. Нужно взять линейку.
2. Положить болт (винт).
3. Померить расстояние между пятью (десятью) витками.
4. Разделить на количество канавок.
5. Полученный результат нужно округлить до ближайшего стандартного.

Если для наружных резьб подобный способ подходит, то для внутренних может оказаться сложным вставить линейку внутрь отверстия. Поэтому приходится предпринять дополнительные действия.

Пластилиновый слепок

1. Из пластилина (воска, парафина, стеарина) нужно скатать колбаску, которая будет соответствовать отверстию.
2. Охладить заготовку. При наличии холодильника задача упрощается. Если нет, то на некоторое время оставить в тени, чтобы заготовка приобрела твердость.
3. Ввернуть колбаску в резьбу. Стараться сильно не согревать дыханием и пальцами.
4. Вывернуть наружу. Теперь на руках появилось «зеркальное» отражение резьбы. Остается измерить стержень так, как описано выше.

Использование бумаги

Бывает так, что сама резьба довольно загрязнена. Поэтому разглядеть, сколько витков, сложно. Поэтому используют метод «бумаги».

1. Небольшой фрагмент бумажки берется в руки.
2. По резьбе проводится так, словно заворачивается или отворачивается предмет.
3. На листе остаётся оттиск.
4. Нужно посчитать количество витков и замерить расстояние штангенциркулем или линейкой.

Использование резьбомера

В специализированных магазинах можно приобрести резьбомер. Количество измерительных пластин у этого устройства может быть различным. Чем больше, тем удобнее использовать резьбомер.

Остается только прислонять разные пластинки, подбирая наиболее подходящий образец.

Пример определения размера шага резьбы резьбомером

Когда возникает вопрос о том, какая нужна или имеется резьба, начинать желательно с производителя. Если США и Великобритания, то можно предполагать наличие дюймовых резьб. Для отечественных европейских и китайских изделий используют метрические резьбы.

Государственные стандарты

Изготовление такого сложного элемента металлообработки как многозаходная резьба выполняется на основании установленных государственных и международных стандартов. Они дополняют друг друга и позволяют привести в соответствие системы маркировки, которые применяются в Российской Федерации и производителями других стран. Это справедливо для метрической и дюймовой систем измерений.

К таким стандартам относятся:

• Единая система конструкторской документации;
• ГОСТ 24739-81. В нём приведены нормы, описывающие трапециевидную многозаходную конструкцию.
• ГОСТ 9484-81. Этот стандарт утверждает возможные профили, какого вида и размеров должна быть резьба трапецеидальная многозаходная;
• ГОСТ 25347-82. Стандарт устанавливает разрешённые допуски необходимые для нарезания и сборки готовых конструкций.

Перечисленные стандарты позволяют определить наружный и внутренний диаметр, форму элементов, шаг, ход, число заходов, требуемый диаметр сверла для подготовки отверстий под будущую резьбу.

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

• номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
• число витков, приходящихся на дюйм длины;
• группа;
• класс точности.

Обрати внимание на следующее:

• соединения с дюймовой резьбой выделены цветом
• рядом с размером дюймового шага в tpi указан размер шага в мм
• соединения с наружной конической резьбой обычно не имеют зарезьбовой канавки
• конические фитинги BSPT и NPT очень похожи, но у BSPT на шестиграннике есть метка – риска

Важный ахтунг – вполне возможны ситуации когда дюймовый и метрический шаги весьма близки по размерам (такое возможно на соединениях JIC).

В этом случае можно спутать дюймовую Резьба дюймовая цилиндрическая американская UNF (Unified Thread Standard) UNC UNF и метрическую резьбы.

Резьбовой крепеж является одним из самых популярных для присоединения деталей, сборки изделий, оборудования, конструкций. Нет такой отрасли, где бы он не использовался. Характеристик резьбы много: шаг, поле допуска, количество заходов, номинальный диаметр, вид профиля и другие. Одна из таких – единицы измерения, дюймы или миллиметры.

Часто бывает ситуация, когда нужно заменить болт, шпильку или винт, но приобретенный по максимальной схожести “на глазок” крепеж не ввинчивается в посадочное отверстие. Одна из причин – попытка ввинтить в отверстие с метрической резьбой крепежное изделие с наружной дюймовой резьбой. Или наоборот. Такая ситуация часто возникает при замене крепежа на изделиях или оборудовании, произведенных в Великобритании, США, Японии, Австралии. Там дюймовая резьба является приоритетной.

Как отличить дюймовую резьбу от метрической? Есть два основных способа – измерением шага и диаметра или с помощью специального инструмента.

Маркировка резьбы крепежной детали в метрической и дюймовой системах выполняется по разному. В метрической, это указание шага резьбы (расстояние между соседними нитками) в миллиметрах, тогда как в дюймовой – количество витков на один дюйм.

Определение типа и размера резьбы крепежа сводится к следующим операциям. С помощью штангенциркуля измерить диаметр. Затем с помощью дюймовой линейки или штангенциркуля измерить количество витков в одном дюйме и шаг резьбы. Можно воспользоваться и обычной линейкой с отмеренными 2,54 мм (1 дюйм = 2,54 мм). Шаг метрической резьбы на мелком крепеже можно узнать, измерив расстояние между 10 витками и полученное значение разделить на 10. Полученные значения следует сопоставить с таблицей ниже. Максимальное совпадение по диаметру, количеству витков, шагу указывает на размер и тип резьбы. Нужно отметить, что существует много разных видов дюймовых резьб. В таблице приведены наиболее распространенные в диапазоне диаметров от 8 мм до 64 мм.

Для измерения резьбы также можно воспользоваться резьбомером. Это его прямое назначение. Резьбомер представляет собой набор пластин с выступающими зубьями под конкретную резьбу объединенных на единой оси. Размер резьбы выгравирован или нанесен несмываемой краской на самой пластине. Проверка резьбы выполняется путем прикладывания к резьбе наиболее близких по размеру пластин. При полном совпадении, без зазоров резьбу можно считать определенной, а ее размер посмотреть на пластине резьбомера. Выпускаются резьбомеры отдельно под метрическую, дюймовую резьбу или под оба вида.

Способы нарезки конической трубной резьбы

В отличие от стандартной цилиндрической резьбы, где диаметр одинаков на протяжении всей длины детали, коническая делается с учетом особенностей соединения. Выполняют ее на станках, допускающих движение суппорта под заданным углом, либо с помощью слесарных приспособлений: плашек и метчиков

При нарезании конических резьб важно точно соблюдать направление движения и положение инструмента. Контролируют процесс с помощью угольника

Отклонения серьезно ухудшают качество и резьбу уже нельзя использовать в ответственных соединениях. Рабочий инструмент может состоять из комплекта метчиков, плашек с указанными на них номерами.