Виды резьб

Виды резьб.

Параметры, определяющие форму и размеры профиля резьбы (см. рис. 1):

  • шаг резьбы Р;
  • высота теоретического профиля Н — высота треугольного профиля с острыми углами, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения;
  • рабочая высота профиля h — высота, на которой нитки болта (винта) и гайки соприкасаются;
  • угол профиля α — угол между прямолинейными боковыми сторонами профиля;
  • угол наклона профиля — угол между боковой прямолинейной стороной и перпендикуляром к осевой линии резьбы.

Для резьб с симметричным профилем угол наклона профиля равен половине угла профиля.

Рис. 1 — Профиль резьбы

Диаметры резьбы

Это важнейший параметр, которым определяется метрическая резьба. Некоторые сведения отражены в таблице.

Вид диаметра Обозначение Описание
Наружная
1 наружный D соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по вершинам (выступам)
2 внутренний D1 это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг впадин
Внутренняя
1 наружный d соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по впадинам
2 внутренний d1 это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг вершин (выступов)

Кроме того рассматриваемый тип крепежного соединения определяется диаметрами:

  1. Средний (D2 – для наружной; d2 – для внутренней) – диаметр условного цилиндра, расположенного соосно с резьбой, все образующие которого пересекаются с ее профилем так, что получающиеся при пересечении с резьбовой канавкой отрезки, равняются половине ее номинального шага.
  2. Номинальный – это диаметр, используемый при обозначении на чертежах, в справочных материалах и другой документации; он характеризует ее размеры. Его величина равна величине наружного диаметра.

В ГОСТ 24705-2004 приведены стандартизированные значения перечисленных диаметров.

Геометрические параметры

Рассмотрим геометрические параметры, которые характеризуют основные элементы резьбы метрического типа.

  • Номинальный диаметр резьбы обозначается буквами D и d. При этом под буквой D понимают номинальный диаметр наружной резьбы, а под буквой d – аналогичный параметр внутренней.
  • Средний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения обозначается буквами D2 и d2.
  • Внутренний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения имеет обозначения D1 и d1.
  • Внутренний диаметр болта используется для расчета напряжений, создаваемых в структуре такого крепежного изделия.
  • Шаг резьбы характеризует расстояние между вершинами или впадинами соседних резьбовых витков. Для резьбового элемента одного и того же диаметра различают основной шаг, а также шаг резьбы с уменьшенными геометрическими параметрами. Для обозначения этой важной характеристики используют букву P.
  • Ход резьбы представляет собой расстояние между вершинами или впадинами соседних витков, сформированных одной винтовой поверхностью. Ход резьбы, которая создана одной винтовой поверхностью (однозаходная), равен ее шагу. Кроме того, значение, которому соответствует ход резьбы, характеризует величину линейного перемещения резьбового элемента, совершаемого им за один оборот.
  • Такой параметр, как высота треугольника, который формирует профиль резьбовых элементов, обозначается буквой H.

Геометрические параметры основного профиля метрической резьбы

Таблица значений диаметров метрической резьбы (все параметры указаны в миллиметрах)

Значения диаметров метрической резьбы (мм)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004 (все параметры указаны в миллиметрах)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004

Основные параметры резьбы метрического типа оговариваются несколькими нормативными документами.

Этот стандарт содержит требования к параметрам шага резьбы и ее диаметра. ГОСТ 8724, действующая редакция которого вступила в силу в 2004 году, является аналогом международного стандарта ISO 261-98. Требования последнего распространяются на метрические резьбы диаметром от 1 до 300 мм. По сравнению с этим документом, ГОСТ 8724 действует для более широкого диапазона диаметров (0,25–600 мм). В настоящий момент актуальна редакция ГОСТа 8724 2002, вступившего в действие в 2004 году вместо ГОСТа 8724 81. Следует иметь в виду, что ГОСТ 8724 регламентирует отдельные параметры метрической резьбы, требования к которой оговаривают и другие стандарты резьб. Удобство использования ГОСТа 8724 2002 (как и других подобных документов) состоит в том, что вся информация в нем содержится в таблицах, в которые включены метрические резьбы с диаметрами, находящимися в вышеуказанном интервале. Требованиям данного стандарта должна соответствовать как левая, так и правая резьба метрического типа.

ГОСТ 24705 2004

Данный стандарт оговаривает, какие должна иметь резьба метрическая основные размеры. ГОСТ 24705 2004 распространяется на все резьбы, требования к которым регламентируются ГОСТом 8724 2002, а также ГОСТом 9150 2002.

Это нормативный документ, в котором оговорены требования к профилю метрической резьбы. ГОСТ 9150, в частности, содержит данные о том, каким геометрическим параметрам должен соответствовать основной резьбовой профиль различных типоразмеров. Требования ГОСТа 9150, разработанного в 2002 году, как и двух предыдущих стандартов, распространяются на метрические резьбы, витки которых поднимаются слева вверх (правого типа), и на те, винтовая линия которых поднимается влево (левого типа). Положения данного нормативного документа тесно перекликаются с требованиями, которые приводит ГОСТ 16093 (а также ГОСТы 24705 и 8724).

Данный стандарт оговаривает требования к допускам на метрическую резьбу. Кроме того, ГОСТ 16093 предписывает, как должно осуществляться обозначение резьбы метрического типа. ГОСТ 16093 в последней редакции, которая вступила в действие в 2005 году, включает в себя положения международных стандартов ISO 965-1 и ISO 965-3. Под требования такого нормативного документа, как ГОСТ 16093, подпадает как левая, так и правая резьба.

Стандартизируемым параметрам, указанным в таблицах резьб метрического типа, должны соответствовать размеры резьбы на чертеже будущего изделия. Выбор инструмента, при помощи которого будет выполняться ее нарезка, должен быть обусловлен данными параметрами.

Классификация резьб

По виду поверхности: цилиндрические и конические.

По признаку расположения резьбы: наружные и внутренние.

По направлению винтового выступа резьбы: правые и левые.

По числу заходов: однозаходные – образованные одним выступом и многозаходные — образованные двумя и более выступами резьбы.

Треугольные Трапецеидальные Упорные Треугольные для трубной
и цилиндрической резьбы

По назначению: крепежные и ходовые

По системе размерности: метрические α =60° и дюймовые α =55°.

Исходный профиль метрической резьбы это треугольник высотой Р с углом α 60°. Вершина треугольника срезана, впадина профиля резьбы имеет плоскую или закругленную форму. Закругленная форма предпочтительней. Метрическая резьба выполняется с крупным и мелким шагом. Диаметры и шаги метрической резьбы оговорены в ГОСТ 8724-81, а профиль и его размеры ГОСТ 9150-81. Размеры дюймовой резьбы выражены в дюймах (один дюйм равен 25,4мм), исходный профиль дюймовой резьбы это треугольник с углом при вершине α =55°.

Этот тип резьбового рисунка создают, когда в соединяемом месте действует значительная нагрузка, имеющая направлении оси. Шаг обычно равен 2-48 мм. При этом выступы имеют форму неравнобочной трапециевидной фигуры. У нее угол рабочей стороны составляет 3 градуса, а нерабочей грани — 30 градусов. Минимальный диаметр упорной нарезки равен 10 мм, а максимальный составляет 640 мм.

Выступы в форме неравнобочной трапецивидной фигуры позволяют передавать существенные усилия, если они действуют исключительно в одну сторону. Такой резьбовой рисунок применяется во время создания домкратного оборудования и прессов.

Читайте также  Много мебели атланта

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

  1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй — третьему.
  2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
  3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
  4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение резьбы с крупными шагами должны входить: буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

Функциональное назначение резьбы

ГОСТ 2.331−68 даёт точное определение. Это поверхность, на которой выступы и впадины имеют определённый профиль. Спираль наносится на наружную поверхность вращающихся деталей. Основным назначением резьбовой поверхности считается:

  • Крепление деталей и их последующее удержание на определённом расстоянии.
  • Ограничение смещения деталей различных конструкций.
  • Создание плотного соединения.

Инженеры, разрабатывающие машиностроительное оборудование, хорошо знают, какие резьбы бывают, вид спирали, который нужно использовать для создания мощного соединения. Многочисленные типы спирали дают возможность создавать очень прочные конструкции, состоящие из различных деталей. Сегодня известны следующие типы резьб:

  • Цилиндрическая резьба. Нарезается на любой цилиндрической поверхности.
  • Коническая. Поверхность заготовки должна иметь коническую форму.
  • Правая. Виток направлен в сторону движения часовой стрелки.
  • Левая. Направление витка в противоположную сторону относительно часовой стрелки.

Резьбовое соединение делится на несколько категорий:

  • Создание крепежа с помощью соединительных деталей (шпилек, болтов, гаек).
  • Образование соединения конструкций, без применения дополнительных крепёжных изделий. Например, соединение труб с помощью муфты.

Класс резьбы определяется по её шагу. Он может быть стандартным или мелким. Самым популярным считается мелкий шаг. Он используется на всех деталях, диаметр которых превышает 20 мм.

Благодаря минимальному зазору между канавками винтовой линии получается соединение, которое не имеет возможности самоотвинчиваться.

Дюймовая резьба

Тот тип резьбы характеризуется треугольным профилем, однако он, в отличие от резьбы метрической, имеет угол не 60° , а 55° . Кроме того, для задания номинальных размеров используется такая единица измерения, как дюйм, который равен 25,4 миллиметрам, а шаг указывается количеством витков, которое приходится на 1 дюйм длины.

В России детали дюймовой резьбой применяются только для ремонта машин и оборудования иностранного производства. Использование в новых отечественных конструкциях дюймовой крепежной резьбы не допускается действующими стандартами.

Технические характеристики

Согласно государственному стандарту трубная коническая резьба должна непосредственно отвечать таким требованиям, как:

  • Профильный угол обязательно должен отвечать 55 градусам.
  • К разным диаметрам используется свой шаг нарезки.
  • Обязательное соблюдение угла отклонения конусной поверхности от самой оси трубы независимо от ее диаметра. Уклон выполняется в соотношении 1:16.
  • Использование сварочной аппаратуры или соединительных фланцев прилагается только при больших диаметрах труб. Максимально возможный диаметр – 6 дюймов.
  • Кроме этого, требуется соблюдать соотношение общей рабочей длины с рабочей нарезкой.

Поэтому очень важно, чтобы черчение полностью соответствовало установленным государственным стандартам, поскольку такие соединительные детали применяются в точках с повышенным давлением и температурами, что, в свою очередь, дает возможность максимальной герметизации деталей трубопровода при необходимости.

Нарезание резьбы — статья о метчиках

Читая статьи на overclockers.ru и форум, я понял, что мало кто разбирается в нарезке резьбы в металлах. Хотя этот процесс сопровождает многие работы с металлами, в частности для компьютеров моддинг и различные «железячные» модификации. В данной статье хочу рассказать о метчиках и их особенностях на примере своих метчиков.

реклама

Для начала метчик (tap) – это инструмент для нарезания внутренней резьбы. Плашка (die) для нарезания внешней резьбы, для общего сведения.

Метчики можно поделить на две большие группы, машинные метчики (machine taps) и ручные метчики (hand taps). В данной статье речь пойдет о ручных метчиках, так как машинных метчиков великое множество, и они нужны лишь малому проценту людей ввиду того, что используются на станках.

Основные и параметры выбора метчика — это тип резьбы и ее шаг. Для примера, М8-1.25, означает это метрическая резьба 8 мм с шагом 1.25 мм, по шагу резьбы есть вариации допустим тот же М8-1.0. В штатовской системе в общем все также, но со своими заковырками, например, №6-32 UNC, здесь 6 это диаметр по номерной системе, 32 это нит на дюйм, по сути, аналог шага резьбы, UNC обозначение грубой резьбы, к слову, UNF – мелкая резьба, UNS – специальная. (на самом деле там есть еще несколько видов, но мало кому нужны). Отдельно стоят трубные резьбы, так как они могут быть и конусными, пример NTP и BSP.

Далее уже примеры на фото, ручные метчики продаются (должны продаваться) как в комплектах по 3 так и отдельно каждый. Комплект состоит из трех разных! метчиков начальный (taper), средний (plug) и финишный (bottoming) их также у нас называют первый, второй, третий. (Иногда спец метчики идут в комплектах по двое, но обычно это только для очень мелкошаговой резьбы).

реклама

Для того что бы показать различия, вот фото довольно большого метчика М14-2.

реклама

реклама

На что обратить внимание, в первую очередь резьба на первом метчике начинается с 6-7 витка и сам профиль не прорезает материал слишком глубоко. Затем в ход идет второй метчик у него резьба начинается примерно с 4 витка, профиль более острый, и третий метчик резьба идет со 2 витка и профиль финиширует резьбу и подгоняет по допуски. Отличить их можно по внешнему виду, либо на европейских метчиках, есть маркировка с полосками. Также на примере этого набора обратите вынимание что резьба по профилю шире самого тела метчика, а это значит, что резьбу можно нарезать в глубоких отверстиях. На обоих концах есть центровочные отверстия под подпружиненный конус.

Каналы под стружку прямые, как и должны быть у ручных метчиков, на этих их четыре.

Далее по форме метчиков, например маленькие типа М2-0.4 уже сделаны по-другому. Хвостовик намного толще рабочей части. Канавок всего две.

Также примерно выглядят метчики для М3-0.5. Но не от всех производителей, например на фото третий метчик имеет прямой кончик, теоретически в глухом отверстии от глубже нарежет резьбу почти до конца самого отверстия. Канавок (flutes) у них уже три, а не две. Ширина хвостовика также больше, чем рабочая часть.

Далее М4-0.7. У этих метчиков также три канавки, ширина рабочей части меньше, но зато есть участок с сужением, за счет этого можно нарезать резьбу чуть глубже.

Также у маленьких метчиков нет центровочных отверстий. Даже у М6-1.0, например на фото относительно не дорогой метчик и выполнен он с острыми концами и с узкой рабочей частью.

Читайте также  Шкаф бася сборка

Еще вот уже побольше, М8-1.25 двух видов у них есть центровочные отверстия. Один обычный с тремя канавками второй набор со специальным самоцентрирующимся первым метчиком. Также отличие второго в применении стали HSS-CO5, то есть 5% кобальт. Такие метчики подходят для нарезки и в нержавейке. К слову, большинство метчиков выполняются из стали HSS, или HSS-G и гораздо реже из HSS-CO, покрытие также бывают разными, просто без покрытия, чернение, и оксид титана, самый дорогой оксид титана, а также наиболее коррозионностойкий, но гонятся именно за этим видом покрытия не стоит, все равно на рынке 90% без покрытия.

Все трех метчиковые наборы обладают хорошей точностью ISO 2 или 6H, но также существуют однозаходные комбинирование метчики. Например, на фото ниже 6-32 UNC. На фото видно что его начальная часть как у первого номера, а далее идет как второй номер. Естественно, такие метчики не для толстых и твердых материалов, но резьба вполне нормальная получается. Это не плохой бюджетный вариант.

По дополнительным инструментам для метчиков нужны еще воротки, и чаще всего выполнены они в двух исполнениях. На фото ниже три воротка, скажу, что вороток Ruko, серый на фото я не рекомендую, сделан довольно криво и своей цены в общем не стоит. Также Т-образный вороток лучше выбирать с пружинным удержанием квадрата, но фото вороток с цанговым зажимом, и он не очень хороший и в плане удержания, и в плане центровки. А вообще прямо хороший вороток я не нашел, все какие видел были кривоваты, даже те что стоили более 100$.

Во время нарезки надо пользоваться спец жидкостью для сверления, также как только метчик начинает идти туговато нужно сделать оборот назад это срежет заусенцы и соберет мусор в канавках. Главное на метчик не давить, особенно в стороны, а то он лопнет. При правильном размере отверстия и хорошем метчике, резьба нарезается без излишнего сопротивления.

По самим канавкам у ручных они всегда прямые, но у машинных они могут быть также спиралью и уклоном. В этом видео от Haas очень подробно рассказывают о машинных метчиках. Отверстия под резьбу выбираются тоже не просто так, они зависят от шага резьбы и диаметра. Наиболее простой способ воспользоваться таблицей размеров наподобие этой. По типу резьбы сразу можно выбрать размер сверла для дрели.

А для определения типа резьбы самый простой способ воспользоваться резьбомером (thread gauge), они хоть и номинально подходят для внешней резьбы, но ими также можно и проверять в отверстиях если влезет.

По выбору метчика, конечно, лучше всего смотреть, прежде чем покупаешь так как в интернете обычно фотки не соответствуют товару. Также и на саму резьбу посмотреть, если каждый номер имеет профиль как положено, то с резьбой скорее всего все будет норм. Также внимательно осмотреть обработку краев канавки, если срез не ровный, то метчик будет плохо прорезать металл. Метчик конечно же надо выбирать исходя из задач, например если работать с нержавейкой, то придется покупать дорогой кобальтовый метчик. Также метчик после работы надо от стружки отчищать чем-то типа зубной щетки. Что касается цен, то набор хороших метчиков М3 стоит от 10 до 40$, если большие размеры, то цены естественно выше.

Надеюсь, моя статья будет полезна и больше дырки раздраконивать винтами никто не будет).

P.S. Полезное видео от Haas. В основном о машинных метчиках, но тем не менее интересное.