Размеры отверстий под резьбу: таблицы, инструменты, процесс нарезки

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

• плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);

• метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

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

Значения диаметров метрической резьбы (мм)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004

ГОСТ 8724

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.

ГОСТ 9150

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).

ГОСТ 16093

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.

Нарезание внутренней резьбы метчиком

Для формирования внутренней резьбы необходимы следующие инструменты и материалы:

• молоток, кернер, дрель, сверла;
• комплект метчиков, вороток, слесарные тиски;
• машинное масло.

Технология нарезания резьбы метчиком

Первым делом производят разметку заготовки и кернят центр будущего отверстия. Подбирают сверло, соответствующее необходимому диаметру резьбы. Это можно сделать с помощью справочных таблиц или приближённо по формуле d = D – P. Здесь D – диаметр резьбы, P – её шаг, d – диаметр сверла. Например, для М10 d = 10 – 1,5 = 8,5 мм.

2
0,4
1,6
3
0,5
2,5
3,5
0,6
2,9
4
0,7
3,3
5
0,8
4,2
6
1
5,0
0,75
5,25
0,5
5,5
8
1,25
6,8
1
7,0
0,75
7,25
0,5
7,5
10
1,5
8,5
1,25
8,8
1
9,0
0,75
9,25
0,5
9,5
12
1,75
10,2
1,5
10,5
1,25
10,8
1
11
0,75
11,25
0,5
11,5
14
2
12,0
1,5
12,5
1,25
12,8
1
13,0
0,75
13,25
0,5
13,5
16
2
14,0
1,5
14,5
1
15,0
0,75
15,25
0,5
15,5
18
2,5
15,5
2
16,0
1,5
16,5
1
17,0
0,75
17,25
0,5
17,5
20
2,5
17,5
22
2,5
19,5
24
3
21
27
3
24
30
3,5
26,5

В детали сверлят отверстие на требуемую глубину, которая должна превышать длину нарезаемой части. С помощью сверла диаметром большим, чем d, на кромке отверстия выполняют фаску. Она служит для центрирования и лучшего захода метчика.

По основным параметрам резьбы – диаметру и шагу – подбирают режущий инструмент. Как правило, используют комплект из двух метчиков. Один из них черновой, другой – чистовой. По размеру квадрата хвостовой части метчиков выбирают вороток.

Деталь надежно закрепляют в тисках. Черновой метчик и отверстие смазывают машинным маслом. После этого устанавливают метчик строго перпендикулярно поверхности детали и, нажимая вдоль его оси, вращают вороток за рукоятки.

Нарезав одну-две нитки резьбы, делают четверть оборота в обратную сторону. Это способствует дроблению и удалению стружки, препятствует заеданию инструмента. Работу продолжают, осуществляя попеременное вращение: ½ оборота вперед, ¼ – назад. При этом необходимо следить за тем, чтобы не было перекоса метчика. Не стоит также прикладывать чрезмерное усилие к нему. Чтобы не допустить заедания, режущий инструмент периодически выводят, а отверстие очищают от стружки.

После нарезания внутренней резьбы на необходимую глубину в отверстие устанавливают чистовой метчик. Когда он пойдет по заданному направлению, на него надевают вороток и продолжают работу. Периодически добавляют смазку.

Резьбу проверяют с помощью калибра-пробки или болта. Он должен ввертываться без усилий и не качаться. При необходимости делают дополнительный проход чистовым метчиком.

Поля допусков

Поля допусков на метрический резьбовой элемент могут относиться к одному из трех типов:

• точные (с такими полями допуска выполняется резьба, к точности которой предъявляются высокие требования);
• средние (группа полей допуска для резьбы общего назначения);
• грубые (с такими полями допуска выполняют резьбонарезание на горячекатаных прутках и в глубоких глухих отверстиях).

Свинчиваемость деталей в резьбовом соединении обеспечивается допусками

Поля допусков на резьбы выбираются из специальных таблиц, при этом надо придерживаться следующих рекомендаций:

• в первую очередь выбираются поля допусков, выделенные жирным шрифтом;
• во вторую – поля допусков, значения которых вписаны в таблицу светлым шрифтом;
• в третью – поля допусков, значения которых указаны в круглых скобках;
• в четвертую (для крепежных изделий коммерческого назначения) – поля допусков, значения которых содержатся в квадратных скобках.

В отдельных случаях разрешается использовать поля допусков, образованные отсутствующими в таблицах сочетаниями d2 и d. Допуски и предельные отклонения на резьбу, на которую впоследствии будет наноситься покрытие, учитываются по отношению к размерам резьбового изделия, пока еще не обработанного с помощью такого покрытия.

Как нарезается резьба?

Получение винтовых канавок на наружной и внутренней поверхностях деталей производится резьбонарезным инструментом. Проще выполнять эту операцию снаружи. Имея токарный станок, выполняют подобное с помощью специальных резцов.

Нарезание метрической и трапециевидной резьбы с помощью резца

На практике за один проход подобную операцию выполняют редко. Обычно проводят ее в несколько приемов. При этом настраивается станок так, чтобы его резцедержатель перемещался по строго определенному закону. Нужна повторяемость действий.

Для выполнения подобных операций задействуют ходовые винты (в них нарезана прямоугольная резьба). Перед каждым новым проходом резцедержатель возвращается на исходную позицию. Выставляется новая глубина резания, начинается новый процесс.

Внимание! Довольно часто для наружного нарезания заставляют суппорт двигаться на выход (вправо). Для этого резцы переворачивают вниз режущими кромками, задают обратное вращение шпинделю токарного станка.. Для нарезки внутренних резьб имеются резьбонарезные резцы проходного типа

У них имеется усиленная штанга, проникающая внутрь отверстия

Для нарезки внутренних резьб имеются резьбонарезные резцы проходного типа. У них имеется усиленная штанга, проникающая внутрь отверстия.

Общий вид токарных резцов для нарезания внутренних резьб

При обработке детали внутри отверстия возникают определенные сложности:

• процесс зрительно не контролируется. Приходится ориентироваться только на настройки и режимы, задаваемые оборудованию по рекомендациям технолога и мастера наладчика;
• затруднен вывод стружки, поэтому приходится многократно производить нарезку с небольшой подачей. Смазывающая охлаждающая жидкость (СОЖ) не только охлаждает деталь, она выводит стружку из отверстия;
• приходится часто пользоваться измерительным инструментом и вспомогательными шаблонами, чтобы контролировать ход нарезания винтовых канавок. Применяют специальные калибры проходного и непроходного типа.

Процесс формирования резьбы с помощью резца

Если со сквозными отверстиями токари справляются довольно умело, то при работе с глухими (непроходными) углублениями в теле детали работа усложняется довольно значительно. Но иногда из-за особенностей конструкции нет иного способа создать внутреннюю резьбовую поверхность. Поэтому приходится применять подобные резцы.

Значительно ускоряют работу специальные гребенки. У них используется не один, а несколько режущих кромок. Они последовательно врезаются в тело детали, снимая металл на определенную глубину.

Гребенки для нарезания резьбы снаружи и в отверстии: а – угол резания тупой; б – угол резания острый; в – гребенка для формирования резьбовой канавки внутри детали

Особенно удобны подобные инструменты в тех случаях, когда нарезается довольно длинные участки. Для ходовых винтов используют подобные гребенки. С их помощью с одной установки можно обработать длинную заготовку (до 3…5 м). На станкостроительных заводах применяют именно такие способы формирования резьбовых конструкций.

Классификация резьбы

Внешне резьба похожа на винтовую канавку с постоянным сечением. Всего бывает два ее вида:

• внешние;
• внутренние.

Об этих видах мы уже упоминали ранее. Соединения резьбового типа используется повсеместно. Они нужны для того, чтобы деталь могла вращаться посредством поступательных движений. Без резьбовых соединений трудно представить нормальную работу механизмов или сложных машин. Они бывают также однозаходными или многозаходными.

А по направлению движения своих направляющих они подразделяются на:

• левые;
• правые.

Если говорить о классификации по размерам, то она бывает таких видов:

• метрическая;
• дюймовая;
• трубная.

Метрическая резьба отличается своим особенным треугольным профилем, угол которого составляет 60 градусов. Все параметры резьбы считаются в миллиметрах. Если резьбовой шаг большой, то, как уже упоминалось, мы имеем цифру и буквенное обозначение. Цифра при этом обозначает размер наружного диаметра резьбы, согласно которому можно подбирать то или сверло. Технические чертежи непременно должны включать в себя характеристику резьбы или же ее аналоги. Если метрическую резьбу нужно представить с мелким нестандартным шагом, то нужно прибавить число, которое обозначает шаг.

Еще одна величина угла профиля является специфической для резьбового соединения дюймового типа. Такой угол может быть равен 55 градусам, а величина отверстия исчисляется в дюймах, шаг изменяется количеством нитей.

А трубный резьбовой тип отличается от других своим первоначальным диаметром, который зависит непосредственно от размера отверстия трубы. Нарезка осуществляется в таком случае только наружная.

Отверстия под нарезание метрической резьбы (по ГОСТ 19257)

Диаметры отверстия под нарезание метрической резьбы по ГОСТ 9150,

ГОСТ 24705 с допусками по ГОСТ 16093 в сером чугуне по ГОСТ 1412,

в сталях по ГОСТ 380, ГОСТ 1050, ГОСТ 4543, ГОСТ 10702, ГОСТ 5632 (кроме сплавов на никелевой основе),

в алюминиевых литейных сплавах по ГОСТ 1583,

в меди по ГОСТ 859.

Размеры и предельные отклонения диаметровотверстий резьб с крупным шагом

(размеры в мм)

Номинал	Отклонения
0,45	2,05	2,07	+0,07	+0,09	—
0,5	2,50	2,52	+0,08	+0,19	+0,14
0,6	2,90	2,93	+0,08	+0,11	+0,15
0,7	3,30	3,33	+0,08	+0,12	+0,16
0,75	3,70	3,73	+0,09	+0,17	+0,18
0,8	4,20	4,23	+0,11	+0,19	+0,22
1	4,95	5,0	+0,17	+0,20	+0,26
1,25	6,70	6,75	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	8,43	8,50	+0,19	+0,22	+0,30
1,75	10,20	10,25	+0,21	+0,27	+0,36
2	11,90	11,95	+0,24	+0,30	+0,40
13,90	13,95
2,5	15,35	15,40	+0,30	+0,40	+0,53
17,35	17,40
19,35	19,40
3	20,85	20,90	+0,30	+0,40	+0,53
23,85	23,90
3,5	26,30	26,35	+0,36	+0,48	+0,62
3,5	29,30	29,35
4	31,80	31,85
4	34,80	34,85	+0,36	+0,48	+0,62
4,5	37,25	37,30	+0,41	+0,55	+0,73
4,5	40,25	40,30	+0,41	+0,55	+0,73
5	42,70	42,80	+0,45	+0,60	+0,80
46,70	46,80
5,5	50,20	50,30
54,20	54,30
6	57,70	57,80
61,70	61,80

ГОСТ предусматривает отверстия для резьб с крупным шагом d = 1,0 ÷ 2,2 мм

Размеры и предельные отклонения диаметров отверстий резьб с мелким шагом

Номинал	Отклонения
0,35	2,15	2,17	+0,05	+0,07	—
2,65	2,67
3,15	3,17
0,5	3,50	3,52	+0,08	+0,10	+0,14
4,00	4,02
4,50	4,52
5,00	5,02
0,5	5,50	5,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	5,20	5,23	+0,11	+0,17	+0,22
0,5	7,50	7,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	7,20	7,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	6,95	7,00	+0,17	+0,20	+0,26
0,5	9,50	9,53	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	9,20	9,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	8,95	9,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,25	8,70	8,75	+0,17	+0,20	+0,26
0,5	11,50	11,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	11,20	11,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	10,99	11,00	+0,17	+0,17	+0,26
1,25	10,70	10,75	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	10,43	10,50	+0,19	+0,22	+0,30
0,5	13,50	13,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	13,20	13,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	12,95	13,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,25	12,70	12,75	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	12,43	12,50	+0,19	+0,22	+0,30
0,5	15,50	15,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	15,20	15,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	14,95	15,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	14,43	14,50	+0,19	+0,22	+0,30
0,5	17,50	17,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	17,20	17,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	16,95	17,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,25	16,43	16,50	+0,19	+0,22	+0,30
1,5	15,90	15,95	+0,24	+0,30	+0,40
0,5	19,50	19,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	19,20	19,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	18,95	19,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	18,43	18,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	17,90	17,95	+0,24	+0,30	+0,40
0,5	21,50	21,52	+0,08	+0,10	+0,14
0,75	21,20	21,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	20,95	21,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	20,43	20,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	19,90	19,95	+0,24	+0,30	+0,40
0,75	23,20	23,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	22,95	23,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	22,43	22,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	21,90	21,95	+0,24	+0,30	+0,40
0,75	26,20	26,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	25,95	26,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	25,43	25,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	24,90	24,95	+0,24	+0,30	+0,40
0,75	29,20	29,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	28,95	29,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	28,43	28,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	27,90	27,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	26,85	26,90	+0,30	+0,40	+0,53
0,75	32,20	32,23	+0,11	+0,17	+0,22
1	31,95	32,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	31,43	31,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	30,90	30,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	29,85	29,90	+0,30	+0,40	+0,53
1	34,95	35,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	34,43	34,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	33,90	33,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	32,85	32,90	+0,30	+0,40	+0,53
1	37,95	38,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	37,43	37,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	36,90	36,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	35,85	35,90	+0,30	+0,40	+0,53
1	40,95	41,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	40,43	40,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	39,90	39,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	38,85	38,90	+0,30	+0,40	+0,53
4	37,80	37,85	+0,36	+0,48	+0,62
1	43,95	44,00	+0,17	+0,20	+0,26
1,5	43,43	43,50	+0,19	+0,22	+0,30
2	42,90	42,95	+0,24	+0,30	+0,40
3	41,85	41,90	+0,30	+0,40	+0,53
4	40,80	40,85	+0,36	+0,48	+0,62

ГОСТ предусматривает отверстия для резьб с d = 1,0 ÷ 200 мм и для 3-го ряда.

ГОСТ предусматривает методику определения диаметров отверстий под нарезание метрической резьбы для материалов повышенной вязкости.

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.

Параметры резьбы и ее разновидности

Процесс нарезания внутренних канавок в отверстии метчиком:1 – вороток; 2 – метчик; 3 – деталь с подготовленным отверстием

Принято делить резьбы по типам и назначению. Есть несколько критериев, которыми пользуются для определения определенного вида:

единицы измерения. Основными мировыми исчислениями для техники являются СИ и дюймовая система. Принято пользоваться миллиметрами или дюймами

Важно! При создании трубопроводной сети используют дюймовую трубную резьбу; в зависимости от числа нарезаемых ручьев принято делить на: одно-, двух- и трехзаходные резьбовые изделия. Большее количество применяется крайне редко; важным показателем является вид профиля вырезаемой канавки

Чаще всего применяют треугольный вид. Он может иметь 60 ⁰ при вершине (метрические) или 55 ⁰ – дюймовые. Помимо этого изготавливают прямоугольные (для ходовых винтов и гаек), круглые (для электрических ламп) и трапециевидные (упорные типы); по направлению вращения делят на: правые (если смотреть вдоль оси и движении вперед, то вращение происходит по часовой стрелке), левые – закручивание производится вращением против часовой стрелки; уже отмечалось, что нарезают канавки снаружи (наружная) и внутри (резьба в отверстии); по форме образующей поверхности: цилиндрическая (распространена повсеместно) и коническая (используется при изготовлении затягивающихся пробок); назначение резьбовых сочленений может быть различным: крепежное (соединяет детали в единый узел); крепежно-уплотнительный (не только фиксирует детали между собой, а также предотвращает проникновение газов и жидкостей между соединяемыми изделиями); ходовые, предназначенные для ориентированного перемещения вдоль оси винтовой поверхности на заданное расстояние.

Основные параметры резьбового соединения (метрическая, заглавные буквы обозначают внутреннюю поверхность гайки, строчные – отвечают за наружную болта):

d – наружный диаметр болта, на поверхности которого нарезается резьба. Номинальный параметр, мм; D – наружный диаметр резьбы на гайке, мм; d₂ – значение среднего диаметра на болте, мм; D₂ – размер среднего диаметра гайки, мм; D₁ – диаметр гайки внутри канавок, мм; d₁ – диаметр болта по внутренней поверхности винтовой линии, мм; D₁ – минимальный диаметр канавки на гайках, мм; d₃ – минимальный диаметр болта по канавкам, мм; Р – резьбовой шаг, мм; Н – высота треугольника, задающего профиль резьбы.

Основные типы резьбы

На практике чаще всего используется метрическая резьба. Ее обозначают буквой М (в импортном исполнении могут указывать букву J). Рядом указывается число, характеризующее номинальный диаметр соединения. Но кроме обычных метрических исполнений используются еще ряд специальных:

МК (JK) – метрическая для конусов; G или R – дюймовая трубная. Для отечественных пользователей на чертежах указывается значок дюйма (“) и надпись трубная; Е – круглая с профилем Эдисона используется для электрических ламп. В отечественном исполнении принято указывать номинальный диаметр и добавлять круглая электроламповая

Внимание! На практике специального инструмента для нареки подобных устройств нет. Винтовая линия производится накатыванием на тонкостенную жесть

Подобные операции выполняются в условиях крупных предприятий; Тr – трапециевидная поверхность профиля. В отечественных изделиях обязательно прописывается слово трапециевидная с обязательным указанием параметров трапеции; Кр – появление на рынке сантехнической арматуры импортного исполнения привело к тому, что появилась круглая резьба для санитарно-технических устройств, изготавливаемых на базе сплавов меди. Использование подобных изделий ограничено, но некоторые могут с ними столкнуться в повседневной практике; S и S45 – упорный тип профиля резьбового соединения. Имеет довольно ограниченное применение. Она встречается в станках, а также на судах. S45 указывает на усиленное исполнение; BSW, UTS – так обозначают дюймовые резьбы в спецификациях. BSW – это цилиндрическое исполнение. UTS – конический вид винтовой линии; NPT – для нефтяников существует свой стандарт резьбовых соединений труб. Здесь традиционно применяется дюймовый размер. В зависимости от диаметра могут использоваться треугольные или прямоугольные виды профилей.

Основные типы резьбы по ГОСТ и отраслевым стандартам

Инструменты для выполнения внутренней резьбы

набор метчиков

Чтобы сделать внутреннюю нарезку, необходим метчик — винтообразный инструмент с острыми канавками. Стержень может иметь форму конуса либо цилиндра. Канавки идут вдоль и разбивают резьбу на участки, именуемые гребенками. Именно края гребенок и являются рабочими поверхностями.

Единичные метчики тоже встречаются в продаже, их чаще используют для исправления сорванной резьбы. Для нарезки новой покупают комплект. Поэтому обычно продаются метчики парами: для черновой и для чистовой работы. Первый прорезает неглубокую канавку, второй зачищает и углубляет ее. Существуют и трехпроходные инструменты. Тонкие, до 3 миллиметров метчики продаются по два, более широкие — по три. Трехпроходные метчики вставляются в воротки. Устройство воротков различно, но размер их должен совпадать с размером резака.

В наборе инструменты различают по рискам, нанесенным на хвостовом конце. Если присмотреться внимательно, можно заметить отличия формы:

• первый метчик с сильно обрезанными верхушками зубьев, внешний диаметр чуть меньше других инструментов в наборе;
• второй метчик с более коротким заборным сегментом, более длинными гребнями. Его диаметр чуть больше, нежели у первого;
• третий метчик обладает полными гребнями зубцов, а его диаметр должен совпадать с размерами будущей резьбы.

Метчики делятся на трубные (отмечаются маркировкой «G») для нарезки резьбы внутри трубы и метрические — более распространенные.

Основные размеры метрических резьб

(выборкаиз ГОСТ8724 — 81)

Номинальный (наружный) диаметр резьбы, ммd	Шаг резьбы, ммP
6	1,0; 0,75; 0,5
8	1,25; 1,0; 0,75; 0,5
10	1,5; 1,25; 1,0; 0,75; 0,5
12	1,75; 1,5; 1,25; 1,0; 0,75; 0,5
16	2.0; 1,5; 1,0; 0,75; 0,5
20	2,5; 2,0; 1,5; 1,0; 0,75; 0,5
24	3,0; 2,0; 1,5; 1,0
Внутренний диаметр резьбы: .Средний диаметр резьбы: .

Обозначениеметрической резьбы cноминальным диаметром d=12мм, с крупнымшагом P= 1,75 мми с правой нарезкой: М12.

Обозначениеметрической резьбы cноминальным диаметром d=12мм, с мелкимшагом P= 1,25 мми с правой нарезкой: М12x1,25.

Обозначениеметрической резьбы cноминальным диаметром d=12мм, с крупнымшагом и с левой нарезкой: М12LH.

Метрическая(цилиндрическая)резьбас трапецеидальным профилемявляетсяосновным типом ходовойрезьбы (трапецеидальнаярезьба).Диаметрыи шагитрапецеидальной резьбы выполняются поГОСТ24738 — 81. Применяетсявреверсивных механизмахдля преобразования вращательногодвижениягайки в поступательное движение винтаили, наоборот, при значительных нагрузках.

Основноедос­тоинство трапецеидальных резьб– невысокий коэффициент приведенноготрения и соответст­венновысокий к.п.д.. Угол профиля стандартнойрезьбы = 300. Зазоры по наружному и внутреннемудиаметрам предусмотрены для смазки.Резьба стандартизирована для диаметровот 8 до 640 мм. Для каждого диаметрапредусмотрены 3 и более шагов.Трапецеидальнаярезьба может быть однозаходной илимногозаходной.

Основные размеры трапецеидальных резьб

(выборкаиз ГОСТ24738 — 81)

Номинальный (наружный) диаметр резьбы, ммd	Шаг резьбы,ммP	Внутренний и средний диаметры резьбы, мм,
10	2
12, 14	3
16, 18, 20	4
22, 24, 26, 28	5
30, 32, 34, 36	6
38, 40, 42, 44	7
46, 48, 50, 52	8
55, 60	9

Обозначениетрапецеидальнойтрёхзаходной резьбыcноминальным диаметром d= 30мм,с шагом P= 6 мми с правой нарезкой: Tr30x18(P6).

Обозначениетрапецеидальнойоднозаходной резьбы cноминальным диаметром d= 60мм,с шагом P= 9 мми с левой нарезкой: Tr60x9 LH.

Расчётные зависимости для определения кпд и действующих напряжений

КПДрезьбы винтового соединения определяетсяпо формуле:

,

где –приведенныйугол трения:

, град;

–уголпрофиля резьбы, град;

–уголтрения:

, град;

f – коэффициенттрения между винтом и гайкой, принимаемый

равным0,1 – 0,2;

–уголподъема резьбы по среднему диаметру:

, град.

Вболтовых соединениях при завинчиваниигайки в резьбе действует крутящий момент,обеспечивающий возникновение в соединенииосевой нагрузки.При заданной величине осевой нагрузкикрутящий момент завинчивания гайкиопределяется по формуле:

При расчётерезьбового соединения на растяжениепроверке на прочность подлежат:

– тело резьбовогостержня на растяжение по формуле:

, ;

– виткирезьбы на срез:

, ;

– виткирезьбы на смятие:

, .

Здесь,,– допускаемые напряжения на растяжение,срез и

насмятие;

–рабочаядлина резьбы, находящаяся под нагрузкой,мм;

–количестворабочих (нагруженных) витков резьбы:

– расчётныйкоэффициент, учитывающий тип резьбы(для треугольной

метрическойрезьбы = 0,87; длятрапецеидальной резьбы = 0,65);

– коэффициентнеравномерности распределения нагрузкипо виткам резьбы, принимаемый равным0,5 – 0,7.

Приложение.Образец бланка.

Студент(ка)

Группа

Кафедра«Промышленное и гражданское строительство»

Необходимость подбора сверл для резьбы

Чтобы сделать самостоятельно внутреннюю резьбу, возьмите свою заготовку и просверлите в нем отверстие, которое будет соответствовать по диаметру тому инструменту, который предназначен для нарезки. И каждое из таких отверстий должно строго соответствовать размеру инструмента. Именно для этого нужно внимательно подбирать под резьбу диаметр сверла.

На сегодняшний день в продаже есть сверла с разным диаметром по размеру. Начиная от минимального размера в 0,5 мм и заканчивая крупными коническими сверлами размером порядка 0,05 мм. В зависимости от вида выполняемых работ посредством сверления можно сделать отверстия разного диаметра под те или иные нужды.

Резьба трубная коническая, R (BSPT)

Используется для организации трубных конических соединений, а также для соединения внутренней цилиндрической и наружной конической резьбы (ГОСТ 6357-81).Основана на BSW, имеет совместимость с BSP.

Уплотняющую функцию в соединениях с использованием BSPT выполняет сама резьба (за счет ее смятия в месте соединения при ввертывании штуцера). Поэтому применение BSPT всегда должно сопровождаться использованием герметика.

Данный вид резьбы характеризуется следующими параметрами:

• ГОСТ 6211-81 -Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.
• ISO R7
• DIN 2999
• BS 21
• JIS B 0203

обозначение по форме профиля – резьба дюймовая с конусностью (профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов, угол конуса φ=3°34′48″).

При обозначении используется буквенный индекс типа резьбы (Rдля наружной и Rcдля внутренней) и цифровой показатель номинального диаметра (например, R1 1 /4 – резьба трубная коническая с номинальным диаметром 1 1 /4). Для обозначения левой резьбы применяется индекс LH.

Параметры резьбы

Дюймовая резьба с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34′48″). Угол профиля при вершине 55°.

Условное обозначение: буква R для наружной резьбы и Rc для внутренней (ГОСТ 6211-81

— Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.), числовое значение номинального диаметра резьбы в дюймах (inch), буквы LH для левой резбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1.1/4 — обозначается как R 1.1/4.

Таблица 3

Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы трубной конической (R), мм

Обозначение размера резьбы	Шаг Р	Длина резьбы	Диаметр резьбы в основной плоскости
Рабочая	От торца трубы до основной плоскости	Наружный d=D	Средний d 2 =D 2	Внутренний d 1 =D 1
1/16″	0,907	6,5	4,0	7,723	7,142	6,561
1/8″	6,5	4,0	9,728	9,147	8,566
1/4″	1,337	9,7	6,0	13,157	12,301	11,445
3/8″	10,1	6,4	16,662	15,806	14,950
1/2″	1,814	13,2	8,2	20,955	19,793	18,631
3/4″	14,5	19,5	26,441	25,279	24,117
1″	2,309	16,8	10,4	33,249	31,770	30,291
1.1/4″	19,1	12,7	41,910	40,431	38,952
1.1/2″	19,1	12,7	47,803	46,324	44,845
2″	23,4	15,9	59,614	58,135	56,565
2.1/2″	26,7	17,5	75,184	73,705	72,226
3″	29,8	20,6	87,884	86,405	84,926
3.1/2″	31,4	22,2	100,330	98,851	97,372
4″	35,8	25,4	113,030	111,551	110,072
5″	40,1	28,6	138,430	136,951	135,472
6″	40,1	28,6	163,830	162,351	160,872

Прочность крепления деталей между собой обеспечивается за счет ввинчивания носителя внешней резьбы во внутреннюю второго изделия

Важно, чтобы параметры их были выдержаны в соответствии со стандартами, тогда такое соединение не нарушится в ходе эксплуатации и обеспечит необходимую герметичность. Потому существуют нормы выполнения резьбы и отдельных ее элементов

Перед нарезкой внутри детали выполняют отверстие под резьбу, диаметр которого не должен превышать ее внутренний. Выполняется это с помощью сверл по металлу, габариты которых приведены в справочных таблицах.

Разновидности резьбы

Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.

Классификация резьб

Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.

Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.

Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.

В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.

Типы резьбы по ГОСТам

Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.

ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.