Характеристики дюймовой резьбы
Основными параметрами дюймовой резьбы являются диаметр и шаг.
Различают внутренний и наружный диаметр. Внутренний диаметр определяется как расстояние между нижними точками впадин между резьбовых гребней, которые находятся на противоположных сторонах детали. Наружный диаметр дюймовой резьбы определяется как расстояние между верхними точками гребней, которые находятся на противоположных сторонах детали. Разница между наружным и внутренним диаметром определяет высоту профиля резьбы.
Шаг дюймовой резьбы — это расстояние между двумя соседними впадинами или вершинами гребней. Чтобы резьба была рабочей, шаг должен быть неизменным по всей длине нарезанной резьбы.
Стандартные размеры приведены в таблице параметров дюймовых резьб с диаметрами и шагом:
Модульная резьба
У ряда станков включение на модульную резьбу производят без подсчетов, по таблице подач станка. Однозаходный или многозаходный винт с модульной резьбой , являющийся составной частью червячной передачи.
Передний угол Y чистовых резцов для модульной резьбы делается равным нулю.
Звено увеличения шага обычно используют для нарезания мно-гозаходных метрических и модульных резьб с повышенными значениями шага резьбы обрабатываемой детали.
Если нортоновская коробка должна быть построена для нарезания модульных резьб , соответствующих значениям модуля / к, т, от.
Когда производится обтачивание гладких поверхностей и нарезание метрической или модульной резьбы , шестерня 92 ( рис. 30) должна быть установлена в левом положении.
Нарезание цилиндрических червяков профильными резцами выполняют на токарно-вкнторезных станках, позволяющих нарезать модульную резьбу . Наиболее благоприятные условия резания создаются в случае установки резца вдоль оси заготовки. Это следует учитывать при черновом нарезании витков, когда могут быть использованы резцы прямолинейного профиля при условии, что возникающая погрешность профиля будет исправлена при чистовой обработке.
Рассмотренная схема передачи движения имеет место при ведущем конусе Нортона и применяется при нарезании метрических и модульных резьб . Коробка подач при этом обеспечивает получение 32 различных передаточных отношений.
Этот станок предназначен для выполнения всевозможных токарных работ, в том числе для нарезания метрических, дюймовых и модульных резьб .
Станок предназначен для получистовых и чистовых токарных работ высокой точности, а также нарезания метрических, дюймовых и модульных резьб . Шпиндель станка смонтирован в гидростатических подшипниках. Изменение частот вращения шпинделя бесступенчатое, посредством вариатора с широким ремнем.
Станок предназначен для всевозможных токарных работ в центрах и патроне, а также для нарезания метрических, дюймовых и модульных резьб . Он является малопроизводительным по сравнению с более новыми моделями станков и не отвечает требованиям передовой технологии в части скоростного точения, а также не оснащен приспособлениями и некоторыми механизмами для сокращения вспомогательного времени.
По первому направлению нарезают дюймовые и питчевые резьбы, а также торцовую резьбу: по второму направлению нарезают метрические и модульные резьбы ; по этой же цепи осуществляется продольная и поперечная подачи.
Наладочное перемещение торцешлифовального приспособления производится маховиком 5 через косозубое колесо z 14 посредством рейки, выполненной в виде модульной резьбы , на подвижной штанге приспособления. За один оборот маховика перемещение равно 66 мм.
Путем переключения рукояток можно получить подачи, необходимые для продольного и поперечного точения, а также для нарезания необходимых метрических, дюймовых и модульных резьб . Эта настройка производится по готовым таблицам, имеющимся на станке.
Высота ic и ширина а притупления резца должны быть не больше соответственных величин впадины резьбы, указанных в таблице размеров модульной резьбы .
При нарезании дюймовой резьбы шаг определяется числом ниток к резьбы на один дюйм длины заготовки, т. е. Ри = = 25,4/к; в этом случае исм = 25,4/Лмпосг.
При нарезании модульной резьбы шаг определяется значением модуля т (мм), т. е. Р„ = пт; в этом случае ит — кт/ипосг
При нарезании питчевой резьбы шаг зависит от значения питча р», т. е. Р„ = n/р» (в дюймах); в этом случае исм
Число 25,4 представляют дробью 127/5, и поэтому в набор сменных зубчатых колес включают колесо z = 127, а % заменяют отношением тг = 22/7. Подбор остальных сменных колес производится по методу разложения на множители.
В станке 16К20 при нарезании метрических и дюймовых резьб устанавливают следующие сменные зубчатые колеса: (а/Ь) ■
Если установить в гитаре подач комбинацию (а/Ь) ■ (c/d) = = (60/86) • (86/48), то можно нарезать метрические и дюймовые резьбы с шагом, вдвое больше табличного.
Для настройки гитары сменных зубчатых колес на нарезание резьбы с шагом, не предусмотренным таблицами станка, пользуются формулой (а/Ь) ■ (c/d) = (5/8) • (Р„/РТ), где Рн — шаг нарезаемой резьбы (мм); Рт — табличное значение шага резьбы, ближайшее к Р„ (мм).
При установке (а/Ь) ■ (c/d) = (60/73) • (86/36) можно нарезать модульные и питчевые резьбы. При нарезании резьб с шагом, не предусмотренным таблицами станка, пользуются формулами:
для модульной резьбы (а/Ь) ■ (c/d) = (60/73) • (86/36) • mn/mT;
для питчевой резьбы (а/Ь) ■ (c/d) = (60/73) • (86/36) • P’jPr, где mH и Р», — соответственно модуль и питч нарезаемой резьбы, а тт и Р», — соответственно табличные значения модуля и питча, близкие к щ, и
Правила обозначения
Для обозначения поля допуска отдельного диаметра метрической резьбы используется сочетание цифры, которая указывает на класс точности резьбы, и буквы, определяющей основное отклонение. Поле допуска резьбы также должно обозначаться двумя буквенно-цифровыми элементами: на первом месте – поле допуска d2 (средний диаметр), на втором – поле допуска d (наружный диаметр). В том случае, если поля допусков наружного и среднего диаметров совпадают, то в обозначении они не повторяются.
Обозначение метрической резьбы
По правилам первым проставляется обозначение резьбы, затем следует обозначение поля допуска. Следует иметь в виду, что шаг резьбы в маркировке не обозначается. Узнать данный параметр можно из специальных таблиц.
В обозначении резьбы также указывается, к какой группе по длине свинчивания она относится. Всего существует три таких группы:
- N – нормальная, которая не указывается в обозначении;
- S – короткая;
- L – длинная.
Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.
Пример обозначение резьбы на 24 мм различного типа (по ГОСТу 8724)
Обязательно указывается и такой важный параметр, как посадка резьбового соединения. Это дробь, формируемая следующим образом: в числителе проставляется обозначение внутренней резьбы, относящееся к полю ее допуска, а в знаменателе – обозначение поля допуска на резьбу наружного типа.
Пример обозначения посадки резьбового соединения на чертежах
Как нарезать на токарном?
К примеру, нарезка на токарном станке, используя резец будет выглядеть так: резец двигается вдоль оси вращающиеся детали, которая поддаётся вперёд и назад по отношению к резцу, и своей заостренной вершинкой прочерчивает линию винтового типа.
Винтовая линия отличается углом её подъёма или увеличения. Величина этого угла, перпендикулярна оси вращения, она измеряется между касательной и определяется: величиной подачи режущего инструмента, который перемещается вдоль оси, с частотой вращения детали.
Нарезание внутренней и наружной
Чтобы нарезать внутреннюю или наружную резьбу, нужно применить стержневой резец. Их изготовление отличается лишь формой резца. Для наружной, применяются прямые или отогнутые резцы.
А для внутренней изогнутые резцы или прямые. Расположение кромки резца обязательно должно совпадать профилем обрабатываемой резьбы.
Нарезание метчиками и плашками
Плашками вырезается наружная резьба. Участок детали предварительно обрабатывается. Диаметр поверхности, которая будет обработана должен быть чуть-чуть меньше наружного диаметра резьбы.
И выбирается скорость в соответствия с нужной резьбой (она указана на тыльной стороне станка).
Метчики часто используются для внутренней метрической резьбы. Как правило, на станке используется машинные метчики, это позволяет за один проход закончить деталь.
Для резьбы из твердых, вязких материалов используются комплекты из 2–3 метчиков. В комплекте из двух, правый делает 75% работы, а второй лишь доводит до нужного размера.
В комплекте из трёх метчиков, правый или черновой делает 60% работы, средний (получистовой) 30% работы, а третьи 10%.
Использование резьбонарезных головок
Для труб и болтов применяются резьбонарезные головки. Они устанавливаются в станок, затем настраивается нужный диаметр и передвигается по трубе. Они способны осуществлять работу с высокой точностью.
Универсальные головки позволяют установить гребенки от разных компаний. Также есть возможность смазки гребёнок и регулировки размеров, часто встречается ручной зажим.
5. Историческая справка
Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский — философ, математик и механик, живший в IV—V веках до н. э. Широко известен изобретеный Архимедом винт, применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные изделия, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале н. э. Однако, из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.
Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.
В XV—XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.
Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году, когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витворт (Joseph Whitworth) разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями.
В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.
В 1947 году была основана Международная организация по стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.
История[править | править код]
Схема «резьбового» сустава у жука тригоноптеруса
Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей, является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако в 2011 году группа учёных из Технологического института Карлсруэ опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус, обитающих на Новой Гвинее. Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга, который ввинчивается в коксу (тазик) — аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь, поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.
Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский — философ, математик и механик, живший в IV—V веках до н. э. Широко известен изобретённый Архимедом винт, применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале нашей эры. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.
Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.
В XV—XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.
Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году, когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. Ходовой винт и гайку для своего первого станка он изготовил вручную. Затем он выточил на станке винт и гайку более высокой точности. Заменив первый винт и гайку новыми, более точными, он выточил ещё более точные детали. Так продолжалось до тех пор, пока точность резьбы не перестала увеличиваться.
В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витуорт разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например, стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями[источник не указан 1227 дней].
В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.
В Российской империи стандартизация резьб на государственном уровне отсутствовала. Каждое предприятие, выпускавшее резьбовые детали, использовало собственные стандарты, основанные на зарубежных аналогах.
Первые мероприятия по стандартизации резьб были предприняты в 1921 году Наркоматом путей сообщения РСФСР. Им на основе немецких стандартов метрической резьбы были выпущены таблицы норм НКПС-1 для резьб, использовавшихся на железнодорожном транспорте. Таблицы включали в себя метрические резьбы диаметром от 6 до 68 мм.
В 1927 году на основе данных таблиц комитетом по стандартизации при Совете труда и обороны был разработан один из первых государственных стандартов СССР — ОСТ 32. В этом же году для резьб по стандарту Витворта был разработан ОСТ 33А. К началу 1932 года были разработаны ОСТ для трапецеидальных резьб на основе модернизированных американских стандартов Acme.
В 1947 году была основана Международная организация по стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.
— 24 Comments —
Добрый день. Подскажите, а что это за коэффициент угла резца? Как его рассчитать для других резьб. Для трапецидальной например.
Вам его не нужно рассчитывать, достаточно просто знать глубину резьбы и указывать ее в микрометрах в цикле. Все остальное это усложнения…
Добрый вечер! Подскажите пожалуйста как правильно нарезать прямоугольную резьбу М100×16 в разбивку конавочным резцом шириной 5 мм. Это нужно что бы убрать нагрузку со станка. Сильно жидкий китаец.
Здравствуйте! В данном случае необходимо каждый проход прописывать индивидуально! То есть через функцию G33.
Глубина резьбы по радиусу в микронах, без знака, для метрической резьбы действует правило Р = шаг х 0,6; для дюймовой Р = шаг х 0,65
Метрическая и дюймовая
Метрическая резьба изготавливается на основании нормативов, прописанных в ГОСТ 8724–2002 . Зачастую такой тип используется для создания крепежей. Этот вид может применяться в качестве ходовой, если были соблюдены определённые условия.
Основой для метрического типа служит равносторонний треугольник, угол которого у основания составляет 60 градусов. Изготовленная резьба может иметь от одного до нескольких заходов. Второй вариант используется тогда, когда нужно увеличить прочность сочленения.
Сейчас производят изделия с сечением до 600 мм и шагом витков до 6 мм. Небольшие используются в тех случаях, когда нужно сделать разъёмное крепление на тонких стенках устройства. Этот вид очень распространён в автомобилестроении.
Резьба может быть левой или правой. Сначала указывается буква М, которая обозначает, что изделие выполнено в соответствии с метрической системой. После этого указывается размер и шаг в миллиметрах.
Дюймовая система в основном используется при изготовлении трубопроводных фитингов и арматур. Маркировка наносится как на пластиковые, так и на металлические изделия. Все требования прописаны в ГОСТ 6111–52 . В этом нормативном документе есть таблицы с размерами и шагом для конкретного вида. Все обозначения в дюймах.
Таблица значений диаметров метрической спирали
Здесь мы приводим не только нормативный показатель, а все три.
Шаг, мм | Внешний d, мм | Средний d, мм | Внутренний d, мм |
0,4 | 2 | 1,74 | 1,567 |
0,45 | 2,5 | 2,201 | 2,013 |
0,5 | 3 | 2,675 | 2,459 |
0,6 | 3,5 | 3,11 | 3,85 |
0,7 | 4 | 3,546 | 3,242 |
0,75 | 4,5 | 4,013 | 3,688 |
0,8 | 5 | 4,48 | 4,134 |
1 | 6 | 5,35 | 4,819 |
0,25 | 2 | 1,838 | 1,729 |
0,35 | 2,5 | 2,273 | 2,121 |
1,25 | 10 | 9,188 | 8,647 |
1,5 | 12 | 11,026 | 10,376 |
2 | 18 | 16,701 | 15,835 |
3 | 30 | 28,051 | 26,752 |
4 | 42 | 39,402 | 37,67 |
Это далеко не все сведения, полную информацию можно узнать из ГОСТ. Например, для шага в 2 мм есть не одно, а целых 37 значений. Это обусловлено тем, что именно столько различных поперечных сечений гаек может иметь витки, которые разнесены друг между другом на расстоянии 2 мм. В приведенной выше сводке занесены только самые минимальные диаметры.
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.
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).
Для того что бы показать различия, вот фото довольно большого метчика М14-2.
Способы изготовления
Применяются следующие способы получения резьб:
- лезвийная обработка резанием (b) ;
- абразивная обработка;
- накатывание (b) ;
- выдавливание прессованием;
- литьё (b) ;
- электрофизическая и электрохимическая обработка.
Наиболее распространённым и универсальным способом получения резьб является лезвийная обработка резанием. К ней относятся:
- нарезание наружных резьб плашками (b) ;
- нарезание внутренних резьб метчиками (b) ;
- точение наружных и внутренних резьб резьбовыми резцами (b) и гребёнками;
- резьбофрезерование наружных и внутренних резьб дисковыми и червячными фрезами (b) ;
- нарезание наружных и внутренних резьб резьбонарезными головками;
- восстановление повреждённых наружных и внутренних резьб обычным (b) либо специализированным напильником (b) ;
- вихревая обработка наружных и внутренних резьб.
Накатывание является наиболее высокопроизводительным способом обработки резьб, обеспечивающим высокое качество получаемой резьбы. К накатыванию резьб относятся:
- накатывание наружных резьб двумя или тремя роликами (b) с радиальной, осевой или тангенциальной подачей;
- накатывание наружных и внутренних резьб резьбонакатными головками (b) ;
- накатывание наружных резьб плоскими плашками;
- накатывание наружных резьб инструментом ролик-сегмент;
- накатывание (выдавливание) внутренних резьб бесстружечными метчиками.
К абразивной обработке резьб относится шлифование (b) однониточными и многониточными кругами. Применяется для получения точных, в основном, ходовых резьб.
Выдавливание прессованием применяется для получения резьб из пластмасс и цветных сплавов. Не нашло широкого применения в промышленности.
Литьё (обычно под давлением) применяется для получения резьб невысокой точности из пластмасс и цветных сплавов.
План:
- Введение
- 1 Классификация и основные признаки резьб
- 2 Основные параметры резьбы и единицы измерения
-
3 Типы резьбы
- 3.1 Метрическая резьба, M
- 3.2 Метрическая коническая резьба, MK
- 3.3 Цилиндрическая резьба, MJ
- 3.4 Трубная цилиндрическая резьба, G
- 3.5 Трубная коническая резьба, R
- 3.6 Круглая резьба для санитарно-технической арматуры, Кр
- 3.7 Трапецеидальная резьба, Tr
- 3.8 Упорная резьба, S
- 3.9 Упорная усиленная резьба, S45°
- 3.10 Резьба Эдисона круглая, E
- 3.11 Резьба Eg M
- 3.12 Резьба UTS (Unified Thread Standard)
- 3.13 Резьба BSW (British Standard Whitworth)
- 3.14 Резьба NPT (National pipe thread)
- 3.15 Резьбы нефтяного сортамента
- 4 Способы изготовления
- 5 Историческая справка
ПримечанияЛитература
Технология использования метчиков и плашек
При помощи метчиков, представляющих собой винт с несколькими продольными канавками, которые формируют режущие кромки и способствуют отводу стружки, на токарном станке нарезают преимущественно метрические резьбы в отверстиях небольшого диаметра. Если для нарезания резьбы используются машинные метчики, то операция выполняется за один проход.
Машинные метчики отличаются от обычных тем, что они состоят из двух частей – заборной и калибровочной. Если для нарезания резьбы с помощью токарного станка используются обыкновенные метчики, то технология выполнения этого процесса предполагает применение набора инструментов. Набор для нарезания внутренней резьбы включает в себя три типа метчиков: черновой, который выполняет 60% работы, получистовой (30%), чистовой (10%). Иногда в таком наборе может быть два инструмента: черновой, выполняющий 75% работы, и чистовой, на который приходится 25% работы. Чтобы отличить черновой метчик от чистового, достаточно посмотреть на его заборную часть: она у него значительно длиннее, чем у чистового.
Конструкция метчика для нарезания резьбы
Скорость нарезания резьбы на токарном станке с использованием метчиков может быть достаточно высокой:
- 6–22 м в минуту – для деталей, изготовленных из чугуна, бронзы и алюминия;
- 5–12 м в минуту – для стальных заготовок.
При помощи плашек, представляющих собой кольцо с внутренней резьбой и несколькими стружечными канавками, наружную резьбу делают на винтах, болтах и шпильках. Поверхность детали должна быть предварительно обточена на величину требуемого диаметра, который обязательно должен учитывать допуск:
- 0,14–0,28 мм – для резьбы, диаметр которой составляет 20–30 мм;
- 0,12–0,24 мм – для резьбы с диаметром 11–18 мм;
- 0,1–0,2 мм – для резьбы, имеющей диаметр 6–10 мм.
Плашки, которыми нарезается наружная резьба, закрепляются в специальном патроне (плашкодержателе), расположенном в пиноли задней бабки токарного станка.
Плашки для нарезания резьбы
Используя плашки, резьбу нарезают со следующими скоростями (их настройка также учитывает минимальный износ инструмента в ходе работы):
- 10–15 м в минуту – на изделиях, выполненных из латуни;
- 2–3 м в минуту – на чугунных деталях;
- 3–4 м в минуту – на заготовках из стали.
Природный аналог резьбы
Техногенная цивилизация начала развиваться благодаря удачным решениям, скопированным с творений природы. Исключения легко пересчитать по пальцам, и в 2011 году их стало на одно меньше. Именно тогда было сделано открытие о существовании резьбовых соединений в строении живых существ. Trigonopterus oblongus относится к жукам-долгоносикам и обитает в Новой Гвинее. Исследователи из старейшего университета Германии Karlsruhe обнаружили, что суставы лапок насекомого соединяются посредством резьбы, а не шарниров, как у других видов.
Важный момент. В действительности у природы немало оригинальных задумок, каждая из которых могла послужить первым толчком к изобретению резьбы. Спиральная геометрия присуща раковинам ряда морских обитателей и эпифитным растениям, обвивающим древесные стволы, а метод ввинчивания в грунт нередко применяется живыми созданиями разного уровня для защиты от естественных врагов или поиска пищи.
Статья о результатах исследования была опубликована в самом авторитетном периодическом издании США Science. Хотя теперь научно доказано, что первичное изобретение резьбового соединения не принадлежит человечеству, разочаровываться в собственных достижениях не стоит. Ведь аналогов колесного и зубчатого механизмов пока так и не найдено в природе. С момента внедрения в массовое производство примитивной механики наша цивилизация шагнула далеко вперед, но резьба по-прежнему актуальна, и инструменты для ее нанесения всегда востребованы.
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
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.
Отличия дюймовой и метрической резьбы
Представленное резьбовое соединение имеет свою стандартизацию с ориентировкой на ГОСТ 6357-81, в котором регламентируются такие параметры резьбы как шаг и диаметр.
Размеры, которыми будут обладать резьбовые соединения, зависят от расстояния между противоположно размещенными верхними точками, расположенными на торце трубы.
Трубная резьба и ее размеры будут напрямую зависеть от значения внутреннего или внешнего диаметра изделия. В настоящее время выделяют такие виды резьб как:
- Метрическая;
- Дюймовая;
- Трапецеидальная;
- Цилиндрическая;
- Упорная;
- Коническая.
Кроме того, различные виды резьб имеют свое обозначение. Так, например обозначение резьбы левого типа маркируется буквами LH. Для более детальной информации резьбовое соединение обозначается на чертежах дополнительными буквами, где:
- М — обозначает номинальный диаметр витков;
- Ph – значение хода;
- Р – значение шага.
Технология нарезки питчевой резьбы
Модульная и питчевая резьба выполняется на специальных металлорежущих станках различными методами. К наиболее востребованным из них следует отметить:
-
— использование специальных пальцевых фрез;
-
— применение резца на токарно-винтовом станке;
-
— использование модульной фрезы.
Использование токарно-винтового станка гарантирует высокую точность нарезки резьбового соединения. Однако данный метод отличается низким показателем производительности, поэтому он используется при изготовлении штучных элементов.
Использование токарно-винтового станка эффективно при нарезке питчевой резьбы на червячных валах, при производстве которых следует обеспечить высокую точность передачи движения. Поэтому методика пользуется популярностью в небольших мастерских или на предприятиях, где детали изготавливаются небольшими партиями.
Использование пальцевых и модульных фрез является более производительным решением при нарезке питчевой резьбы. Установка фрезы осуществляется таким образом, чтобы ее ось вращения пересекала продольную ось вала заготовки под прямым углом. Чтобы выполнить нарезку пинчевой и модульной резьбы максимально точно, выполнять работу нужно в несколько этапов. Для работы лучше всего использовать станочное оборудование, которое оснащено двухваловым механизмом подачи.
Перед выполнением нарезания питчевой резьбы требуется правильно настроить станок. Для этого потребуется воспользоваться значениями, которые содержаться в специальных таблицах. При этом следует установить нужные для работы зубчатые колеса на винтовую гитару.
Использование пальцевых фрез позволяет выполнить нарезку пинчевой резьбы на изделия, которые отличаются достаточно крупными размерами. Поэтому потребуется установить специализированные фрезерные головки, которые имеют индивидуальный привод фрезы.