Резьбовые соединения. Крепёжные изделия с метрической резьбой
Резьба – чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел вращения, расположенные по винтовой линии; равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на боковой цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом.
Резьбовые соединения – соединения деталей с помощью резьбы.
Виды резьбовых соединений
К резьбам крепежных изделий относят крупную и мелкие метрические резьбы по ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993), ГОСТ 9150-81, а также резьбы со спиральными вставками; к специальным — трубную, прямоугольную, упорную, круглую, трапецеидальную и др. В данной статье речь пойдёт о метрической резьбе.
Деталь с внутренней резьбой называют гайкой, с наружной — болтом (винтом, шпилькой).
Параметры метрической резьбы, в том числе резьбы крепёжных изделий
Рис. 1. Метрическая резьба и её профиль.
Профиль резьбы — это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось резьбовой детали.
ГОСТ 9150—81 и ГОСТ 8724—81 устанавливают единый номинальный профиль для цилиндрических метрических резьб диаметром до 600 мм, включая резьбы диаметром менее 1 мм. Номинальный профиль резьбы и его элементы показаны на рис. 1.
Впадина наружной резьбы (рис. 2) может быть плоскосрезанной или закругленной: Rmax = 0,144Р, Rmin = 0,108Р, где R — радиус впадины; Р — шаг резьбы.
Рис. 2. Впадины резьбы болта и гайки.
Резьбы определяются следующими основными параметрами: наружным, средним и внутренним диаметрами; шагом; углом профиля; углом наклона сторон профиля.
Наружный диаметр резьбы d (см. рис. 1) —диаметр цилиндра, описанного относительно вершин наружной резьбы (или впадин внутренней резьбы).
Внутренний диаметр d1 — диаметр цилиндра, вписанного в вершины внутренней резьбы (или впадины наружной резьбы).
Номинальные значения d и dx для наружной и внутренней резьбы одинаковые.
Средний диаметр d2 — диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого пересекает витки резьбы таким образом, что ширина витков и ширина впадин равны.
Шаг резьбы Р — расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков резьбы крепежа, измеренное вдоль оси.
ГОСТ 8724—81 устанавливает диаметры в диапазоне 0,25…600 мм и шаги 0,075…6 мм. Метрические резьбы могут иметь крупный шаг (при диаметрах 0,25…68 мм) и мелкий шаг (при диаметрах 1…600 мм).
Угол профиля α — угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости. Угол наклона сторон профиля β — угол между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем β = 0,5α. Для резьб с асимметричным профилем, например для упорной или конической, угол наклона каждой стороны определяется независимо.
Высота исходного треугольника Н — высота остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения. Рабочая высота профиля Н1 — высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная полуразности наружного и внутреннего диаметров. Для метрических резьб Н = 0,866025×Р, Н1 = 0,54126×Р.
Ход Ph — величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°; Ph=P×n, где n — число заходов.
В действительности высота соприкосновения меньше, так как система допусков предусматривает определенные зазоры, например, по внутренним диаметрам резьбы гайки и болта.
Рабочая высота витка Н1 — наибольшая высота соприкосновения; наименьшая выcота соприкосновения обозначается Н1 min. Для резьбы с плоскосрезанным профилем Н1 и Н1 min определяют наибольшее и наименьшее перекрытие витков резьбы болта и гайки.
Угол подъёма резьбы (винтовой линии)
Для многозаходных резьб в числителе этой формулы следует подставлять вместо Р произведение n0P, где n0 — число заходов.
Длина свинчивания (высота гайки Н) — длина (высота) соприкосновения поверхностей болта и гайки, измеренная вдоль оси.
Обозначается метрическая резьба буквой M (от англ. metric system, метрическая система мер). Резьба с номинальным диаметром 32 мм с крупным шагом обозначается как М32; резьба с номинальным диаметром 16 мм с мелким шагом – М16×1,5; для обозначения левой резьбы в конце добавляются буквы LH.
Заключение
Метрическая резьба является наиболее распространённой в виду широкой стандартизации метрической системы мер.
Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.
Государственные стандарты
ГОСТ 8724-2002
Государственный стандарт, содержащий нормы, определяющие требуемые параметры метрической резьбы, в том числе шаг и диаметр. Принят в 2002 году, с последующими редакциями, как аналог международного стандарта ISO 261-98. Текст ГОСТа практически повторяет текст международного, с одним отличием, диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм, данный стандарт расширен к диапазону от 0,25 до 600 мм. Последняя редакция текста была произведена в 2004 году и является действительной на сегодняшний день.
Норматив содержит отдельные параметры, которые можно также найти в других стандартах. Структура документа схожа с другими нормативами подобного типа. Вся информация структурирована в виде таблиц, содержащих требования к шагу резьбы и диаметру. Такая структура теста максимально удобна для понимания и использования.
Следует отметить, что нормативна информация распростятся на резьбу всех типов, будь она левая или правая. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резь в диапазоне от 0,075 до 8 мм.
Документ состоит из:
- Предисловия. В котором указана общая информация о ГОСТе, кем и когда был принят, когда были внесены правки.
- Сфера применения. Указана информация о диапазоне нормативных требований к размеру и шагу.
- Ссылки на нормативы.
- Определения.
- Таблица диаметров и шага. Раздел сдержит таблицу нормативных показателей.
- Обозначение резьбы. Указаны нормы маркировки.
ГОСТ 24705-2004
Стандарт принят в 2004 году. Его нормы распространяются на все типы резьбы в соответствии ГОСТу 8724. Информация текста также структурирована в виде таблицы. Соответствует международному нормативу ISO 724:1993 с дополнениями в соответствии с эксклюзивными требованиями каждой страны участника Межгосударственного совета по стандартизации.
ГОСТ 9150-2002
Норматив, регулирующий требования к профилю, а именно к геометрическим параметрам. Принят в 2002 году и распространяются все типы резьбы. Текст ГОСТа тесно связан вышеуказанными нормативами.
ГОСТ 16093-2004
Принят в 2004 году. Регулирует нормативный допуск резьбы и маркировки, распространяется на разные типы. Последняя версия содержит положения международного стандарта.
Вышеуказанные нормативы применяются в комплексе, так как дополняют и ссылаются друг на друга.
Принципы обозначения
Обозначение резьбы на чертежах выполняется по следующим правилам.
- Указывают сплошными тонкими и толстыми линиями. Обозначение внутренней резьбы – тонкая линия по внешнему диаметру и толстая по внутреннему, а наружной резьбы – толстая линия по внешнему диаметру и тонкая по внутреннему.
- Если деталь спроецирована на плоскость вдоль оси вращения, то показывают сплошными прямыми. Если – поперек, тогда это незамкнутый контур, длиной 0,75 от общей окружности. Концы дуги не должны лежать на осях детали на рисунке.
- Промежуток между тонкой и жирной линиями должен составлять свыше 0,8 мм, но быть меньше размера шага.
- При обозначении метрической резьбы на чертежах перпендикулярно оси фаски изображают только имеющие конструкционное значение.
Наружный и внутренний виды резьбы
Нормируется метрическая резьба несколькими документами: ГОСТ 8724-2004, ГОСТ 2470-2004, ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 1693-2005. В них указаны требования к размерам, профилю, шагам и допускам.
По маркировке изделия можно определить все необходимые ее параметры и вид. Запись включает в себя:
- заглавную букву, характеризующую вид, или две заглавные буквы – вид и подвид (например, метрическая – М; метрическая коническая – МК);
- число, выражающее номинальный диметр в миллиметрах (М20 – метрическая с номинальным диаметром 20 мм);
- в случае мелкого шага указывают его значение в миллиметрах, через знак умножения – М20х1,5;
- в случае многозаходной добавляют указание хода после «х» и шага в круглых скобках – М20х3(Р1) – метрическая с диаметром 20 мм трехзаходная, где шаг составляет 1 мм;
- при обозначении левой резьбы пишут латинские заглавные буквы «LH» — М20LH или М20х3(Р1)LH – тоже только левая.
В некоторых случаях в маркировку могут входить дополнительные параметры: длина свинчивания, допуски и посадка. Их расшифровка следующая:
- указание допуска для наружной резьбы М12х1,75-6g и для внутренней М12-6Н;
- длину свинчивания выражают заглавными латинскими буквами – S – shot (короткая), N – normal (нормальная), L – long (длинная), иногда в круглых скобках добавляют числовое значение длины в миллиметрах, если величина нестандартная; например, М12-6g-L(30);
- посадку выражают дробью через значения допуска для внутренней (числитель) и наружной (знаменатель) резьб, например, учитывая, как обозначается левая резьба, общий вид будет таким — М12х1-6H/6g-LH.
Читать также: Поисковая катушка для металлоискателя своими руками
Также в маркировке может указываться вид и номер стандарта.
Выбирая правильный вид метрической резьбы и ее геометрические параметры можно обеспечить качественное крепление деталей, длительную эксплуатацию изделия и экономию средств на ремонте и обслуживании.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
1.
В каких единицах измеряется метрическая резьба: •В мм2.
В каких размерах (единицах) выражается шаг дюймовой резьбы: •Число витков на длине 1 дюйма3.
В комплект, состоящий из 3 метчиков, входят, черновой, средний и чистовой метчики. У которого из них заборная часть имеет 3-4 срезанных нитки: •Черновой4.
Высоколегированные стали имеют суммарное содержание легирующих элементов •Более 10%5.
Для лекальных, граверных работ и для зачистки применяются: •Надфили6.
Для обработки какого материала предназначены рашпили •Очень мягких металлов и неметаллов7.
Для опиливания стали и чугуна применяют напильники •С двойной насечкой8.
Для разметки стальной поверхности нанесения линий (рисок) применяют: •Чертилку9.
Для чего перед шабрением поверхность детали окрашивают: •Для выявления неровностей10.
За один рабочий ход шабером снимается слой металла толщиной •0,005-0,07 мм11.
Зенкерование применяется для: •Обработки отверстий полученных ковкой, штамповкой, литьем и предварительно просверленных12.
Зенкерование применяют для: •Увеличения отверстия под головки болтов и винтов13.
Изменение формы и размеров изделия под действием внешне и внутренней силы называется: •Деформация14.
Инструмент, применяемый при рубке металла •Применяется: слесарная ножовка, труборез, ножницы по металлу15.
Казалось бы что в трубах сложного? Соединяй и крути. Но, если вы не сантехник и не инженер с профильным образованием, то обязательно возникнут вопросы за ответами на которые придется идти куда глаза глядят. А глядят они скорее всего первым делом в интернет )
Ранее мы уже говорили о диаметрах металлических труб в этом материале . Сегодня же попробуем внести ясность в резьбовые соединения труб различного назначения. Мы постарались не загромождать статью определениями. Базовую терминологию содержит ГОСТ 11708-82 с которым каждый может ознакомиться самостоятельно.
Трубная дюймовая резьба
Особенностью трубной резьбы можно назвать то, что в документации всегда указывается только внутренний диаметр трубы. При этом не учитывается толщина стенок. Дюймовые трубы характеризуются следующими особенностями:
- Резьбой называют канавку винтового типа с постоянным шагом и сечением. Она может наносится на трубы, изготавливаемые из различных материалов.
- У трубных вариантов основные параметры указываются в дюймах. Следует учитывать, что один дюйм составляет 25,4 мм.
- Внутренний диаметр дюймовoй трубы может указываться в специальных таблицах. Этот параметр используется для того, чтобы рассчитать высоту витка. Они обладают более острыми гребнями-впадинами.
- Нитки создаваемых канавок слегка закручиваются. За счет этого резьба трубная цилиндрическая обладает более высокой прочностью.
- Как ранее было отмечено, профиль витков может отличаться: цилиндрический и конический.
Распространение водопроводных труб с рассматриваемом типом резьбы можно связать с простотой выполнения монтажных работ. Наибольшее распространение получили следующие типы труб:
- С 14 нитками на один дюйм. В данном случае шаг составляет 1,814 мм.
- С 11 нитками на один дюйм. Подобный вариант исполнения имеет шаг 2,309 мм.
Метрические и трубные варианты исполнения изготавливаются при применении схожих технологий. Стоит учитывать, что проводить нарезку витков можно ручным или механическим способом. Нарезка при применении ручных инструментов проводится следующим образом:
- Для фиксации заготовки применяются зажимные тиски. Для применения инструментов могут применять специальные держатели
- Плашка предназначена для создания наружной поверхности, метчик внутренней.
- Перед выполнением работы следует проводить смазывание инструменты и обрабатываемой заготовки специальным веществом, которое упрощает применение инструмента. Нарезание проводится путем вращения инструмента.
- Для повышения качества получаемых витков процедура повторяется несколько раз.
Таблица дюймовой резьбы
Для автоматизации процесса может применяться токарный станок. Работа проводится по следующему алгоритму:
- Для образования витков на поверхности применяется специальный резец.
- Обрабатываемая труба фиксируется в зажимном патроне.
- В большинстве случаев на конце трубы создается фаска обычных проходным резцом, после чего настраивается подходящая скорость перемещения суппорта.
- Стоит учитывать, что для нарезания рассматриваемой поверхности подходит исключительно соответствующий станок. Он должен иметь резьбовую подачу.
В промышленности применяются исключительно станки, так как за счет автоматизации процесса ускоряется процесс и снижается себестоимость изделия.
Метрические резьбы
Название (метрическая резьба) показывает, что все измерения выполняются в метрических единицах. Это самый распространённый мировой стандарт. Основные значения резьбовых соединений показаны в таблице 1. За основу взят стандартный шаг резьбы, кроме него существуют исполнения, где предусматривается и меньшие шаги.
Параметры резьбовой части: номинальный диаметр d, внутренний диаметр d₁ и шаг резьбы Р
Таблица 1: Размеры резьбы и шаг винтовой линии
| Номинальный диаметр резьбы d | Шаг Р | |||||||
| 1 ряд (предпочтительный) | 2 ряд (допустимый) | 3 ряд (для специальных конструкций) | крупный | мелкий 1 | мелкий 2 | мелкий 3 | мелкий 4 | мелкий 5 |
| 2,00 | 0,40 | 0,35 | ||||||
| 2,20 | 0,45 | 0,40 | ||||||
| 2,50 | 0,45 | 0,35 | ||||||
| 3,00 | 0,50 | 0,35 | ||||||
| – | 3,50 | -0,60 | 0,35 | |||||
| 4,00 | 0,70 | 0,50 | ||||||
| 4,50 | 0,75 | 0,50 | ||||||
| 5,00 | 0,80 | 0,50 | ||||||
| 5,50 | 0,50 | 0,40 | ||||||
| 6,00 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | |||||
| 7,00 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | |||||
| 8,00 | 1,25 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||||
| 9,00 | 1,25 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||||
| 10,00 | 1,50 | 1,25 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | |||
| 11,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||||
| 12,00 | 1,75 | 1,50 | 1,25 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 14,00 | 2,00 | 1,50 | 1,25 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 15,00 | 1,75 | 1,50 | 1,00 | |||||
| 16,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | |||
| 17,00 | 1,75 | 1,50 | 1,00 | |||||
| 18,00 | 2,50 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 20,00 | 2,50 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 22,00 | 2,50 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 24,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 25,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | |||||
| 26,00 | 1,50 | 1,00 | ||||||
| 27,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | 0,50 | ||
| 28,00 | 2,50 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||||
| 30,00 | 3,50 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||
| 32,00 | 2,50 | 2,00 | 1,50 | |||||
| 33,00 | 3,50 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||
| 35,00 | 2,50 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||||
| 36,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | |||
| 38,00 | 3,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||||
| 39,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||
| 40,00 | 3,50 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | 0,75 | ||
| 42,00 | 4,50 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 45,00 | 4,50 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 48,00 | 5,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 50,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | ||||
| 52,00 | 5,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 55,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | ||||
| 56,00 | 5,50 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 58,00 | 5,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | |||
| 60,00 | 5,50 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 62,00 | 5,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | |||
| 64,00 | 6,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 | 1,00 | ||
| 65,00 | 6,00 | 4,00 | 3,00 | 2,00 | 1,50 |
Угол при вершине винтовой линии у метрических резьб составляет 60⁰
Видно, что есть несколько рядов по уровню предпочтений. Объясняется довольно просто. Типовые детали стараются делать так, чтобы их было проще заменять в случае разборки и сборки. Менее предпочтительные ряды получаются при индивидуальном проектировании отдельных деталей. Производство удорожается.
Специальные резьбы применяют весьма ограничено. Ими пользуются лишь в тех случаях, когда невозможно применить стандартные предпочтения.
Внимание! Использование специальных резьб связано с необходимостью создавать одноразовые инструменты для нарезания подобных винтовых линий. В таблицах указан стандартный шаг резьбы, а также дополнительные мелкие значения
Здесь тоже имеются свои предпочтения. Проще использовать номинальные параметры. Инструмент для нарезки выпускается предприятиями разных стран. Его несложно приобрести. Мелкие шаги востребованы только в специальных местах
В таблицах указан стандартный шаг резьбы, а также дополнительные мелкие значения. Здесь тоже имеются свои предпочтения. Проще использовать номинальные параметры. Инструмент для нарезки выпускается предприятиями разных стран. Его несложно приобрести. Мелкие шаги востребованы только в специальных местах.
Например, уменьшенный шаг резьбы применяют для изготовления шпилек, в двигателях внутреннего сгорания. С их помощью крепят головку блока к самому блоку цилиндров. Эти детали испытывают значительные нагрузки. Внутри движутся поршни, происходит процесс горения газа. Давление возрастает и убывает постоянно. Поэтому требования к соединению довольно высокие.
Мелкие шаги используют при сборке лопаток на турбинах. Вал турбины современного реактивного двигателя вращается с частотой 40…50 тыс. об/мин. Центробежная сила достигает громадных значений. Поэтому требования к узлам соединений повышенные.
Основные параметры резьбы
На рис. 8.5 изображен профиль резьбы (сопряженных, свинченных внутренней и наружной резьб) и обозначены его основные параметры.
Ось резьбы — прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского контура, образующего резьбу.
Профиль резьбы — контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось. В промышленности, как правило, применяют стандартные профили резьбы, некоторые из которых рассмотрены ниже. Детали с наружной резьбой трапецеидального и треугольного профиля — см. рис. 8.1, а, б.
Боковыми сторонами профиля называют прямолинейные участки профиля, принадлежащие винтовым поверхностям.
Участки профиля, соединяющие боковые стороны выступов или канавок, называют соответственно вершиной или впадиной профиля.
Из числа основных количественных параметров резьбы отметим: угол профиля α — угол между боковыми сторонами профиля; углы наклона боковых сторон профиля β; γ — углы между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром к оси резьбы; для резьб с симметричным профилем углы наклона равны половине угла профиля α/2; рабочая высота профиля h — высота соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы: длина свинчивания — длина соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом направлении.
Параметры, относящиеся только к цилиндрическим резьбам, следующие: высота исходного профиля Н — высота остроугольного профиля, полученного путем продолжения боковых сторон профиля до их пересечения (если профиль построен исходя из треугольника); высота профиля h1; шаг резьбы р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы; ход резьбы l — расстояние между ближайшими боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы; ход резьбы есть величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот; в однозаход- ных резьбах ход равен шагу, в многозаходных — произведению числа заходов п на шаг: t = р • n; угол подъема резьбы Ψ — угол, образованный касательной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы, угол Ψ определяется зависимостью
наружный диаметр резьбы d — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы; внутренний диаметр d1 — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или вершины внутренней резьбы; средний диаметр резьбы d2 — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующие которого пересекают профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы.
Конкретные значения таких параметров, как форма профиля, наружный диаметр, шаг, направление винтовой поверхности (правая или левая резьба), число заходов, отражают в условном буквенно-цифровом обозначении резьбы. Соответствующие примеры рассмотрены ниже.
По эксплуатационному назначению резьбы подразделяют на крепежные (метрические, дюймовые), крепежно-уплотнительные (трубные, конические), ходовые (трапецеидальные, упорные), специальные.
Все резьбы, используемые на практике, можно разделить на две группы:
- стандартные (все резьбы с установленными стандартами параметрами: профилем, шагом, диаметром и соотношениями между ними). Стандартные резьбы составляют основную массу применяемых резьб;
- нестандартные, или специальные, например прямоугольная и квадратная резьбы.
Приборы контроля резьбы
Для вычисления характеристик метрической разновидности резьбы при помощи комплексного метода контроля используются калибры в виде колец и скобы. Измерения проводятся в соответствии с ГОСТом 17763. Контроль внутреннего нарезания производится калибрами-пробками. Контроль нарезки с углом профиля 55° осуществляется при помощи микрометра со специальными вставки. На измерительный прибор устанавливается 5 комплектов вставок, размер которых определяется шагом резьбы. Существует 2 основных вида вставок:
- призматическая: устанавливается на место пятки микрометра;
- конусная: ставится в отверстие винта микрометра.
Работники ОТК для контроля угла профиля резьбы используют приспособления со встроенными индикаторами: микроскопы и проекторы. Они могут быть оснащены раздвижными вставками и наконечниками в виде шариков. Конструкция приборов с индикаторами представляет собой упорную планку, держатель и индикаторы. Главным преимуществом индикаторных приспособлений является их универсальность. С их помощью можно проводить измерительные работы как при расточке, так и при обточке детали. Они обеспечивают высокую точность измерений за короткий временной промежуток.
Сотрудники фабрик и заводов во время контроля резьбы применяют штангенциркуль и штихмассы, производящие замеры линейных единиц измерения. Они помогают определить размер резца, с помощью которого производится снятие необходимого количества стружки с заготовки. Эти измерительные приборы позволяют сэкономить время обработки отверстий средней и наибольшей степени точности.
Посадки резьб (с зазором, с натягом, переходные)
Посадка с зазором
Предусмотрено пять основных отклонений для наружной резьбы (d, е, f, g, h) и четыре основных отклонения для внутренней резьбы (Е, F, G, Н)
Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из:
- числа, обозначающего степень точности
- строчной или прописной латинской литеры, обозначающей основное отклонение резьбового вала или отверстия. Например 4h, 7Н.
У резьб обозначение поля допуска начинается с числа (степень точности), после которого записывают основное отклонение.
Обозначение поля допуска резьбы состоит из:
- обозначения поля допуска среднего диаметра (на первом месте)
- обозначения поля допуска диаметра выступов, d — для болта, D1 — для гайки (на втором месте) Например: 7g6g, 5Н6Н.
Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то в обозначении оно не повторяется: Например 6g6g, 6Н 6Н записывают 6g, 6Н.
Обозначение поля допуска резьбы должно следовать за обозначением резьбы: — метрическая с крупным шагом — М 12-6g;
- метрическая с мелким шагом — М12 х 1-6Н;
- метрическая с мелким шагом левая — M12 x 1-LH-6H.
Длина свинчивания группы N в условном обозначении резьбы не указывается. Длина свинчивания в обозначении резьбы указывается в миллиметрах в следующих случаях: если она относится к группе L .
Посадка с натягом
Поля допусков для этих резьб распространяется на метрические резьбы с диаметрами от 5 до 45 мм и шагами от 0,8 до 3 мм.
Стандарт устанавливает посадки, предназначенные для стальных деталей с наружными резьбами (обычно шпилек), сопрягаемых с внутренними резьбами в деталях из стали, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов.
Резьбы с натягом находят применение в машинах и механизмах для неразъемных крепежных соединений, работающих в условиях вибраций и переменного температурного режима.
Нарезание резьбы
Производится при помощи нескольких способов:
- Резцом и резцовой гребенкой. Выполняется на станке при помощи необходимых резцов, благодаря этому получаются точные калиброванные измерительные приспособления. Используется редко из-за малой скорости изготовления.
- При помощи накатной плашки, в результате проката по телу детали получают поверхность с резьбой. Получается при выдавливании на заготовке при помощи роликов.
- Фрезеровка резьбового соединения удается при использовании специальных инструментов. Фреза врезается в заготовку, постепенно снижаясь на шаг резьбы.
- Шлифовальным оборудованием изготавливают соединение для измерительного оборудования с высокой точностью.
Самостоятельно в условиях гаража можно изготовить внешний профиль крепежа, при этом следует выполнить следующие манипуляции:
- Заготовку закрепить в тисках, ее диаметр должен соответствовать размеру внешней резьбы.
- Подобрать плашку и закрепить в держателе.
- При помощи напильника снять фаску с заготовки, затем промазать маслом.
- Аккуратно опустить плашку на деталь.
- Медленно поворачивая инструмент накручивать его до отметки необходимой длины резьбы.
Для внутренней нарезки применяют метчики и выполняют следующие манипуляции:
- Используя справочные таблицы, уточнить необходимый диаметр сверла.
- Закрепить заготовку в тисках, при помощи электрической дрели просверлить отверстие. При этом инструмент должен находиться под прямым углом. Углубление нужно сделать больше, чем размер профиля с учетом конуса метчика.
- Заменив сверло на зенковку, снять фаску с поверхности отверстия.
- Первый прогон выполняют инструментом первого номера, смазав маслом рабочую поверхность.
- Два поворота метчиком чередуют с одним в противоположную сторону, для того чтобы предотвратить поломку инструмента и сброса стружки.
- Далее повторяют прогон метчика второго и третьего номера. Номера указаны на хвостовике.
Для предотвращения поломок инструмента рекомендуется следующее:
- Для внешней резьбы с заготовки снять фаску, плашку устанавливать на нее под прямым углом, предварительно смазав маслом.
- При перекосе обрезать и продолжить нарезку резьбы.
- Перед тем как нарезать внутреннюю резьбу, просверлить отверстие при этом инструмент держать перпендикулярно. Снять фаску и смазать масло.
- Чтобы предотвратить поломку метчика, не рекомендуется применять станки и оборудование для усиления.
- При поломке инструмента следует использовать приспособления для удаления остатков из углубления.
Для получения качественного крепления необходимо соблюдать рекомендации и правила по нарезанию резьбы. Подбор качественного инструмента облегчит задачу и ускорит процесс.
Метрическая резьба
Винтовая нарезка внутренних или наружных поверхностей деталей называется метрической резьбой. Основное формирование происходит выступами и впадинами формой равнобедренного треугольника. Измерение происходит в миллиметрах, именно поэтому крепежное соединение обозначается, как метрическое.
Использование при креплениях различного типа может происходить коническими, цилиндрическими разновидностями нарезки соединений. Направление существует левостороннее или правостороннее, в зависимости от типа крепления и стороны подъема для витков при соединении.
Существует множество разновидностей и параметров нарезки, дюймовая, питчевая, а также модульная, используемая для червячных передач. Точность исполнения нарезки крепежа влияет на надежность и долговечность крепления.
Метрическая резьба
Основные параметры и сферы применения
Распространенное использование метрической резьбы, наносимой на внешние либо внутренние элементы, применяется изготовленным в цилиндрической форме поверхностям. Разнообразные типы крепежных элементов и соединений используются повседневно, например:
- Гайки.
- Винты.
- Болты анкерного или обычного типа.
- Шпильки, прочее.
Когда коническая поверхность, деталь используются в тех случаях, когда необходима высокая герметизация соединения, на них также наносится метрическая резьба.
Конструкция формирует отличное соединение между крепежными элементами, позволяет избежать использования уплотнительных материалов, приводящих к излишним растратам.
Основные среды использования метрической нарезки при трубопроводном строительстве, где между элементами протекают материалы различным типов, а также при изготовлении газобаллонного оборудования. Профиль и конструкция метрической нарезки одинакова при обоих случаях, используется вне зависимости от типа поверхности.
Гайка с метрической резьбой
Существует различная маркировка, обозначенная при использовании метрической нарезки соединяющих изделий. М — обозначает номинальный диаметр (d), к примеру резьба М12 номинального диаметра 12 мм крупного шага. Резьба М2 имеет номинальный шаг 0.
4 мм, считается мелкой категорией также, как и резьба типа М7 с шагом 1 мм. Для обозначения определенного шага соединяющих изделий используется дополнительные цифры, например М24х1.25 будет означать, что резьба диаметром М24 применяется с шагом 1.25 мм. На инструментах старого типа возможно встретить упрощенную маркировку.
К примеру, 1М16 означает, что используется мелкая первая, с диметром резьбы М16.
Геометрические параметры
Параметрами определяется назначение геометрической метрической нарезки для соединения материалов. Основные обозначения:
- Номинальный диаметр резьбы имеет обозначение буквой D. Внутренняя вид крепежа определяется, как d, наружная с заглавной буквы.
- В зависимости от расположения существует определение среднего диаметра резьбы. Обозначается буквами с применением цифр, например D2.
- На чертежах существует параметр резьбы, как внутренний диаметр, обозначение производится цифрой 1, к примеру d
- Для расчета сопряжений, в структуре соединения, используется внутренняя окружность изделия.
- Определение промежутка между верхними точками близко расположенных витков называется шаг резьбы. Чтобы отличить на представленном чертеже детали с повторяющийся величиной диаметра, применяют разделение на основной и шаг с меньшими геометрическими параметрами, обозначение устанавливается буквой Р.
- Ход резьбы и его параметры соответствует перемещению линейной величины винтового крепежного соединения за полный оборот, а также расстояние между вершинами и впадинами, сформированных на поверхности.
- Высота треугольника формирует размеры, параметры соединения, профиль, к обозначению применяется буква Н.
Таблица размеров метрической резьбы
Такие параметры, как средний диаметр резьбы должен представляться с использованием сопутствующей документации. Для стандартизированного отображения используются ГОСТы. Стандартами оговорено отображение основных размеров соединяющих изделий и параметров, ГОСТ 24705-2004 применяется ко всем видом нарезных соединений.
Метрические нарезки соединения используются при изготовлении предметов, путем нанесения параметров на чертежи. Размеры резьб описаны в таблице, с номинальным диаметром при диапазоне от 1 до 600 миллиметров. Шаг определяется в таблице от 0,25 до 6 мм, условное обозначение при отображении через «х», например М8×1,5.
Геометрические размеры
От перечисленных выше параметров зависят эксплуатационные характеристики. От всех трех диаметров зависит то, какое отверстие нужно делать с помощью сверла при работе с метчиком. От шага и хода – насколько прочно будет происходить завинчивание, чем больше витков, и чем они чаще, тем лучше. Такая работа является более тонкой, поэтому выполнить ее в домашних условиях фактически невозможно, только на специальном оборудовании.
От того, насколько глубокие канавки, зависит прочность соединения. Здесь тоже есть ограничения. Если болтик будет выполнен в миниатюре, то слишком сильный перепад между углублениями и гребнями делать нельзя, это повышает хрупкость.
Угол профиля определяет то, насколько хорошо будет входить передняя часть метчика в материал. Ведь не так просто начать вращения, к тому же сделать это достаточно ровно, без перекосов. Чем мягче материал (например, медь или алюминий), тем лучше происходит вкручивание. Очень важна соразмерность двух элементов, которые приходят во взаимодействие.
История создания
Первые настоящие устройства с нониусом (вспомогательной шкалой, которая нужна для более точного определения числа долей делений на основной шкале) появилась в Лондоне лишь в конце 18 века. Примерно с середины 19 века стали выпускать штангенциркули в промышленных объемах и устанавливать на них дополнительную шкалу, чтобы повышать точность измерений. Штангенциркули почти не изменились, а вот отличаются они друг от друга методом и временем изготовления.
Такой древний измерительный прибор, в котором конструкция за все время не потерпела практически никаких измерений за все это время, стала эталоном технического совершенства и заслуживает максимального почтения перед тем, кто его придумал. Вряд ли вы сможете даже примерно подсчитать, какое количество таких инструментов сейчас кем-то используется.
Разновидность устройства, которая оснащена дополнительно глубиномером называется на профессиональном сленге «колумбус», или ласково «колумбик». Название произошло от производителя измерительного инструмента, который поставлялся массово под этой маркой в бывший СССР.
Интересно, что нониус изобрел португальский математик Педро Нуниш.
В тот момент математик работал над тем, чтобы создать навигационный прибор, но принцип, который был при этом выбран, был основан на то, что глаз человека куда более точно способен определить совпадение делений на шкалах, чем относительное положение одного деления на два других. Это и легло в основу нониуса, который был назван в его честь.
