Трапецеидальная резьба

Виды резьбы

На сегодняшний день существуют такие типы:

1. Метрическая. Она служит для закрепления нескольких элементов. Условия нарезки установлены в нормативной документации. Профиль представляет собой треугольник с равносторонними углами. Этот показатель равен 60°. Винты с метрической резьбой выполняются с малыми и большими шагами. Первый вид применяется для закрепления тонколистовых элементов для создания повышенной герметичности. Такой вид присоединения можно встретить в точных оптических приборах.
2. Коническая. Она изготовляется также, как предыдущий вид, но закручивание производится на глубину 0,8 мм.
3. Дюймовая. На сегодняшний день нет нормативного документа, в котором указывались бы размеры резьбы. Дюймовая резьба применяется при ремонте различного оборудования. Как правило, это старые приборы и устройства. Основными ее показателями являются наружный диметр и шаг.
4. Трубная цилиндрическая. Данный вид представляет собой равнобедренный треугольник, верхний угол которого равен 55°. Такая внутренняя резьба применяется для соединения трубопроводов, а также деталей, выполненных из тонколистового материала. Она рекомендуется в том случае, когда предъявляются особые требования к герметичности соединения.
5. Трубная коническая. Внутренняя резьба должна соответствовать всем требованиям нормативных документов. Размеры полностью стандартизованы. Ее применяют для присоединения различных видов трубопроводов.
6. Упорная. Такой вид представляет собой неравнобокую трапецию, где одна из сторон наклонена на 3°, а другая – на 30°. Первая сторона является рабочей. Форма профиля, а также диаметр шагов определяются нормативными документами. В соответствии с ними резьба выполняется диаметром от 10 до 600 мм, при этом максимальное значение шага равно 24 мм. Они используются там, где требуются повышенные удерживающие усилия.
7. Круглая. Профиль резьбы представляет собой различные дуги, связанные между собой прямыми линиями. Угол профиля равен 30°. Данный вид резьбы применяют для тех соединений, на которые воздействуют агрессивные среды.
8. Прямоугольная. Она не закреплена никакими нормативными документами. Ее главным преимуществом является высокий КПД. По сравнению с трапецеидальным видом она мене прочна, а также вызывает множество непонятных моментов при ее производстве. Основное место применения – домкраты и различные виды винтов.
9. Трапецеидальная. Имеет форму равнобокой трапеции с углом профиля 30°. Трапецеидальная резьба, размеры которой закреплены в документации, применяется для соединения различных элементов производственного оборудования.

Материалы

Для изготовления режущей части служат:

• быстрорежущие стали;
• твёрдые сплавы;
• минералокерамика;
• сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ).

Первые применяются для резьбонарезания сталей, сплавов цветных металлов, пластиков. Отличаются высокой прочностью, теплопроводностью, но пониженной, по сравнению с остальными, твердостью, красностойкостью, износостойкостью, ограничивающими скорость резания.

Наибольшую долю применяемых резьбовых резцов составляют оснащенные твёрдосплавными пластинами. Обусловлено это высокой стойкостью, твердостью, достаточной прочностью и жесткостью, приемлемой стоимостью. Производительность обработки выше, чем рапидом, в 2-3 раза. Широкая номенклатура позволяет подобрать оптимальную марку для обработки в большинстве случаев. Керамика относительно дешевая, довольно хрупкая, используется для обработки резьбы мелкого шага стальных и чугунных деталей, при жесткой системе СПИД, с ограниченными съемами припуска за проход.

СТМ на основе поликристаллического алмаза (ПКА) или кубического нитрида бора (КНБ) чрезвычайно твердые, теплостойкие, но дорогостоящие. Незаменимы для точных работ по труднообрабатываемым материалам. ПКА используют для нарезания меди, алюминия, карбида вольфрама. КНБ работают по закаленным сталям, упрочненным чугунам. Успешное применение требует высокой жесткости и плавности хода оборудования.

Особенности трапецеидальной резьбы

Угол профиля трапецеидальной резьбы составляет 15–40° и образует форму трапеции. Угол подъема равняется 30°. Угловой коэффициент профиля, тип смазки и материал влияют на показатели трения. Трапецеидальная резьба, благодаря свойству самоторможения, позволяет заготовке не деформироваться при сильных нагрузках. Она обладает лучшей износоустойчивостью, в отличие от трубной резьбы.

Наибольшим эффектом обладают трапецеидальные резьбы, обладающие средним шагом. Они способны обеспечить умеренные показатели точности осевых перемещений и износостойкости обрабатываемой детали. Измерение среднего шага производится при помощи штангенциркуля. Для проведения расчетов достаточно посчитать количество и провести замер протяженности стержня. Результат деления этих величин будет являться значением усредненного шага.В связи с тем, что трапецеидальная резьба является метрической, величина шага указывается в миллиметрах.

На чертеже она имеет следующую маркировку:

• обозначение латинскими буквами “Tr”;
• указание значений диаметра и шага в мм;
• обозначение левой однозаходной при помощи латинских символов “LH”.

Пример маркировки: Tr25x5LH – резьба с профилем в форме трапеции, однозаходная левая, длина диаметра составляет 25 мм, величина шага равняется 5 мм. Определить основные размерные параметры возможно также при помощи ГОСТ 9484-81.

Трапецеидальная резьба обладает следующими преимуществами:

1. Радиальные зазоры возможно выявить при помощи размещения резьбы посередине диаметра.
2. В отличие от дюймовой резьбы, она обладает преобразовательной функцией, превращая вращение изделия в поступательные движение. Преобразование осуществляется посредством гайки и винта. От этой функции зависит производительность и устойчивость рабочих инструментов.
3. Предоставляется возможность конструировать и демонтировать более комплексные устройства и предметы неограниченное количество раз.
4. Облегчает процесс сбора и разбора деталей, благодаря самостоятельному регулирования силы сжатия.
5. Упрощенный процесс изготовления заготовок в различных вариациях. Качество разработанных деталей определяется от материала исходной заготовки.

Несмотря на большое количество достоинств, она имеет несколько недостатков:

1. В результате сильного трения возникает большое напряжение на впадинах резьбы.
2. Этот вид нарезания нельзя использовать при обработке механизмов, обладающих высокими показателями вибрации. В противном случае это может привести к самостоятельному выкручиванию винтов.
3. Высокая стоимость. Многозаходные резьбы стоят дороже однозаходных. Цена зависит от материалов, количества затраченного времени, технологической базе и объема используемой электроэнергии.

Из-за данных особенностей трапецеидальная резьба используется в узконаправленных отраслях производства в небольшом количестве.

Принцип нарезки резьбы на токарном станке

К вращающейся заготовке, закрепленной в шпинделе, подводится инструмент. Инструмент врезается в заготовку и перемещается вдоль неё с одинаковой скоростью. Вершина инструмента оставляет на заготовке линию в виде спирали, называемую винтовой.

У резьбы выделяют такие параметры:

• Расположение. Резьба может находиться на внутренней и наружной поверхности.
• Направление. Выделяют левые и правые резьбы. Изделие с правой резьбой закручивается по часовой стрелке, это направление более распространено.
• Шаг. Представляет собой расстояние между одинаковыми точками соседних винтовых линий, измеренное вдоль центральной оси заготовки. Регулируется отношением скорости перемещения инструмента к скорости вращения заготовки.
• Наклон винтовой линии. Это понятие связано с шагом. Определяется относительно перпендикулярной плоскости к оси заготовки. Тангенс угла наклона равен шагу, разделенному на произведение π и внешнего диаметра заготовки.
• Тип опорной поверхности. Выделяют цилиндрические и конические резьбы.
• Профиль. Представляет собой контур резьбы в продольном сечении. В зависимости от профиля резьбы делят на треугольные, прямоугольные и трапециевидные.
• Количество резьбовых линий. По этому параметру резьбы можно разделить на однозаходные и многозаходные. Количество заходов видно на торцах резьбы, в зависимости от этого параметра различается расстояние, которое проходит вкручиваемая или накручиваемая деталь за один оборот.

Нарезание резьбы при помощи резцов

Наиболее широкое применение имеет нарезание резьбы специальным резьбовым резцом. Профиль режущей кромки резца определяет профиль резьбы. Режущая кромка выполняется из твердых и быстрорежущих сплавов.

Предварительная подготовка детали перед нарезанием наружной резьбы заключается в её обточке до диаметра, который меньше диаметра резьбы на 1/40-1/12. Во время нарезания резьбы происходит деформация металла, и наружный диаметр резьбы возрастает. Аналогичная подготовка, только в противоположную сторону, производится для нарезания внутренней резьбы. В этом случае обрабатывается отверстие диаметром, большее на 0,2-0,4 мм при работе с вязкими материалами, такими как сталь, титан, бронза, и на 0,1-0,02 мм при обработке хрупких материалов: бронзы, чугуна, высокопрочной стали.

Нарезание резьбы при помощи резцов выполняется в несколько проходов. После одного прохода резец перемещается в исходное положение. Нарезание резьбы производится только одной режущей кромкой инструмента, одновременное использование двух кромок приводит к снижению качества поверхности. Количество черновых и чистовых проходов определяется материалом заготовки, резцом, высотой резьбы, требованиями к чистоте поверхности резьбы.

Плашка предназначается для нарезания наружной резьбы, а метчик — для внутренней. Предварительная обработка поверхностей также выполняется с учетом деформации металла. Недостатком этого способа создания резьбы выступает ограничение диаметра. Плашками нарезают резьбу диаметром до 30 мм, а метчиками до 50 мм.

На токарно-винторезных станках плашка устанавливается в патроне, закрепляемом в пиноли задней бабки. Скорость резания стальных заготовок составляет 3-4 м/мин, чугунных 2-3 м/мин, мягких медных сплавов 10-15 м/мин.

Метчик во многих случаях позволяет выполнить резьбу за один проход. Для твердых материалов применяются комплекты из 2-3 инструментов. Черновой метчик удаляет 75% металла, чистовой выполняет доводку. Скорость резки стали составляет 5-12 м/мин, чугуна — 6-22 м/мин. При нарезке резьбы подается СОЖ.

Нарезание резьбы при помощи резьбонарезных головок

Для получения резьбы на револьверных станках и токарных автоматах используются резьбонарезные головки. Они представляют собой достаточно сложные устройства по сравнению с резцами, метчиком и плашкой.

Головки для нарезания наружной резьбы представляют собой полый цилиндр, в котором находятся гребенки — элементы с режущей поверхностью. После рабочего прохода гребенки раскрываются, и во время обратного хода не касаются резьбы.

Головки, предназначенные для формирования внутренней резьбы, имеют противоположное строение. Они выполнены в виде вала, в передней части которого находятся гребенки. Их число зависит от диаметра головки. Режущая кромка гребенок обладает заходным конусом, который упрощает начало нарезки резьбы. Настройка гребенок на диаметр производится при помощи резьбового калибра или эталонной детали.

ДОПУСКИ

Числовые значения допусков диаметров наружной и внутренней резьбы должны соответствовать указанным в табл. 3 – 5.

Таблица 3

Допуски диаметров d и D₁

Шаг Р, мм	Наружная резьба	Внутренняя резьба	Шаг Р, мм	Наружная резьба	Внутренняя резьба
Степень точности	Степень точности
4	6	4	4	6	4
Допуск, мкм	Допуск, мкм
Td		Td
1,5	150	236	190	16	710	–	1000
2	180	280	236	18	800	–	1120
3	236	375	315	20	850	–	1180
4	300	475	375	22	900	–	1250
5	335	530	450	24	950	–	1320
6	375	600	500	28	1060	–	1500
7	425	670	560	32	1120	–	1600
8	450	710	630	36	1250	–	1800
9	500	800	670	40	1320	–	1900
10	530	850	710	44	1400	–	2000
12	600	950	800	48	1500	–	2120
14	670	–	900

Таблица 4

Допуски диаметров d₂ и D₂

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг P, мм	Наружная резьба	Внутренняя резьба
Степень точности
6	7	8	9	6	7	8	9
Допуск, мкм
Св. 5,6 до 11,2	1,5	132	170	212	265	180	224	280	355
2	150	190	236	300	200	250	315	400
3	170	212	265	335	224	280	355	450
Св. 11,2 до 22,4	2	160	200	250	315	212	265	335	425
3	180	224	280	355	236	300	375	475
4	212	265	335	425	280	355	450	560
5	224	280	355	450	300	375	475	600
8	280	355	450	560	375	475	600	750
Св. 22,4 до 45	2	170	212	265	335	224	280	355	450
3	200	250	315	400	265	335	425	530
5	236	300	375	475	315	400	500	630
6	265	335	425	530	355	450	560	710
7	280	355	450	560	375	475	600	750
8	300	375	475	600	400	500	630	800
10	315	400	500	630	425	530	670	850
12	335	425	530	670	450	560	710	900
Св. 45 до 90	3	212	265	335	425	280	355	450	560
4	236	300	375	475	315	400	500	630
5	250	315	400	500	335	425	530	670
8	315	400	500	630	425	530	670	850
9	335	425	530	670	450	560	710	900
10	335	425	530	670	450	560	710	900
12	375	475	600	750	500	630	800	1000
14	400	500	630	800	530	670	850	1060
16	425	530	670	850	560	710	900	1120
18	450	560	710	900	600	750	950	1180
20	450	560	710	900	600	750	950	1180
Св. 90 до 180	4	250	315	400	500	335	425	530	670
5	280	355	450	560	375	475	600	750
6	300	375	475	600	400	500	630	800
8	335	425	530	670	450	560	710	900
12	400	500	630	800	530	670	850	1060
14	425	530	670	850	560	710	900	1120
16	450	560	710	900	600	750	950	1180
18	475	600	750	950	630	800	1000	1250
Св. 90 до 180	20	475	600	750	950	630	800	1000	1250
22	500	630	800	1000	670	850	1060	1320
24	530	670	850	1060	710	900	1120	1400
28	560	710	900	1120	750	950	1180	1500
32	600	750	950	1180	800	1000	1250	1600
Св. 180 до 355	8	355	450	560	710	475	600	750	950
10	400	500	630	800	530	670	850	1060
12	425	530	670	850	560	710	900	1120
18	500	630	800	1000	670	850	1060	1320
20	530	670	850	1060	710	900	1120	1400
22	530	670	850	1060	710	900	1120	1400
24	560	710	900	1120	750	950	1180	1500
32	530	800	1000	1250	850	1060	1320	1700
36	670	850	1060	1320	900	1120	1400	1800
40	670	850	1060	1320	900	1120	1400	1800
44	710	900	1120	1400	950	1180	1500	1900
48	750	950	1180	1500	1000	1250	1600	2000
Св. 355 до 640	12	450	560	710	900	600	750	950	1180
16	500	630	800	1000	670	850	1060	1320
20	560	710	900	1120	750	950	1180	1500
24	600	750	950	1180	850	1060	1320	1700
48	800	1000	1250	1600	1060	1320	1700	2120

Таблица 5

Допуски диаметра d₃

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг Р, мм	Основное отклонение диаметра d2
с	е	g
Степень точности
8	9	6	7	8	6	7
Допуск , мкм
Св. 5,6 до 11,2	1,5	405	471	232	279	332	197	245
2	445	525	259	309	366	226	276
3	501	589	298	350	416	261	313
Св. 11,2 до 22,4	2	462	544	271	321	383	238	288
3	520	614	310	365	435	273	328
4	609	721	360	426	514	325	391
5	656	775	386	456	550	351	421
8	828	965	482	576	695	435	529
Св. 22,4 до 45	2	481	569	284	336	402	251	303
3	564	670	335	397	479	298	361
5	681	806	401	481	575	366	446
6	767	899	449	537	649	411	499
7	813	950	475	569	688	433	527
8	859	1015	507	601	726	460	554
10	925	1087	544	650	775	490	596
12	998	1173	589	701	833	534	646
Св. 45 до 90	3	589	701	350	116	504	313	379
4	659	784	390	470	564	355	435
5	712	837	419	500	606	384	465
8	890	1052	526	632	757	479	585
9	943	1118	559	671	803	509	621
10	963	1138	569	681	813	515	627
12	1085	1273	639	764	920	584	709
14	1142	1355	680	805	967	620	745
16	1213	1438	721	853	1028	661	793
18	1288	1525	763	900	1088	703	840
20	1313	1550	775	912	1100	708	845
Св. 90 до 180	4	690	815	408	489	595	373	454
5	775	912	456	550	669	421	515
6	830	986	493	587	712	455	549
8	928	1103	551	663	795	504	616
12	1122	1335	670	795	958	615	740
14	1193	1418	711	843	1018	651	783
Св. 90 до 180	16	1263	1500	753	890	1078	693	830
18	1338	1588	794	950	1138	734	890
20	1363	1613	806	962	1150	739	895
22	1450	1700	849	1011	1224	780	943
24	1538	1800	899	1074	1299	828	1003
28	1625	1900	950	1138	1375	880	1068
32	1718	2005	1015	1203	1453	945	1133
Св. 180 до 355	8	965	1153	576	695	832	529	648
10	1088	1300	650	775	938	596	721
12	1173	1398	701	833	1008	646	778
18	1400	1650	825	987	1200	765	928
20	1488	1750	875	1050	1275	808	983
22	1513	1775	887	1062	1287	818	993
24	1600	1875	936	1124	1361	865	1053
32	1780	2092	1053	1265	1515	983	1195
36	1885	2210	1118	1343	1605	1048	1273
40	1925	2250	1138	1363	1625	1063	1288
44	2030	2380	1203	1440	1715	1128	1365
48	2145	2545	1273	1523	1810	1188	1438
Св. 355 до 640	12	1223	1460	733	870	1058	678	815
16	1375	1625	815	978	1190	755	918
20	1550	1825	912	1100	1337	845	1033
24	1663	1950	986	1174	1424	915	1103
48	2233	2670	1335	1585	1898	1250	1500

Происхождения слова

Первое упоминание об этой фигуре встречается еще в трудах известного древнегреческого математика Евклида.

В его книге «Начала» этим термином описывается абсолютно любой четырехугольник, который не является параллелограммом.

Если кто не помнит, параллелограммом называют четырехугольник, у которого противоположные стороны параллельны. Выглядит эта фигура в классическом понимании вот так:

Интересно, что и всем известные фигуры – квадрат, прямоугольник (что это?) и ромб (это как?) – также являются частным случаем параллелограмма. Ведь действительно – у них противоположные стороны параллельны друг к другу.

И получается, что Евклид был в целом прав. Он просто поделил все четырехугольники на две большие категории – параллелограммы и трапеции.

Кстати, само слово ТРАПЕЦИЯ также имеет греческое происхождение. В древние времена оно звучало как «трапедзион». И в переводе это означает «обеденный стол». Поэтому слово «трапеза», которое у нас является синонимом любого приема пищи тоже родом оттуда.

Недостатки соединений

Отрицательных сторон у данного вида соединений не так уж и много. Одна из них – это возникновение большого напряжения во впадинах. Кроме того, их нельзя применять в устройствах и механизмах, которые обладают высокой вибрацией, так как винты могут самостоятельно выкручиваться, что не является хорошим знаком.

Поэтому необходимо следить за этим, и в случае возникновения такой ситуации — исправить положение винтов.

Такое качество, как стоимость, можно отнести как к положительным, так и к отрицательным сторонам.

Одноходовые резьбы стоят значительно ниже, чем многоходовые. Здесь каждый выбирает в соответствии с личными предпочтениями. Многие конструкторские организации используют именно многоходовые резьбы, так как они отличаются надежностью и прочностью.

Итак, мы выяснили, что собой представляет такой вид соединения, как трапецеидальная резьба, размеры ее, преимущества и недостатки.

Виды

Существуют следующие разновидности трапецеидальной резьбы:

Левая: создается контуром с плоской поверхностью, осуществляющим вращение против часовой стрелки, в направлении от наблюдателя. Она является одним из самых старинных способов соединения узлов в механизмах и используется в машиностроительном секторе для закрепления заготовок к валу токарного станка. Данная конструкция предотвращает вероятность откручивания детали при во время процедуры обработки. Левая резьба применяется для закрепления ниппелей радиаторов отопительных систем, колесах грузовых автомобилей или внедорожников, патронов со сверлами, лопастей от комнатных вентиляторов, редуктора для остановки крутящегося момента мотора машины, велосипедных деталей и составных частей циркулярных пил. Также она нашла применение в качестве механизма защиты от опасных действий. С ее помощью осуществляется контроль рабочих инструментов, обрабатывающих заготовку. Левосторонней резьбой оснащен редуктор баллона с пропаном. Эта разновидность нарезки активно используется производителями машин для предотвращения подделки ее основных комплектующих.Маркируется она латинским символом “L”.
Правая: образована плоским контуром, осуществляющим вращательное движения по часовой стрелке. Она передвигается вдоль оси относительно наблюдателя. Данный вид нарезания чаще всего используется для фиксации заготовок при помощи винтов, гаек, шпилек и болтов. В промышленных масштабах его применяют для вкручивания шурупов и саморезов. Для определения правой резьбы применяется метод расположения крепежных инструментов фаской вверх на ладони

Важно учитывать, чтобы витки спирали были направлена на наблюдателя. Правосторонней резьбой оснащаются редукторы баллонов, наполненных кислородом, предназначенных для снижения риска возникновения ЧС во время обработки

Этот вид нарезания можно легко подделать, поэтому он не нашел применения в брендировании автомобильных деталей. Обозначение этого вида нарезания осуществляется при помощи латинской буквы “R”.
Однозаходная: образована движением 1 профиля. Для ее определения необходимо посмотреть на торец винта или гайке. Если на нем виден только 1 конец витка, то резьба является однозаходной. У этой разновидности нарезания шаг равен величине хода – расстояния между соседними нитками. Настройка станка для однозаходной резьбы осуществляется в зависимости от значений шага. Недостатком данного вида нарезания является низкая прочность обработанных деталей, обусловленная малой длиной внутреннего диаметра. Этот фактор не позволяет ей передавать больших усилий. Маркируется однозаходная резьба латинским символом “H”.
Многозаходная: образована множеством выступов винтовой нарезки. Самым частым представителем этой подгруппы является двухзаходная резьба, обладающей 2 витками и симметричными заходами. В этом случае величина хода равняется произведению количества заходов на шаг. Многозаходная резьба применяется в стягивающих конструкциях. Она выполняет операции по увеличению прочности соединения, изменению передаточных числе (при обработке моторных редукторов) и созданию значительного смещения крепежных механизмов в винтовых стержнях при условии малого числа произведенных оборотов. В международной системе данный вид обозначается латинской буквой “S’.

Размеры и технические характеристики всех разновидностей трапецеидальной резьбы указаны в виде нормативов в ГОСТ 24739-81 и ГОСТ 25347-82. В этих документах представлены стандарты профилей и предельные допуски, требуемые для обработки готовых заготовок.

Нарезание резьбы резцами

Широко распространенным элементом деталей машин является наружная и внутренняя резьбы В машиностроении применяются крепежные резьбы с треугольным профилем, ходовые с прямоугольным и трапецеидальным профилем и конические резьбы. Нарезание резьбы производится резцами (неподвижными и вращающимися), гребенками, плашками, резьбонарезными головками, резьбовыми фрезами и метчиками, отделочная обработка резьбы – шлифовальными кругами. Широко применяется изготовление резьбы методом пластической деформации – накатывания плашками и роликами.

Нарезание резьбы резцами

Нарезание резьбы резцами производится на токарно-винторезных станках. Деталь, установленная в патроне или центрах, вращается, а резец, закрепленный в резцедержателе, перемещается вдоль образующей резьбы, причем эти движения строго согласованы: за один оборот детали резец перемещается на величину шага резьбы. Движение суппорта при нарезании резьбы передается от ходового винта, который через коробку передач соединен со шпинделем (передаточное отношение равно отношению шага нарезаемой резьбы к шагу ходового винта).

Применяются плоские, тангенциальные и дисковые однопрофильные или многопрофильные (гребенки) резцы (рисунок 1). Профиль резца соответствует профилю впадины резьбы. Для предотвращения искажения профиля резьбы обычно затачивают с передним углом, равным нулю, и устанавливают так, чтобы передняя грань находилась на высоте центров. Подача резца производится двумя способами: перпендикулярно оси детали (рисунок 2 а), причем резец работает всем профилем, и параллельно образующей резьбы (рисунок 2б); в этом случае резец работает одной режущей кромкой.

При нарезании резьбы с крупным шагом предварительную обработку производят прорезным резцом с углом профиля, отличающимся от угла профиля резьбы на 5-10?. На токарных станках производят нарезание резьбы на длинных деталях или в тех случаях, когда резьба должна быть строго концентрична с другими поверхностями, обрабатываемыми в этой же установке. Производительность труда при этом невысокая, так как нарезание производится в пять-десять и более проходов, много времени затрачивается на обратный ход и установку резца на размер. Кроме того, эта работа выполняется рабочими высокой квалификации и требует напряженного внимания, особенно при нарезании внутренней резьбы. На точных станках возможно нарезание резьбы первого класса точности. На токарных и резьбонарезных станках производится нарезание резьбы вращающимися резцами – вихревое или охватывающее нарезание. Для этого на суппорте станка устанавливают приспособление с головкой, приводимой во вращение от электродвигателя. Головку устанавливают под углом, равным углу подъема резьбы. В головке размещены резцы для нарезания резьбы (рисунок 3). Деталь закрепляют в центрах или патроне. Скорость вращения детали меньше скорости вращения резцом. Головка вращается с числом оборотов, обеспечивающим скорость резания 100-300 м/мин, и перемещается вместе с суппортом на величину шага резьбы за один оборот детали. Нарезание резьбы производится за один проход. Вихревое нарезание применяется для обработки резьбы не выше второго класса точности и для предварительного нарезания крупной резьбы на длинных деталях.

Материал статьи написан на основе литературного источника «Технология производства двигателей внутреннего сгорания» М. Л. Ягудин

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.