Чем отличается метрическая резьба от дюймовой?

Дюймовая резьба: таблица размеров, маркировка, ГОСТ

Дюймовая резьба используется преимущественно для создания соединений труб: ее наносят как на сами трубы, так и на металлические и пластиковые фитинги, необходимые для монтажа трубных магистралей различного назначения. Основные параметры и характеристики резьбовых элементов таких соединений регламентирует соответствующий ГОСТ, приводя таблицы размеров дюймовой резьбы, на которые и ориентируются специалисты.

Сантехнические изделия с трубной дюймовой резьбой

Основные параметры

Нормативным документом, в котором оговариваются требования к размерам цилиндрической дюймовой резьбы, является ГОСТ 6111-52. Как и любая другая, дюймовая резьба характеризуется двумя основными параметрами: шагом и диаметром. Под последним обычно подразумевают:

  • наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
  • внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Параметры дюймовой резьбы

Зная наружный и внутренний диаметры дюймовой резьбы, можно легко посчитать высоту ее профиля. Для вычисления данного размера достаточно определить разницу между такими диаметрами.

Второй важный параметр – шаг – характеризует расстояние, на котором друг от друга расположены два соседних гребня или две соседние впадины. На всем участке изделия, на котором выполнена трубная резьба, ее шаг не меняется и имеет одно и то же значение. Если такое важное требование не будет соблюдено, она будет просто нерабочей, к ней нельзя будет подобрать второй элемент создаваемого соединения.

Ознакомиться с положениями ГОСТ относительно дюймовых резьб можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Таблица размеров дюймовых и метрических резьб

Узнать, как соотносятся метрические резьбы с различными видами дюймовых резьб, можно с помощью данных из приведенной ниже таблицы.

Сходные размеры метрических и различных разновидностей дюймовых резьб в диапазоне примерно Ø8-64мм

Отличия от метрической резьбы

По своим внешним признакам и характеристикам метрические и дюймовые резьбы имеют не так много отличий, к наиболее значимым из которых стоит отнести:

  • форму профиля резьбового гребня;
  • порядок расчета диаметра и шага.

Различия в профиле резьбы

При сравнении форм резьбовых гребней можно увидеть, что у дюймовой резьбы такие элементы являются более острыми, чем у метрической. Если говорить о точных размерах, то угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°.

Параметры метрических и дюймовых резьб характеризуются различными единицами измерения. Так, диаметр и шаг первых измеряются в миллиметрах, а вторых, соответственно, в дюймах. Следует, однако, иметь в виду, что по отношению к дюймовой резьбе используется не общепринятый (2,54 см), а специальный трубный дюйм, равный 3,324 см. Таким образом, если, например, ее диаметр составляет ¾ дюйма, то в пересчете на миллиметры он будет соответствовать значению 25.

Чтобы узнать основные параметры дюймовой резьбы любого типоразмера, который фиксируется ГОСТом, достаточно заглянуть в специальную таблицу. В таблицах, содержащих размеры дюймовых резьб, приведены как целые, так и дробные значения. Следует иметь в виду, что шаг в таких таблицах приводится в количестве нарезанных канавок (ниток), содержащихся на одном дюйме длины изделия.

Чертеж. Основные параметры профиля по ГОСТу

Таблица 1. Основные размеры профиля резьбы

Таблица 2. Основные параметры трубной резьбы

Чтобы проверить, соответствует ли шаг уже выполненной резьбы размерам, которые оговаривает ГОСТ, этот параметр необходимо измерить. Для таких измерений, проводимых как для метрических, так и для дюймовых резьб по одному алгоритму, используются стандартные инструменты – гребенка, калибр, механический измеритель и др.

Проще всего измерить шаг трубной дюймовой резьбы по следующей методике:

  • В качестве простейшего шаблона используют муфту или штуцер, параметры внутренней резьбы которых точно соответствуют требованиям, которые приводит ГОСТ.
  • Болт, параметры наружной резьбы которого необходимо измерить, вкручивается в муфту или штуцер.
  • В том случае, если болт сформировал с муфтой или штуцером плотное резьбовое соединение, то диаметр и шаг резьбы, которая нанесена на его поверхность, точно соответствуют параметрам используемого шаблона.

Шаг дюймовой резьбы – это количество витков на дюйм

Если же болт не вкручивается в шаблон или вкручивается, но создает с ним неплотное соединение, то следует провести такие измерения, используя другую муфту или другой штуцер. По аналогичной методике измеряется и внутренняя трубная резьба, только в качестве шаблона в таких случаях применяется изделие с наружной резьбой.

Определить требуемые размеры можно при помощи резьбомера, представляющего собой пластину с зазубринами, форма и другие характеристики которых точно соответствуют параметрам резьбы с определенным шагом. Такая пластина, выступающая в роли шаблона, просто прикладывается к проверяемой резьбе своей зазубренной частью. О том, что резьба на проверяемом элементе соответствует требуемым параметрам, будет свидетельствовать плотное прилегание к ее профилю зазубренной части пластины.

Использование резьбомера для дюймовой резьбы

Для того чтобы измерить размер наружного диаметра дюймовой или метрической резьбы, можно использовать обычный штангенциркуль или микрометр.

Технологии нарезки

Резьба трубная цилиндрическая, которая относится к дюймовому типу (как внутренняя, так и наружная), может нарезаться ручным или механическим методом.

Нарезка резьбы вручную

Нарезание резьбы при помощи ручного инструмента, в качестве которого используется метчик (для внутренней) или плашка (для наружной), выполняется в несколько шагов.

  1. Обрабатываемая труба зажимается в тисках, а используемый инструмент фиксируется в воротке (метчик) или в плашкодержателе (плашка).
  2. Плашка надевается на конец трубы, а метчик вставляется во внутреннюю часть последней.
  3. Используемый инструмент вворачивается в трубу или навинчивается на ее конец посредством вращения воротка или плашкодержателя.
  4. Чтобы сделать результат более чистым и точным, можно повторить процедуру нарезания несколько раз.

Нарезка резьбы на токарном станке

Механическим способом трубная резьба нарезается по следующему алгоритму:

  1. Обрабатываемая труба зажимается в патроне станка, на суппорте которого фиксируется резьбонарезной резец.
  2. На конце трубы, используя резец, снимают фаску, после чего выполняют настройку скорости перемещения суппорта.
  3. После подведения резца к поверхности трубы на станке включают резьбовую подачу.

Следует иметь в виду, что резьба дюймовая нарезается механическим методом с помощью токарного станка только на трубных изделиях, толщина и жесткость которых позволяют это сделать. Выполнение трубной дюймовой резьбы механическим способом позволяет получать качественный результат, но применение такой технологии требует от токаря соответствующей квалификации и наличия определенных навыков.

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Предельные отклонения размеров по ГОСТу

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

  • номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
  • число витков, приходящихся на дюйм длины;
  • группа;
  • класс точности.

В обозначении дюймовой резьбы также могут присутствовать буквы LH, которые указывают на то, что ее витки имеют не правое, а левое направление.

Дюймовая трубная резьба — способы нарезки

Дюймовая трубная резьба нарезается только на металлических трубах или используется в производстве пластмассовых и металлических фитингов разборного типа. Во всех остальных резьбовых соединениях, используемых в «народном хозяйстве», практикуются иные разновидности резьбы. Словом, в наши дни (и в нашей стране) «дюймы» встречаются только в трубопроводах.

И в данной статье мы познакомим наших читателей не только с параметрами, которыми характеризуется дюймовая резьба трубная, но и со способами «нарезки» такой резьбы на внутренней и внешней поверхности труб и фитингов. Кроме того, в материале будут перечислены отличия между дюймовым и трубным вариантами.

Характеристики дюймовой резьбы

Нормативный документ, в котором описывается цилиндрическая трубная дюймовая резьба – гост 6357-81 – настаивает на том, что главными характеристиками такой резьбы является ее диаметр и ее шаг. Причем под диаметром резьбы понимают либо расстояние между противоположными верхними точками, лежащими на вершинах резьбовых гребней (наружный диаметр), либо расстояние между противоположными нижними точками, лежащими на впадинах резьбовой канавки (внутренний диаметр). Разница этих диаметров определяет высоту профиля резьбы.

Следующая характеристика шаг трубной резьбы определятся, как расстоянием между двумя соседними впадинами или двумя соседними гребнями. Причем шаг у резьбы, всегда один и тот же, как его не меряй. Ведь расстояние между витками должно быть стабильным. Иначе мы не сможем подобрать пару (гайку или болт) под резьбовое соединение.

Метрическая и трубная резьба – в чем отличие?

Необходимо сказать, что формулируя ключевые характеристики метрической резьбы – шаг и диаметр – используют те же определения. Ведь отличий между метрической и дюймовой резьбой не так уж и много. Так, к наиболее заметным отличиям, выделяющим дюймовый вариант, относят еще и форму профиля резьбового гребня.

У дюймовой резьбы такой профиль выглядит более «острым» — верхний угол «исходного треугольника» резьбового профиля равняется 55 градусам.

Кроме того, помимо формы профиля, трубная резьба метрическая отличается от трубного варианта еще и исчислением размеров шага и диаметра. Ведь у метрического варианта все размеры исчисляются в миллиметрах. Ну, а шаг и диаметр трубного варианта вычисляется в дюймах. Причем совсем не в тех дюймах, которые соответствуют 2,54 сантиметра, а в особых, трубных дюймах, соответствующих 3,33 (а точнее 3,3249) сантиметра.

Размеры дюймовой резьбы

Читать еще:  Художественное литьё в домашних условиях

Причем на такой необычной системе исчисления размеров настаивает основной нормативный документ, которым описывается резьба дюймовая трубная – гост 6357-81. В этом сборнике стандартов указаны не только целые, но еще и дробные значения «трубных дюймов». Например, один из сортаментов трубной резьбы обозначается, как ¾ дюйма, что соответствует почти 25 миллиметрам.

Шаг резьбы в «трубном» исполнении считают не в миллиметрах, а в нитках – количестве канавок, нарезанных на одном дюймовом мерном отрезке трубы. Например, у обычных водопроводов есть всего два варианта «шага» резьбы: на 11 ниток (соответствует метрическому шагу в 2,31 мм.) и на 14 ниток (соответствует метрическому шагу около 1,8 мм).

Разумеется, такие причудливые системы исчисления шага и диаметра немного затрудняют процесс определения данных величин.

Определение шага трубной резьбы и промер ее диаметра

При определении диаметра и промере шага трубной и метрической резьбы мы использует одни и те же инструменты: калибры, гребенки (резьбомеры) и механические измерители (штангенциркули, микрометры и так далее). Поэтому промер этих параметров будет реализован по тем же самым правилам и в «метрическом», и в «трубном» вариантах.

В качестве калибра можно использовать муфту или штуцер, на которых нарезана наружная или внутренняя резьба с известными параметрами. Промер шага осуществляется просто: болт вкручивают в резьбу и, если процесс не вызвал затруднений, а сам болт сидит в трубе плотно, то диаметр и шаг резьбы в трубе считается определенным. В ином случае процесс повторяют со следующим калибром. До тех пор, пока в определении шага метрической резьбы или ее трубного аналога не будет поставлена финальная точка.

Резьбомер «работает» еще проще. Его измерительные пластины похожи на набор пилочек. И эти пилочки нужно приложить к резьбе, нарезанной на трубе (или на ее внутренней поверхности). Если профиль пилочки совпал с профилем трубы – их оценивают «на просвет» — то резьба соответствует значению, указанному на пластине резьбомера. Штангенциркулем можно измерить лишь внешний диаметр резьбы. Микрометр годится для такой же операции. Поэтому лучшим инструментом для определения шага и диаметра резьбы являются калибры и резьбомеры.

Способы нарезки дюймовой резьбы

И метрическая резьба, и ее трубный аналог нарезаются на внутренней или внешней поверхности всего двумя способами: механическим и ручным. Ручной способ нарезания резьбы предполагает использование таких инструментов, как метчик и плашка. Причем с помощью метчика нарезают внутреннюю резьбу, а с помощью плашки – наружную.

Технология нарезки резьбы вручную реализуется следующим образом:

  • Труба фиксируется в тисках, метчик вставляется в вороток, а плашка – в плашкодержатель.
  • Далее, плашку надевают на трубу, а метчик вставляют в трубу. После чего, вращая рукояти воротка или плашкодержателя, ввинчивают или навинчивают метчик или плашку на трубу.
  • В случае необходимости операцию повторяют несколько раз, постепенно прорезая тело трубы на глубину, равную высоте профиля резьбы.

Разумеется, нарезание наружной и внутренней резьбы происходит не одновременно, а последовательно. Впрочем, чаще всего, пользователя интересуют детали с односторонней резьбовой поверхностью – либо внутренней, либо внешней.

Механический способ нарезки резьбы выгладит проще:

  • Трубу зажимают в патроне токарно-винторезного станка, в суппорте которого находится резьбовой резец.
  • Станок включают, в трубе (или на трубу) делают фаску.
  • После нарезки фаски к внешней или внутренней поверхности подводят резец и включают «резьбовую» подачу, предварительно настроив скорость перемещения суппорта.

Разумеется, и плашку, и метчик можно использовать и на станке, фиксируя инструменты или в передней или в задней бабке, но формирование резьбы резцом дает более качественный результат (при условии достаточной квалификации токаря).

Различия дюймовой и метрической резьбы оптомеханических компонентов Thorlabs

Размерности на чертежах дюймовой и метрической резьбы

На самом деле, различие между дюймовыми и метрическими креплениями имеет значение, когда деталь имеет механические элементы крепления, для установки которых необходимы резьбовые отверстия. В резьбовые отверстия помещается шуруп с установочным винтом или колпачком. Болт совместим только с одним видом резьбы. Поскольку существуют стандарты резьбы в обеих системах измерений, то и на чертеже детали должны присутствовать размерности резьбового отверстия в двух вариантах.

В качестве примера приведем чертеж трапецеидальной резьбы от Thorlabs. На нем можно наблюдать пару резьбовых соединений. Британские заказчики используют чертежи со следующими стандартами резьбы: 8-32 на одном конце и 1/4 «- 20 на другом. Для заказчиков, пользующихся метрическими единицами, наши стержни TR/M содержат резьбу вида М4 на одном конце и вида M6 на другом. Английские единицы измерения вводят в соответствие метрической, а последняя, в свою очередь, не может быть напрямую использована с английской, поэтому должны существовать два варианта.

Для сравнения обратите внимание на кинематический держатель с зеркалом KM100 от Thorlabs. В установке можно наблюдать раззенкованные отверстия с гладкими краями, которые используют для монтажа, а не для резьбы. Отсутствие резьбы означает, что винты 8-32 или M4 могут быть размещены напрямую в деталь. В итоге была утверждена только одна версия, которую называют «универсальной».

Если предполагается использование как метрических, так и английских систем мер, метрические части выписаны с использованием идентификационного кода, которого нет в британском эквиваленте. Например, на рисунке 1. метрические штыри с резьбой обрабатываются кольцом на конической кромке рядом с отверстием с резьбой вида M4.

Установка может сочетать в себе как универсальные и английские стандарты, так и универсальные и метрические. Однако сочетание английских и метрических единиц в одном приборе недопустимо – чтобы устранить разницу, необходимо специальное оборудование. Одним из таких приспособлений в Thorlabs служат резьбовые адаптеры.

Универсальные детали крепятся к другим частям с помощью шурупов

В универсальных креплениях нет резьбовых отверстий. Сразу же возникает вопрос: как присоединить универсальное крепление к болту с дюймовой и метрической резьбой, если продукция выпускается только в одном варианте: либо с размерами резьбы вида 8-32, либо M4? Этот установочный шуруп легко устанавливается с помощью 5/64 » или 2-х миллиметрового штыревого ключа (либо шестигранным ключом) для резьбы вида 8-32(M4). Затем через универсальный крепеж можно вставить винт с размерами 8-32(M4) и плотно закрутить его в свободное резьбовое отверстие.

Поскольку универсальные детали предназначены для сборок с использованием болтов с крышками, мы выпускаем как винты с дюймовой, так и с метрической резьбой с каждой деталью.

Детали с дюймовой и метрической резьбой имеют разные единицы измерения длины

Дюймовая и метрическая резьба имеет разные физические размеры. Вернемся к нашим чертежам: длины у шурупов с дюймовой резьбой дискретны: 1 «(25,4 мм), 1,5» (38,1 мм), 2 «(50,8 мм) и более. Однако длина их метрические версий просто различна: 30 мм (1,18 дюйма), 40 мм (1,57 дюйма), 50 мм (1,97 дюйма), и т.д.

Из-за этих различий гораздо популярнее стали дюймовые детали с размерами в дюймах, и метрические детали с метрическими параметрами, даже если элементы универсальны. Например, базовые держатели BA2 и BA2/M от Thorlabs включают в себя противоточные фильтры, которые можно считать универсальными, поскольку счетчики в них не резьбовые. Однако отверстия и пазы основания BA2 (в дюймах) расположены так, чтобы точно совпадать с матрицей с резьбовым отверстием на макете с дюймовыми размерами, а отверстия и пазы базы BA2/M (метрика) точно совпадают с матрицей резьбовых отверстий на макете с метрическими размерами.

Кроме того, внешние габариты BA2 составляют 2 «x 3» x 3/8 «(50,8 x 76,2 мм x 9,5 мм), а внешние размеры BA2/M — 50 мм x 75 мм x 10 мм (1,97 «х 2,95» х 0,39 «). Эти небольшие различия означают, что несколько баз BA2 (или BA2/M) могут быть размещены физически на дюймовые (или метрические) оптические столы, при этом свободных отверстий не останется.

Наименования деталей

Иногда возникают ситуации, когда ключевыми различиями между частями в одном и том же семействе являются их механические размеры. Тогда название детали тоже может меняться в дюймовой и метрической версии для удобства и удобочитаемости. Например, 1-й винт TR1 называется TR1, винт 1.5″ называется TR1.5, в то время как 2-позиционный TR назван TR2. Число после префикса TR указывает длину элемента (в английских единицах измерения).

Теперь рассмотрим метрические обозначения: 30-миллиметровый называется TR30/M, 40-миллиметровый — TR40/M, 50-миллиметровый называется TR50/M. Здесь дополнительная цифра в названии позволяет обозначать их единицами их натуральной длины, то есть TR30/M имеет на один знак больше, чем TR1. Однако это не означает, что винт TR30/M в тридцать раз больше!

Главная цель при подготовке технической документации изделий это лаконичность и практичность. Поэтому в позиционном номере иногда опускается одна цифра, это касается метрических деталей. Вместо этого используется добавка /M, чтобы знать является ли эта часть метрической. Например, рассмотрите наши алюминиевые плиты.

MB1012 – это макет с дюймовой резьбой шириной 10 «x 12 дюймов (с отверстиями 1/4» -20 с отверстиями на расстоянии 1 дюйм), а MB1560/M – метрическая, габариты — 15 см x 60 см (с отверстиями M6 с резьбой на расстоянии 25 мм).

Обе эти части имеют четыре цифры в своих номерах, но один дан в дюймах, а другой – в миллиметрах.

Дюймовые и миллиметровые детали с одинаковыми оптическими размерами

Зачастую считается, что метрическая версия крепления предназначена для оптики с метрическими конструктивными элементами. Например, имеются два варианта элемента LMR1 для оптики Ø1” : LMR1, имеющее крепежное отверстие с резьбой 8-32 и LMR1/M, имеющее крепежное резьбовое отверстие M4. Может показаться, что LMR1 предназначен для оптики Ø1 «(Ø25,4 мм) и что LMR1/M предназначен для оптики Ø25,0 мм. Но фактически оба элемента предназначены для оптики Ø25,4 мм (вдобавок в креплении использовано одно и то же удерживающее кольцо SM1RR).

Остановимся на этом моменте и рассмотрим примеры ближе. Во-первых, LMR1/M по своим габаритам вполне подходит для оптики Ø1 «, поэтому размещение крепления в оптике диаметра до 1 мм не вызовет трудностей. Однако центрировка LMR1/M в оптике Ø25.0 мм потребует значительных допусков. Точность прибора снизится, а потому такой вариант неудобен при решении задач, где необходим объектив.

Читать еще:  Как расплавить сталь в домашних условиях

На некоторых рисунках на веб-сайте Thorlabs могут быть опущены замечания, что дюймовые и метрические части имеют одинаковый размер отверстия. Такое происходит вследствие округления.

Отверстия с SM-резьбой не отличаются в метрических и дюймовых частях установки

Корпорация Thorlabs разработала семейство локальных стандартов резьбы для общих оптических диаметров, обозначенных префиксом SM. Эти резьбы обеспечивают удобный способ центрирования, закрепления и позиционирования оптики в их креплениях. Thorlabs активно использует стандарты SM во всей оптико-механической линейке продуктов, а потому вы можете быть уверены, что части, которые вы покупаете, полностью совместимы механически. Список общих префиксов SM и связанных с ними оптических диаметров показан в таблице 1.

В оптических креплениях суффикс /M относится только к резьбовым установочным отверстиям. Иными словами, когда Thorlabs обозначает продукт с SM-резьбой как дюймовый или метрический, отверстие с SM-резьбой в обеих версиях не отличается.

На инженерных чертежах вначале содержатся сведения о проектировании

Thorlabs предоставляет конструкторские чертежи практически всех частей продукта в форматах PDF и DXF, большинство элементов даже представлены в 3D, открыть которые можно в программах SolidWorks, eDrawing и Step. На чертеже PDF и DXF нанесены все размерности, отражены важные физические характеристики каждого элемента (например, соединительные отверстия, метрические идентификационные метки и некоторые особенности конструкции – например, стопорные винты и стопорные кольца), являются основой для эскизов, иллюстрации которых есть в инструкции. Вся эта информация есть и на веб-сайте компании Thorlabs.

Измерения на каждом чертеже приведены в обеих единицах измерения: используется или дюймовая с метрическим эквивалентом в скобках; или метрическая с дюймовым эквивалентом. Элементы, перечисленные первыми, являются конструктивными единицами. Согласно стандартам, приводятся дюймовые измерения с точностью до сотых, а метрические – с точностью до десятых. Это возникло из-за того, что стандартные допуски оборудования составляют ± 0,005 дюйма (примерно ± 0,1 мм).

Несмотря на то, что измерения в конструктивных единицах детали всегда точны для данных условий, преобразованные измерения могут быть округлены. Например, если точность преобразованного измерения не указана (два знака после запятой для дюймов и один для метрических размеров), то оно округлено. При этом наличие подходящего числа цифр после запятой совсем не гарантирует, что округление не произошло. Thorlabs отказались от практики округления несколько лет назад, но на необновленных версиях она по-прежнему существует. Поэтому, если Вам нужно использовать преобразование измерений, следует проверить эквивалентность самостоятельно, обратившись к базовым конструктивным единицам 1 » эквивалентно 25,4 мм.

Что характеризует резьбовые соединения?

Резьба и нарезка резьбы определяется главным образом основным диаметром ствола и шагом резьбы. В британской номенклатуре винт 1/4 «-20 имеет диаметр 1/4», а шаг — 20 на дюйм (TPI). В метрической номенклатуре винт крышки M4 x 0,7 имеет внутренний диаметр 4 мм, а шаг — 1 на 0,7 мм. Размер вида M4 x 0.7 часто сокращается до M4. Нарезка также определяется допуском резьбы (допустимое отклонение длины), форма резьбы (есть ли скругленные края, либо нарезка острая), угол резьбы, внешний и внутренний диаметр.

Отличие резьбы метрической от трубной и их параметры

Резьбовые соединения являются одними из основных методов стыковки элементов трубопроводных магистралей, иногда при монтаже линий с трубами своими руками можно столкнуться с их различными типами. Поэтому при подборе материалов и комплектующих при самостоятельном устройстве трубопроводов, полезно знать отличие резьбы метрической от трубной.

По принятым стандартам трубную резьбу измеряют в специальных и обычных дюймах, она насчитывает несколько видов, которые в зависимости от назначения отличаются определенными параметрами. При самостоятельном ручном или механическом нарезании на токарных станках эти различия необходимо учитывать для того, чтобы правильно выбрать размеры, обеспечивающие наиболее качественные стыки для определенных условий эксплуатации.

Рис.1 Профильные размеры конусной резьбы

Почему в дюймах

Хотя в странах мира повсеместно распространена метрическая система измерений, и резьбовой шаг привязан к миллиметру, вся современная сантехника, насосное, отопительное оборудование и прочие системы с использованием трубопроводов рассчитаны на систему измерения в дюймах.

Связано это с тем, что неметрическая система вместе со всем оборудованием пришла к нам из развитых стран мира, где вся промышленность с 15 века были ориентирована на английский дюйм, приблизительно равный ширине большого пальца в 25,4 мм. Появившаяся значительно позднее в 19 веке система с основной размерной единицей в 1 метр используется везде, но так и не смогла вытеснить дюймы из измерений элементов оборудования, газовых и водопроводных магистралей.

Частично это произошло потому, что считать десятые доли миллиметров слишком неудобно и при этом страдает точность, в то время, как резьбовые элементы в полдюйма, три четверти, полтора и так далее проще обозначать и производить. При изготовлении бытовой сантехники стандартный дюймовый шаг составляет 1/4″ – это в 6 раз больше миллиметра и позволяет существенно уменьшить число типоразмеров соединительных патрубков сантехнической арматуры.

Рис.2 Цилиндрический профиль и его размерные показатели

Параметры резьбы

Любая резьба определяется показателями:

  • Наружный диаметр. Соответствует расстоянию от вершин гребней на разных сторонах и равен окружности цилиндра, на который производится нарезание.
  • Внутренний диаметр. Расстояние между впадинами диаметрально расположенных профильных гребней.
  • Шаг или ход. Расстояние между вершинами профиля резьбы. В трубных накатках оно измеряется витками на дюйм.
  • Профильный угол. Измеренный в градусах угол конусного гребня.
  • Глубина. Высота гребня от верха до его основания.

Трубные резьбы, применяемые в быту

Отечественными ГОСТ регламентируется два основных вида трубной резьбы: конические и цилиндрические, главное отличие которых состоит в профиле заготовки. В первом случае он конической формы (конусность 1 к 16), во втором типе основанием является цилиндрическая заготовка.

Также известны американские разновидности стандартов трубных дюймовых накаток NPSM и NPT, главное отличие которых – профильный угол в 60 градусов. Отечественный аналог американского стандарта NPT – ГОСТ 6111-52 на коническую резьбу с углом конуса гребня в 60 градусов.

Рис. 3 Таблица резьбы трубной конической

Коническая трубная резьба по ГОСТ 6211-81 и ее маркировка

Резьбовые соединения этого вида предназначены для работы в условиях высокого давления, применяются в гидравлических системах мобильного инструмента, приводящих в движение тяжелые механизмы (гидростанции), для подключения гибких рукавов и муфт, рассчитанных на давление 700 и более бар. Данный вид резьбового соединения имеет следующие особенности:

  • ГОСТ регламентирует не только максимальный наружный диаметр в 6″, но и длину нарезки, которая разбивается на полную длину и рабочую часть.
  • Уклон конуса имеет соотношение 1:16 по всей длине, ход резьбовой насечки включает в себя четыре позиции и привязан к внешнему диаметру.
  • Маркировка включает в себя номинальный диаметр резьбы в дюймах и тип изделия, который обозначается латинской буквой R с дополнительными символами C и Р, означающими внутреннюю коническую или внутреннюю цилиндрическую нарезку. Направление указывается для левостороннего исполнения, имеет символьное обозначение LH.

Рис.4 Трубная цилиндрическая дюймовая резьба

Цилиндрическая трубная резьба по ГОСТ 6357-81 и ее обозначение

Применяют дюймовые резьбы цилиндрической формы для состыковки металлических трубопроводов водопроводных и газовых систем, внутренняя накатка согласуется с наружной конической по ГОСТ 6211-81. При ее изготовлении за основу была принята мелкая резьба Уитворта (европейская маркировка BSW), она совместима еще с одним евростандартом BSP, ее основные параметры следующие:

  • Как и в конической, максимальный размер окружности заготовок, на которые нарезается резьба, составляет 6 трубных дюймов.
  • Шаг имеет 4 типоразмера с количеством нитей 11, 14, 19, 29 на стандартный дюйм, он привязан к наружному диаметру.
  • Наружные диаметры разбиты на два ряда, которые при измерении принято обозначать номерами, при выборе размеров предпочтение отдается первому ряду. В отличие от конической, для цилиндрической длина не регламентируется.
  • Обозначение цилиндрической резьбы состоит из символа G, размера и класса точности, левое исполнение дополняется символами LH, в обозначении могут быть приведены данные о длине свинчивания L в миллиметрах, которые добавляются в конце. Например обозначение G1 1/2 LH – B – 50 указывает на цилиндрическую левостороннюю резьбу класса точности В диаметром 1/2″ и длиной 50 мм.

Рис. 5 Таблица стандартов дюймовых конических резьб NPT и ГОСТ 6111-52

Отличие резьбы метрической от трубной

Основными показателями резьбовых накаток являются их диаметр и шаг, которые регламентируются соответствующими нормативами.

Широко распространенная метрическая резьба, применяемая во всех сферах промышленности, отличается от трубной по следующим параметрам:

Размеры. Трубная имеет наружный диаметр, кратный специальному фиксированному трубному дюйму (33,24 мм.) и его десятым долям, при этом дюйм не является величиной, кратно связанной с единицами измерения в миллиметрах. Понятно, что элемент с дюймовой нарезкой не может подойти по размерным показателям к изделию, выполненному по метрическим стандартам. В трубной резьбе шаг измеряется в количестве ниток на дюйм – из этого следует, шаг резьбы в миллиметрах не будет совпадать с дюймовым.

Все вышесказанное означает, что на практике метрическую гайку не накрутишь на болт с дюймовой накаткой – детали не совпадут по ходу и диаметру.

Профильный угол. Трубная нарезка, регламентированная отечественными ГОСТ 6211-81, 6357-81, имеет профиль равностороннего треугольника с углом конусного гребня в 55 град., в то время как в метрической этот показатель равен 60 град. Понятно, что помимо различного диаметра и шага, эти резьбовые соединения не смогут работать в паре по причине разного угла конусных гребней.

Рис. 6 Резьба NTPS

Накатка. Трубная резьбовая накатка проводится на заготовки с учетом толщины их стенок и внешних габаритов – это позволяет получить максимально прочную стыковку изделий, зависящую от их физических и механических характеристик заготовок. Трубная резьба отличается от метрической тем, что по стандарту для каждого диаметра установлен свой шаг – это позволяет при соблюдении нормативов обеспечить резьбовому стыку высокую и заранее рассчитанную прочность.

Читать еще:  Почему не выключается станция водоснабжения?

Маркировка и обозначение. В государственных стандартах основные трубные резьбовые размеры привязаны к дюйму (обозначается одной или двумя косыми чертами), в то время как метрические приведены в миллиметрах. Основная разница видов в указании хода – в дюймовом варианте указывается количество ниток на 1″.

Рис. 7 Таблица метрической конической резьбы

Нарезка трубной резьбы своими руками

Как и метрическая, трубная резьба бывает наружной и внутренней, выполняется ручными или механическими способами. Для создания нарезки ручным способом используют метчики (для внутренней насечки) и плашки (для нарезания внешних поверхностей).

Самостоятельная нарезка резьбы на трубе внутри и снаружи проводится в следующем порядке:

  1. Перед нарезанием стачивают внешнюю или внутреннюю кромки, делая небольшую фаску – это помогает установить режущий инструмент без перекосов. Также под рукой необходимо иметь машинное масло, которым будет смазываться поверхность трубы и режущий инструмент в процессе проведения работ.
  2. Труба надежно фиксируется в тисках и смазывается машинным маслом, плашка закрепляется в плашкодержателе, а метчик в воротке, после чего инструмент надевают или вставляют в трубу.
  3. Вращая плашку или метчик, вворачивают их в заготовку на необходимую глубину. Вращательные движения совершает в одну и другую сторону, при большой глубине нарезания плашку или метчик периодически извлекают и очищают от стружки вместе с поверхностью детали.

Рис.8 Ручной способ создания резьбы

Для качественного выполнения нарезаемой резьбы используются два типа плашек и метчиков: черновые и чистовые, первыми, более выработанными, проход совершают в начале, после чего проходку довершают чистовыми.

При наличии в домашнем хозяйстве токарного станка, применяют механический способ нарезания, при этом выполняемая работа состоит из следующих операций:

  1. Трубу фиксируют в патроне токарно-винтового станка, в его суппорт устанавливают специальный резец.
  2. Включают станок, выставляют заданные режимы скорости вращения шпинделя и движения суппорта с резцом, а также глубину погружения резца. Прорезание наружной трубной поверхности проводят с применением смазывающей охлаждающей жидкости или масла.
  3. В начале вырезают фаску, затем совершают проходы, с каждым постепенно увеличивая глубину погружения резца. Последний проход совершают с минимальным снятием металла на малых оборотах.

Рис. 9 Изготовление резьбы на токарном станке

Определение размеров резьбы

Определение диаметра и хода дюймовой резьбы может понадобиться в случае подбора деталей по своим параметрам, аналогичным используемым.

Для установления данных значений используется инструменты, аналогичные метрическим – калибры, гребенчатые резьбомеры, штангенциркули. Еще одним бытовым вариантом получения необходимой информации является использование изделий, с известными характеристиками. В этом случае накручивание гайки с известным диаметром и шагом на болт или наоборот, если процесс прошел без затруднений и соединение плотно зафиксировано, помогает в определении искомых размеров.

Процесс определения диаметра при помощи штангенциркуля не вызовет затруднений даже у школьника, как и замер хода с помощью гребенчатого резьбомера. Для определения шага к нарезной поверхности прикладывают гребенчатые пластинки с порезанным профилем, при их взаимном совпадении шаг определяется по маркировке на гребенках.

Для точного определения внутреннего диаметра, шага и проверки качества выполнения изделия в промышленности используются специальные калибры. Определить резьбу на трубе с их помощью можно вкручиванием во внутренние или на внешние стенки изделия.

Рис.10 Инструмент для определения резьбового шага и диаметра

Параметров, по которым трубная резьба отличается метрической, довольно много: помимо того, что угол витка первой составляет 55 градусов, ее размерные показатели взаимосвязаны между собой (каждый диаметр имеет соответствующее количество витков) и привязаны к дюймам. При этом в ГОСТ для измерения диаметра указаны специальные трубные дюймы (соответствуют 33,24 мм.), а шаг определяется количеством витков на обычный дюйм (25,4 мм.) и включает четыре типоразмера.

Дюймовая трубная резьба — способы нарезки

Дюймовая трубная резьба нарезается только на металлических трубах или используется в производстве пластмассовых и металлических фитингов разборного типа. Во всех остальных резьбовых соединениях, используемых в «народном хозяйстве», практикуются иные разновидности резьбы. Словом, в наши дни (и в нашей стране) «дюймы» встречаются только в трубопроводах.

И в данной статье мы познакомим наших читателей не только с параметрами, которыми характеризуется дюймовая резьба трубная, но и со способами «нарезки» такой резьбы на внутренней и внешней поверхности труб и фитингов. Кроме того, в материале будут перечислены отличия между дюймовым и трубным вариантами.

Характеристики дюймовой резьбы

Нормативный документ, в котором описывается цилиндрическая трубная дюймовая резьба – гост 6357-81 – настаивает на том, что главными характеристиками такой резьбы является ее диаметр и ее шаг. Причем под диаметром резьбы понимают либо расстояние между противоположными верхними точками, лежащими на вершинах резьбовых гребней (наружный диаметр), либо расстояние между противоположными нижними точками, лежащими на впадинах резьбовой канавки (внутренний диаметр). Разница этих диаметров определяет высоту профиля резьбы.

Следующая характеристика шаг трубной резьбы определятся, как расстоянием между двумя соседними впадинами или двумя соседними гребнями. Причем шаг у резьбы, всегда один и тот же, как его не меряй. Ведь расстояние между витками должно быть стабильным. Иначе мы не сможем подобрать пару (гайку или болт) под резьбовое соединение.

Метрическая и трубная резьба – в чем отличие?

Необходимо сказать, что формулируя ключевые характеристики метрической резьбы – шаг и диаметр – используют те же определения. Ведь отличий между метрической и дюймовой резьбой не так уж и много. Так, к наиболее заметным отличиям, выделяющим дюймовый вариант, относят еще и форму профиля резьбового гребня.

У дюймовой резьбы такой профиль выглядит более «острым» — верхний угол «исходного треугольника» резьбового профиля равняется 55 градусам.

Кроме того, помимо формы профиля, трубная резьба метрическая отличается от трубного варианта еще и исчислением размеров шага и диаметра. Ведь у метрического варианта все размеры исчисляются в миллиметрах. Ну, а шаг и диаметр трубного варианта вычисляется в дюймах. Причем совсем не в тех дюймах, которые соответствуют 2,54 сантиметра, а в особых, трубных дюймах, соответствующих 3,33 (а точнее 3,3249) сантиметра.

Размеры дюймовой резьбы

Причем на такой необычной системе исчисления размеров настаивает основной нормативный документ, которым описывается резьба дюймовая трубная – гост 6357-81. В этом сборнике стандартов указаны не только целые, но еще и дробные значения «трубных дюймов». Например, один из сортаментов трубной резьбы обозначается, как ¾ дюйма, что соответствует почти 25 миллиметрам.

Шаг резьбы в «трубном» исполнении считают не в миллиметрах, а в нитках – количестве канавок, нарезанных на одном дюймовом мерном отрезке трубы. Например, у обычных водопроводов есть всего два варианта «шага» резьбы: на 11 ниток (соответствует метрическому шагу в 2,31 мм.) и на 14 ниток (соответствует метрическому шагу около 1,8 мм).

Разумеется, такие причудливые системы исчисления шага и диаметра немного затрудняют процесс определения данных величин.

Определение шага трубной резьбы и промер ее диаметра

При определении диаметра и промере шага трубной и метрической резьбы мы использует одни и те же инструменты: калибры, гребенки (резьбомеры) и механические измерители (штангенциркули, микрометры и так далее). Поэтому промер этих параметров будет реализован по тем же самым правилам и в «метрическом», и в «трубном» вариантах.

В качестве калибра можно использовать муфту или штуцер, на которых нарезана наружная или внутренняя резьба с известными параметрами. Промер шага осуществляется просто: болт вкручивают в резьбу и, если процесс не вызвал затруднений, а сам болт сидит в трубе плотно, то диаметр и шаг резьбы в трубе считается определенным. В ином случае процесс повторяют со следующим калибром. До тех пор, пока в определении шага метрической резьбы или ее трубного аналога не будет поставлена финальная точка.

Резьбомер «работает» еще проще. Его измерительные пластины похожи на набор пилочек. И эти пилочки нужно приложить к резьбе, нарезанной на трубе (или на ее внутренней поверхности). Если профиль пилочки совпал с профилем трубы – их оценивают «на просвет» — то резьба соответствует значению, указанному на пластине резьбомера. Штангенциркулем можно измерить лишь внешний диаметр резьбы. Микрометр годится для такой же операции. Поэтому лучшим инструментом для определения шага и диаметра резьбы являются калибры и резьбомеры.

Способы нарезки дюймовой резьбы

И метрическая резьба, и ее трубный аналог нарезаются на внутренней или внешней поверхности всего двумя способами: механическим и ручным. Ручной способ нарезания резьбы предполагает использование таких инструментов, как метчик и плашка. Причем с помощью метчика нарезают внутреннюю резьбу, а с помощью плашки – наружную.

Технология нарезки резьбы вручную реализуется следующим образом:

  • Труба фиксируется в тисках, метчик вставляется в вороток, а плашка – в плашкодержатель.
  • Далее, плашку надевают на трубу, а метчик вставляют в трубу. После чего, вращая рукояти воротка или плашкодержателя, ввинчивают или навинчивают метчик или плашку на трубу.
  • В случае необходимости операцию повторяют несколько раз, постепенно прорезая тело трубы на глубину, равную высоте профиля резьбы.

Разумеется, нарезание наружной и внутренней резьбы происходит не одновременно, а последовательно. Впрочем, чаще всего, пользователя интересуют детали с односторонней резьбовой поверхностью – либо внутренней, либо внешней.

Механический способ нарезки резьбы выгладит проще:

  • Трубу зажимают в патроне токарно-винторезного станка, в суппорте которого находится резьбовой резец.
  • Станок включают, в трубе (или на трубу) делают фаску.
  • После нарезки фаски к внешней или внутренней поверхности подводят резец и включают «резьбовую» подачу, предварительно настроив скорость перемещения суппорта.

Разумеется, и плашку, и метчик можно использовать и на станке, фиксируя инструменты или в передней или в задней бабке, но формирование резьбы резцом дает более качественный результат (при условии достаточной квалификации токаря).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector