Гост 19258-73 стержни под нарезание метрической резьбы. диаметры
Содержание:
- Трубная дюймовая резьба
- Шаги метрической резьбы ГОСТ 8724-2002
- Стандартные (основные) шаги метрической резьбы − Таблица
- Какое сверло лучше использовать
- Изображение резьбы на чертежах
- Разновидности и параметры резьбы
- Технология нарезания резьбы в отверстиях гост резьба
- Процесс нарезания
- Используемые приспособления
- Металл для изготовления
- Как выбрать диаметр сверла?
- Как нарезать правильно
- Технология нарезания внутренней резьбы
- Методика нарезания
- Параметры отверстия
- Диаметр резьбы
Трубная дюймовая резьба
В сантехнике дюймами обозначают длину металлических соединительных частей с чередующимися крепежными бороздками и выступами. В отличие от метрической системы, угол при вершине витков в большинстве случаев равен 55°. Впадины и гребни закругляются, как показано на чертеже ниже.
Обозначение элементов зависит от их диаметра и материала, т. к. в разных системах снабжения измеряемые параметры деталей отличаются. В металлических трубопроводах принято указывать внутренний диаметр, а в пластиковых – наружный. При покупке фитингов нужно учитывать, какой из размеров следует определять (значения можно узнать из приведенной ниже таблицы).
Наименование материала | Внутренний диаметр, мм | Диаметр нарезки, дюйм | Наружный диаметр, мм |
---|---|---|---|
Металл | 15 | 1/2 | 20 |
20 | 3/4 | 26 | |
25 | 1 | 32 | |
Металлопластик | Зависит от толщины стенок | 1/2 | 16 |
3/4 | 20 | ||
1 | 26(25) | ||
Полипропилен (ПП) | 1/2 | 20 | |
3/4 | 25 | ||
1 | 32 | ||
Полиэтилен | 1/2 | 20 | |
3/4 | 25 | ||
1 | 32 |
Для резьбового монтажа труб используют закругленные впадины и торцы витков.
Трубная нарезка может быть разной:
- Американская типа UTS. Подразделяется на несколько видов: UNF, UNEF, UNC. Все они отличаются расстоянием между витками. Угол у вершины гребня составляет 60°.
- Английская типа BSV. Это крепеж с мелким шагом, угол при вершине равен 55°.
- Коническая NPT.
- Цилиндрическая типа NPS.
- Трубная нарезка подразделяется на разные виды.
Два последних вида нарезки соответствуют ГОСТ 6111-52 и имеют угол при вершине витков в 60°.
Международное наименование цилиндрической резьбы – G, конической – R.
Шаги метрической резьбы ГОСТ 8724-2002
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 идентичен тексту международного, только диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм. Новая редакция расширила диапазон от 0,25 до 600 мм.
Последняя редакция текста произошла в 2004 году и является действительной на сегодняшний день. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резьбе в диапазоне от 0,075 до 8 мм.
Стандартные (основные) шаги метрической резьбы − Таблица
Ниже представлена таблица с основными шагами и диаметрами метрической резьбы:
Шаг P, мм |
Диаметры резьбы |
Высота h, мм |
||
Наружный, d, мм |
Средний, d2, мм |
Внутренний, d1, мм |
||
0,25 |
1 |
0,838 |
0,730 |
0,135 |
0,25 |
1,1 |
0,938 |
0,830 |
0,135 |
0,25 |
1,2 |
1,038 |
0,930 |
0,135 |
0,30 |
1,4 |
1,205 |
1,075 |
0,162 |
0,35 |
1,6 |
1,373 |
1,221 |
0,189 |
0,35 |
1,8 |
1,573 |
1,421 |
0,189 |
0,40 |
2 |
1,740 |
1,567 |
0,216 |
0,45 |
2,2 |
1,908 |
1,713 |
0,243 |
0,45 |
2,5 |
2,208 |
2,013 |
0,243 |
0,50 |
3 |
2,675 |
2,459 |
0,270 |
0,60 |
3,5 |
3,110 |
2,850 |
0,325 |
0,70 |
4 |
3,546 |
3,242 |
0,379 |
0,75 |
4,5 |
4,013 |
3,688 |
0,406 |
0,80 |
5 |
4,480 |
4,134 |
0,433 |
1 |
6 |
5,350 |
4,918 |
0,541 |
1 |
7 |
6,350 |
5,918 |
0,541 |
1,25 |
8 |
7,188 |
6,647 |
0,676 |
1,25 |
9 |
8,188 |
7,647 |
0,676 |
1,5 |
10 |
9,026 |
8,376 |
0,812 |
1,5 |
11 |
10,026 |
9,376 |
0,812 |
1,75 |
12 |
10,863 |
10,106 |
0,947 |
2 |
14 |
12,701 |
11,835 |
1,082 |
2 |
16 |
14,701 |
13,835 |
1,082 |
2,5 |
18 |
16,376 |
15,294 |
1,353 |
2,5 |
20 |
18,376 |
17,294 |
1,353 |
2,5 |
22 |
20,376 |
19,294 |
1,353 |
3 |
24 |
22,051 |
20,752 |
1,624 |
3 |
27 |
25,051 |
23,752 |
1,624 |
3,5 |
30 |
27,727 |
26,211 |
1,894 |
3,5 |
33 |
30,727 |
29,211 |
1,894 |
4 |
36 |
33,402 |
31,670 |
2,165 |
4 |
39 |
36,402 |
34,670 |
2,165 |
4,5 |
42 |
39,077 |
37,129 |
2,435 |
4,5 |
45 |
42,077 |
40,129 |
2,435 |
5 |
48 |
44,752 |
42,587 |
2,706 |
5 |
52 |
48,752 |
46,587 |
2,706 |
5,5 |
56 |
52,428 |
50,046 |
2,977 |
5,5 |
60 |
56,428 |
54,046 |
2,977 |
6 |
64 |
60,103 |
57,505 |
3,247 |
6 |
68 |
64,103 |
61,505 |
3,247 |
Какое сверло лучше использовать
Современная промышленность предлагает потребителям широкий выбор приспособлений для обработки различных поверхностей. Встречаются следующие сверла по металлу:
- Спиральные. Наиболее распространенный вид. Представляет собой инструмент цилиндрической формы, изготовленный из высококачественных материалов. Чаще всего используют быстрорежущую сталь. Максимальный диаметр буравчика может достигать 80 мм. Их используют на крупных металлообрабатывающих предприятиях.
- Ступенчатые. Имеют форму расширяющегося бура. Их нельзя использовать в качестве подготовительного инструмента перед применением метчика. Основная область использования – обработка тонколистового металла.
- Перовые. Универсальный инструмент. Особенность – наличие съемных режущих пластин. С их помощью можно получить отверстие идеальной формы. Перовые сверла – относительно недорогой инструмент. Их редко используют для сверления отверстий под нарезку. Основная сфера применения – исправление дефектов и перекосов.
- Удлиненные. Такая конструкция позволяет выполнить глухие или сквозные отверстия на значительной глубине. Эксплуатация таких приспособлений предусматривает использование смазочно-охлаждающей жидкости, которую подают по специальным каналам. На промышленных предприятиях используют буравчики для обработки сверхтвердых материалов.
- Центровочные. Относятся к токарным приспособлениям. Используются для сверления отверстий с целью дальнейшего закрепления заготовки в центрах.
Необходимо обращать внимание на класс точности. От этого параметра зависит чистота готового отверстия
Существует три класса точности:
- «В». Самый низкий класс. Позволяет оформлять отверстия с точностью до 15 квалитета.
- «В1». Инструмент повышенной чистоты. Показатель точности – до 14 квалитета.
- «А». Приспособление повышенной точности. Позволяет выполнять отверстия в диапазоне 10–13 квалитета. Отличаются высокой стоимостью.
А вы пользуетесь формулой подбора или предпочитаете руководствоваться вспомогательными таблицами? Напишите о вашем методе в блоке комментариев.
Изображение резьбы на чертежах
Согласно ГОСТ 2.311-68, резьбы всех типов изображают условно.
Резьбу на стержне изображают сплошными основными линиями (s) по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями
В отверстии
Резьбу в отверстии при выполнении разреза изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими — по наружному (рис. 5). На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутой в любом месте.
Границу резьбы в отверстии показывают сплошной основной линией, проводя ее до линий наружного диаметра резьбы.
Линии штриховки в разрезах и сечениях проводят до линий наружного диаметра резьбы на стержне и до линий внутреннего диаметра в отверстии, т. е. в обоих случаях до сплошных основных линий.
В соединении
На разрезах резьбового соединения при изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 6).
Разновидности и параметры резьбы
Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:
- единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
- количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
- форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
- направление подъема витков (правая или левая);
- место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
- форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
- назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).
Параметры метрической резьбы
В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:
- цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
- метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
- трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
- с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
- трапецеидальная, обозначаемая Tr;
- круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
- упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
- дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
- используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.
Типы резьбы по ГОСТ-ам
Технология нарезания резьбы в отверстиях гост резьба
Перед началом формирования резьбовых канавок с помощью инструмента сверлится отверстие. В зависимости от конструктивных особенностей оно может быть сквозным или глухим. Сверло сконструировано так, что винтовая поверхность выводит основную часть стружки. Но следует помнить, что внутри может оставаться определенная часть остатков от сверления. Поэтому, если позволяет масса и внешние параметры, производят вытряхивание на специальные уловители.
На громоздких изделиях подобные операции выполнить трудно, поэтому выдувают струей сжатого воздуха.
Внимание! Органы зрения и дыхания должны быть защищены от продуктов, которые могут оказаться внутри отверстий. Начинающие мастера часто интересуются, какой диаметр должен быть в отверстии, где требуется нарезать резьбу
Самое простое – это воспользоваться формулой:
Начинающие мастера часто интересуются, какой диаметр должен быть в отверстии, где требуется нарезать резьбу. Самое простое – это воспользоваться формулой:
Dотв = 0,8·М, мм,
здесь Dотв – диаметр отверстия, мм; М – размер метрической резьбы по номеру.
Для большинства металлов подобное определение будет достаточным. Возможно, потребует приложить несколько большее усилие при выполнении работы, но результат будет удовлетворительным.
Например, для М6 нетрудно подсчитать по приведенной формуле требуемое значение сверла по металлу. Оно получится равным Dотв = 6 · 0,8 =4,8 мм.
Для более точного определения используют специальные таблицы.
Таблица 1: Размеры отверстий для нарезания метрической резьбы гост резьба
Номи-нальный диаметр | Стандартный шаг | Мелкий шаг | ||||||
Шаг резьбы, мм | Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм | Требуемый диаметр с учетом смятия, мм | Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм | Шаг резьбы, мм | Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм | Требуемый диаметр с учетом смятия, мм | Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм | |
М4 | 0,70 | 3,393 | 3,323 | 3,3 | 0,50 | 3,567 | 3,517 | 3,5 |
М5 | 0,80 | 4,307 | 4,227 | 4,2 | 0,50 | 4,567 | 4,517 | 4,5 |
М6 | 1,00 | 5,133 | 5,033 | 5,0 | 0,75 | 5,350 | 5,275 | 5,3 |
М7* | 1,00 | 6,133 | 6,033 | 6,0 | 0,80 | 6,307 | 6,227 | 6,2 |
М8 | 1,25 | 6,917 | 6,792 | 6,8 | 1,00 | 7,133 | 7,033 | 7,0 |
М9* | 1,25 | 7,917 | 7,792 | 7,8 | 1,00 | 8,133 | 8,033 | 8,0 |
М10 | 1,50 | 8,700 | 8,550 | 8,6 | 1,25 | 8,917 | 8,792 | 8,8 |
М11* | 1,50 | 9,700 | 9,550 | 9,6 | 1,00 | 10,133 | 10,033 | 10,0 |
М12 | 1,75 | 10,484 | 10,309 | 10,3 | 1,50 | 10,700 | 10,550 | 10,6 |
М13* | 1,75 | 11,484 | 11,309 | 11,3 | 1,50 | 11,700 | 11,550 | 11,6 |
М14 | 2,00 | 12,267 | 12,067 | 12,1 | 1,50 | 12,700 | 12,550 | 12,6 |
М15* | 2,00 | 13,267 | 13,067 | 13,1 | 1,75 | 13,484 | 13,309 | 13,3 |
М16 | 2,50 | 13,834 | 13,584 | 13,6 | 1,50 | 14,700 | 14,550 | 14,6 |
М18 | 2,50 | 15,834 | 15,584 | 15,6 | 1,50 | 16,700 | 16,550 | 16,6 |
М20 | 2,50 | 17,834 | 17,584 | 17,6 | 1,50 | 18,700 | 18,550 | 18,6 |
М22 | 2,50 | 19,834 | 19,584 | 19,6 | 2,00 | 20,267 | 20,067 | 20,1 |
М24 | 3,00 | 21,400 | 21,100 | 21,1 | 2,00 | 22,267 | 22,067 | 22,1 |
М25* | 3,00 | 22,400 | 22,100 | 22,1 | 2,00 | 23,267 | 23,067 | 23,1 |
М27 | 3,00 | 24,400 | 24,100 | 24,1 | 2,00 | 25,267 | 25,067 | 25,1 |
М30 | 3,50 | 26,967 | 26,617 | 26,6 | 2,50 | 27,834 | 27,584 | 27,6 |
М33 | 3,50 | 29,967 | 29,617 | 29,6 | 2,50 | 30,834 | 30,584 | 30,6 |
М36 | 4,00 | 32,534 | 32,134 | 32,1 | 3,00 | 33,400 | 33,100 | 33,1 |
М39 | 4,00 | 35,534 | 35,134 | 35,1 | 3,00 | 36,400 | 36,100 | 36,1 |
М40* | 4,00 | 36,534 | 36,134 | 36,1 | 3,00 | 37,400 | 37,100 | 37,1 |
М42 | 4,50 | 38,100 | 37,650 | 37,7 | 3,50 | 38,967 | 38,617 | 38,6 |
М45 | 4,50 | 41,100 | 40,650 | 40,7 | 3,50 | 41,967 | 41,617 | 41,6 |
М48 | 5,00 | 43,667 | 43,167 | 43,2 | 4,00 | 44,534 | 44,134 | 44,1 |
* – специальные типы резьбы.
Таблица 2: Размеры отверстий для нарезания дюймовой резьбы гост резьба
Номи- нальный диаметр | Стандартный шаг | Мелкий шаг | ||||||
Шаг резьбы, мм | Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм | Требуемый диаметр сучетом смятия, мм | Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм | Шаг резьбы, мм | Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм | Требуемый диаметр сучетом смятия, мм | Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм | |
1/16″ | 0,40 | 1,203 | 1,163 | 1,2 | 0,30 | 1,328 | 1,298 | 1,3 |
1/12″ | 0,50 | 1,636 | 1,586 | 1,6 | 0,45 | 1,727 | 1,682 | 1,7 |
1/8″ | 0,60 | 2,598 | 2,538 | 2,5 | 0,50 | 2,742 | 2,692 | 2,7 |
1/10″ | 0,65 | 1,915 | 1,850 | 1,9 | 0,55 | 2,063 | 2,008 | 2,0 |
1/6″ | 0,70 | 3,561 | 3,491 | 3,5 | 0,50 | 3,753 | 3,703 | 3,7 |
3/16″ | 1,00 | 3,801 | 3,701 | 3,7 | 0,80 | 4,069 | 3,989 | 4,0 |
1/4″ | 0,75 | 5,629 | 5,554 | 5,6 | 0,75 | 5,700 | 5,625 | 5,6 |
5/16″ | 0,95 | 7,024 | 6,929 | 6,9 | 0,80 | 7,244 | 7,164 | 7,2 |
3/8″ | 1,10 | 8,468 | 8,358 | 8,4 | 0,95 | 8,702 | 8,607 | 8,6 |
7/16″ | 1,30 | 9,863 | 9,733 | 9,7 | 1,10 | 10,159 | 10,049 | 10,0 |
1/2″ | 1,55 | 11,210 | 11,055 | 11,1 | 1,34 | 11,539 | 11,405 | 11,4 |
9/16 | 1,60 | 12,750 | 12,590 | 12,6 | 1,40 | 13,074 | 12,934 | 12,9 |
3/4″ | 1,65 | 17,464 | 17,299 | 17,3 | 1,50 | 17,750 | 17,600 | 17,6 |
1″ | 2,54 | 22,959 | 22,705 | 22,7 | 1,89 | 23,762 | 23,573 | 23,6 |
1 1/4″ | 3,25 | 28,627 | 28,302 | 28,3 | 2,80 | 29,324 | 29,044 | 29,0 |
1 1/2″ | 4,25 | 34,015 | 33,590 | 33,6 | 3,72 | 34,876 | 34,504 | 34,5 |
1 3/4″ | 5,20 | 39,452 | 38,932 | 38,9 | 4,35 | 40,680 | 40,245 | 40,2 |
2″ | 6,34 | 44,707 | 44,073 | 44,1 | 5,64 | 45,913 | 45,349 | 45,3 |
Процесс нарезания
диаметры отверстий для резьбы в зависимости от вида металла
Перед тем, как приступить к нарезке, следует с помощью свёрл проделать в заготовке отверстие. Диаметр отверстия от сверла должен совпадать с внутренним размером резьбы. Когда размер сделанного свёрлами отверстия подобран неправильно, можно сломать инструмент или канавки получатся некачественными.
Например, при нарезке М5 (диаметр канавки составляет 5 мм) следует выбирать сверло под отверстие 4,2 миллиметра. Для нарезания М4 диаметр сверла должен составлять 3,3 миллиметра, а перед работой метчиком М6 предварительно выполняется отверстие сверлом 5 мм. Вычисляется этот показатель с учетом шага резьбы. Шаг можно вычислить математически, но на практике прибегают к таблицам соответствия, где для метчика М5 шаг составляет 0,8, для М4 этот показатель составляет 0,7, для М6 — 1. Из диаметра вычитаем показатель шага и получаем нужный диаметр сверла. При работе с хрупкими металлами, например, чугуном, диаметр сверла следует уменьшить на 0,1 мм по сравнению с рекомендованным в таблице размером.
Формула вычисления диаметра отверстия при работе с трехпроходными метчиками:
До=Дм * 0,8;
здесь: Дм — диаметр метчика.
Тип | Диаметр | Шаг |
М1 | 0,75 | 0,25 |
М1,2 | 0,95 | 0,25 |
1,4 | 1,1 | 0,3 |
1,7 | 1,3 | 0,36 |
2,6 | 1,6 | 0,4 |
2,8 | 1,9 | 0,4 |
М3 | 2,1 | 0,46 |
М3 | 2,5 | 0,5 |
М4 | 3,3 | 0,7 |
М5 | 4,1 | 0,8 |
М6 | 4,9 | 1 |
М8 | 6,7 | 1,25 |
М10 | 8,4 | 1,5 |
Таблица 1. Соответствие диаметров резьбы и подготовительного отверстия
Перед началом работы метчик вставляют в квадратный хвостовик — вороток. Воротки могут быть обычными или с трещоткой. Резьба выполняется аккуратно, первый проход делают метчиком №1 до конца
Особое внимание необходимо обратить на направление движения: только по часовой стрелке, при этом необходимо приложить некоторое усилие. Выполняется так: 1\2 оборота по ходу чередуется с 1\4 оборота против хода винта для разрушения стружки
Резьба в дюймах | Наружный Д, мм | Диаметр, в мм | Шаг, мм |
1\8″ | 2,095 | 0,74 | 1,058 |
1\4″ | 6,35 | 4,72 | 1,27 |
3\16″ | 4,762 | 3,47 | 1,058 |
5\16″ | 7,938 | 6,13 | 1,411 |
7\16″ | 11,112 | 8,79 | 1,814 |
3\8″ | 9,525 | 7,49 | 1,588 |
Таблица 2. Диаметры отверстия под дюймовые резьбы
Используемые приспособления
Наносить витки можно как вручную, так и на предназначенном для этого станке. Второй способ, конечно, точнее и не такой трудозатратный, но и для его реализации оператор должен:
- зафиксировать заготовку в тисках;
- установить необходимые настройки на пульте управления;
- получить и проверить обработанную деталь.
Это универсальный порядок действий для изделий из всех подходящих материалов, в том числе и пластика или дерева. Но так как мы рассматриваем сверла для резьбы по металлу (диаметры, таблицы их соответствия и все в этом духе), то предлагаем сосредоточиться на способах, актуальных для стального, чугунного, медного, алюминиевого крепежа. Благо винты, шурупы, гайки сегодня используются в огромных количествах. Предметы более сложных форм или массивных габаритов тоже есть, и для них подходят те же правила, просто мощность и производительность оборудования должны быть посерьезнее.
Есть и еще более технологичный метод, но для его реализации необходимы плашки – круглые основания с асимметрично расположенными лезвиями. Внутри одной из них и нужно зафиксировать заготовку, после чего вращать ее, для чего на ее торцах предусмотрены специальные отверстия, в которые вставляется любой подручный рычаг, например, отвертка. Конечно, у таких приспособлений тоже есть своя маркировка.
И если мы осуществляем действительно грамотный подбор сверл под резьбу, таблица размеров плашек (смотря какое сечение прутка) нам тоже пригодится – приведена ниже:
Диаметр, мм | Габариты заготовки в виде стержня, мм |
М6 | 5,8 |
М8 | 7,8 |
М10 | 9,8 |
М12 | 11,8 |
М14 | 13,7 |
М16 | 15,7 |
М18 | 17,7 |
М20 | 19,8 |
Также существует метчик, то есть специальное приспособление для нанесения рисунка изнутри, например, на гайку. Вариантов его тоже очень много – для выполнения самых разных задач, – но работают они схожим образом. При использовании любого из них сначала просверливают отверстие, в которое затем и вкручивают инструмент с 1-3 кромками, формирующими соответствующее количество нитей.
Чтобы такой помощник оказался эффективным, он должен быть изготовлен из более стойкого к разрушению материала, чем металл заготовки, то есть из высокопрочной углеродной стали, которую, кстати, длительное время вообще не нужно затачивать. Тогда он создаст в детали точное зеркальное отражение своего профиля.
Металл для изготовления
Для различных видов плашек , метчиков, других металлорежущих инструментов используют углеродистые стали популярных марок У10А и У12А. Их закаливают до получения твердости HRC 60-62 единицы. Такой показатель делает их наиболее стойкими при резании металла и других твердых материалов.
Читать также: Как отличить сверло по бетону
Намного лучшие показатели красностойкости у инструментальной стали с добавлением легирующих элементов:
Металлорежущие инструменты, изготовленные из подобного материала, например, плашка для нарезания резьбы или метчик протяжка, обладают более высокими режущими свойствами. Обрабатываемость намного лучше, чем у углеродистых сталей. Красностойкость с легирующими добавками также имеет отличные показатели.
Как выбрать диаметр сверла?
Характеристики будущей резьбы во многом зависят от свойств металла, в котором она будет нарезаться. Не все материалы одинаково хорошо держат внутреннюю или внешнюю нарезку. Мягкие металлы, такие как медь и алюминий, легко обрабатываются сверлом и метчиком, но при малейшей нагрузке резьба в них деформируется.
Все типы резьбы характеризуются двумя основными параметрами: диаметром и шагом.
Диаметр – это максимальное расстояние между двумя противоположными точками на окружности, ограничивающей отверстие резьбы. Нужно понимать, что резьба имеет рельефную поверхность в разрезе, поэтому ее диаметр будет отличаться в зависимости от того, в какой точке отверстия производить измерения.
Шаг резьбы – это диапазон между соседними витками нарезанной в металле канавки. Чем глубже и рельефнее резьба, тем шаг будет больше. Данный параметр зависит не только от диаметра винта, который будет крепиться в отверстии, но и от условий использования готового изделия: для деталей, подвергающимся высоким нагрузкам, нарезается глубокая, разреженная резьба.
Подбор сверла под резьбу осуществляется исходя из указанных выше параметров. Для того чтобы определить самый подходящий инструмент, используют простую формулу:
Д(с) = Д(р)-Ш, где:
- Д(с) – диаметр сверла;
- Д(р) – планируемый диаметр будущей резьбы;
- Ш – шаг резьбы.
Данная формула дает возможность даже в полевых условиях определить оптимальные параметры отверстия, при которых будет обеспечиваться максимально надежная фиксация соединяемых элементов.
Опытные мастера рекомендуют использовать в работе специально разработанные таблицы, которые позволяют с точностью до десятых долей миллиметра определить диаметр сверла и метчика. Если вы довольно часто занимаетесь работами по нарезке резьбы, то такая таблица, распечатанная и ламинированная, всегда будет под рукой (рис. 1). В первом столбце указан диаметр резьбы (от 2 до 48 мм), а в следующих – варианты значений шага и диаметра сверла. Значения охватывают большой диапазон данных и пригодятся как домашнему мастеру, так и высококвалифицированному специалисту.
Нарезка резьбы проводится одним из двух способов. Первый из них предполагает проделывание отверстия в металле одновременно с созданием спиральных канавок. Такой способ подходит не во всех ситуациях и требует наличия мощного оборудования: сверлильного станка, который смог бы за один проход сделать всю работу. Второй способ применяется в домашних условиях. Для того чтобы сделать резьбу таким методом, в металле предварительно высверливается отверстие, и только после этого метчиком нарезают резьбу. В последнее время в строительных магазинах можно найти комбинированные сверла под резьбу, с их помощью одновременно и проделывают отверстие, и нарезают канавки.
Для того чтобы резьба, нарезанная в металле, была надежной, качественной и ровной, специалисты рекомендуют соблюдать при работе ряд правил:
- Использовать только острые инструменты, так как проржавевший метчик или сверло легко ломаются, работать с ними трудно и долго. Извлечь такой инструмент из отверстия будет намного сложнее, чем приобрести новый. Также не стоит искушать себя низкой ценой сверл и метчиков неизвестных производителей, поскольку купив их вы не только испортите изделие, но и рискуете нанести себе травмы.
- Не забывать периодически смазывать инструмент во время работы. Сделать это можно при помощи нескольких капель машинного масла или керосина. Особенно большую роль играет смазка при работе с вязкими металлами, например – алюминием. Она не позволяет стружке прилипать к рабочей поверхности и охлаждает сверло.
- Ключевое правило – оптимальный подбор диаметра отверстия. В случаях слишком большого выбранного диаметра крепежный элемент будет болтаться в месте монтажа, что повлечет за собой излишние вибрации изделия. В узкое отверстие тяжело ввинтить метчик, что сильно усложняет и без того трудную работу.
- Основные параметры отверстия должны зависеть от его функционального предназначения. Если к месту соединения не будет прилагаться излишняя нагрузка, то допускается делать его всего на 5% меньше, чем диаметр будущей резьбы. Так вы облегчите нарезку канавок, не сильно жертвуя качеством соединения.
Сам процесс создания резьбы довольно прост. После того, как отверстие в металле готово, в него вставляют метчик, зажимают его в вороток и с силой вворачивают по часовой стрелке. После каждого полного оборота необходимо проделывать пол оборота в обратном направлении. В процессе этого действия стружка металла откалывается, что способствует более чистой нарезке.
Как нарезать правильно
Нарезка может осуществляться фактически на любом металле. Но не рекомендуется делать это на каленом железе, так как после термической обработки оно приобретает низкую устойчивость к напряжениям, повышенную хрупкость, поэтому материал будет крошиться. Для правильного процесса следует точно выбрать окружность прутка и маркировку приспособления, а также подготовить тиски и зажимы. Возможно, потребуется таблица подбора диаметра сверла под резьбу метчика. Следует придерживаться правил:
- действия должны быть медленные, приводить инструмент в движение без рывков;
- обязательно проверяйте каждый болт или гайку, при необходимости – делайте шлифовку;
- если это требуется, можно совершить небольшой предварительный нагрев элемента;
- чтобы вороток не заклинил, необходимо периодически обламывать стружку – делать вращательные движения в обратную сторону.
Подготовка
Очистите поверхность от загрязнений – песка и земли, ржавчины, следов масла и прочих веществ. Высушите заготовку. Теперь на часть, где будет находиться нитка, нанесите смазку. Как подобрать по таблице для нарезки резьбы метчиками и сверлами смазывающую субстанцию, ознакомьтесь ниже:
Материал | Покупная эмульсия | Мыльная вода | Льняное масло | Скипидар | Керосин | Машинное, минеральное масло, сало |
---|---|---|---|---|---|---|
Сталь | + | + | + | — | — | Не подходит, так как имеет повышенную вязкость, стружка будет прилипать к изделию. |
Латунь | + | + | + | — | — | |
Медь | + | + | — | + | — | |
Алюминий | + | + | — | — | + | |
Чугун | С ними лучше работать «на сухую», они хорошо поддаются обработке. | |||||
Бронза |
Процесс нарезки наружной
Труба или прут зажимаются тисками в вертикальном положении. Плашка должна применяться строго горизонтально, не шататься, не срываться, а натягиваться плотно и ровно
С особенным вниманием отнеситесь к начальным виткам – от их нарезания зависит дальнейшая укладка нитей. Сделайте два подхода – черновой и чистовой
Первый инструмент менее глубокий, второй на 0,5-1 мм глубже. Для вращения плашки в торцовые отверстия вставляются плашкодержатели или воротки. Посмотрим на видео этот процесс:
Технология нарезки внутренней
Метод аналогичный. Сперва крепко и надежно устанавливаем элемент в тисках, затем делаем в нем отверстие с помощью сверла по металлу. После этого обрабатываем полученные края, смазываем элемент и приступаем к введению двухпроходного чернового метчика. Вкручивания также происходят медленно и постепенно, с обратным движением. Затем процедуру нужно повторить с итоговым приспособлением. Посмотрим видео на эту тему:
После теоретических данных перейдем к точным сведениям и размерам по ГОСТ.
Технология нарезания внутренней резьбы
Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.
Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.
Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу
Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы
Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.
Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:
До = Дм х 0,8, где:
До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,
Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.
Схема нарезания внутреней резьбы метчиком
Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.
Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).
Читать также: Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром на работоспособность
Таблица болтов с шагом резьбы для болтов, гаек, винтов и резьбовых шпилек.
Как определить размер резьбы без резьбомера, читайте в нашей специальной статье.
Шаг основной резьбы, мм / Диаметр отверстия под резьбу, мм
Шаг мелкой резьбы, мм / Диаметр отверстия под резьбу, мм
Буква «М» около диаметра резьбы дает нам знать, что резьба метрическая, т.е. не дюймовая, а именно метрическая
Метрический шаг резьбы – расстояние в миллиметрах между двумя идентичными точками, расположенными на одноименных боковых соседних витках профиля. Измеряется параллельно оси резьбы. Это один из ключевых параметров резьбового изделия, наряду с диаметрами (номинальным, внутренним, наружным), направлением вращения, типом профиля, количеством ходов. В ГОСТ 8724-2002 указано соответствие этих характеристик в диапазоне диаметров от 0,25 до 600 мм и шагов от 0,075 до 8 мм.
В соответствии с нормативным документом предприятиями-производителями может выпускаться крепеж с 2-мя типами шагов метрической резьбы – мелким и крупным. Для одного размера крепежного изделия стандартом определен только один крупный и несколько мелких шагов резьбы. Для крепежа номинальным диаметром менее 1 мм в соответствии с ГОСТом установлен только крупный, от 1 мм до 64 мм – крупный и мелкий, от 72 мм до 600 мм – только мелкий.
Методика нарезания
Ручным метчиком проводить нарезку можно соблюдая следующие этапы:
- высверлить проем под резьбу соответствующих диаметра и глубины;
- провести его зенкование;
- закрепить метчик в держателе или воротке;
- выставить его перпендикулярно рабочей полости, в которой будет осуществляться нарезание;
- ввинчивать метчик с легким нажимом по часовой стрелке в отверстие, подготовленное заранее под нарезание резьбы;
- через каждый полуоборот выворачивать метчик назад, чтобы срезать стружку.
Система резьб
Для охлаждения и смазывания поверхностей в процессе резки важно использовать смазочные материалы: машинное мало, олифу, керосин и тому подобные. Неправильно подобранная смазка может привести к некачественному результату нарезки
Параметры отверстия
Различают следующие параметры резьбы:
- диаметры (внутренний, внешний и так далее);
- форму профиля, его высоту и угол;
- шаг и вхождение;
- прочие.
Условием соединения деталей между собой является полное совпадение показателей внешней и внутренней резьбы. В случае, если какая-то из них выполнена без соблюдения требований, то крепление будет ненадежным.
Внешняя резьба
Крепление может быть болтовым или шпилечным, которые кроме основных деталей включают в себя гайки и шайбы. В скрепляемых деталях перед соединением формируют отверстия, а затем проводят нарезание.
При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:
dотв = (1,05..1,10)×d, (1),
где d – номинальный диаметр болта или шпильки, мм.
Для определения размера отверстия второй детали расчет ведут так: из значения номинального диаметра (d) вычитают величину шага (Р) – полученный результат является искомым значением:
dотв = d — P, (2).
Результаты расчетов наглядно демонстрирует таблица диаметров отверстий под резьбу, составленная по данным ГОСТ 19257-73, для размеров 1-1,8 мм с малым и основным шагами.
Диаметр номинальный, мм | Шаг, мм | Размер отверстия, мм |
1 | 0,2 | 0,8 |
1 | 0,25 | 0,75 |
1,1 | 0,2 | 0,9 |
1,1 | 0,25 | 0,85 |
1,2 | 0,2 | 1 |
1,2 | 0,25 | 0,95 |
1,4 | 0,2 | 1,2 |
1,4 | 0,3 | 1,1 |
1,6 | 0,2 | 1,4 |
1,6 | 0,35 | 1,25 |
1,8 | 0,2 | 1,6 |
1,8 | 0,35 | 1,45 |
Немаловажным параметром является глубина сверления, которая вычисляется из суммы таких показателей:
- глубины ввинчивания;
- запаса внешней резьбы ввинчиваемой детали;
- ее недореза;
- фаски.
При этом 3 последних параметра справочные, а первый вычисляется через коэффициенты учета материала изделия, которые равны для изделий из:
- стали, латуни, бронзы, титана – 1;
- чугунов серого и ковкого – 1,25;
- легких сплавов – 2.
Внутренняя резьба на муфте-бочонке
Таким образом, глубина ввинчивания составляет произведение коэффициента учета материала на номинальный диаметр, и выражается в миллиметрах.
Диаметр резьбы
Условный параметр, которым обозначают резьбу на чертежах и в справочных таблицах, называют номинальным диаметром.
Если вокруг выступов наружной резьбы и впадин внутренней описать воображаемый цилиндр, то его диаметр будет называться наружным. А обозначение на чертежах: D – для внутренней; d – для наружной.
Внутренний диаметр представляет собой размер вписанного цилиндра в углубления наружной резьбы и по точкам вершин внутренней, обозначается: D1 и d1 для внутренней и наружной соответственно.
Средний диаметр – параметр воображаемого цилиндра, у которого отрезки равны ½ шага резьбы. Обозначается: D2 и d2.
Величину внутреннего диаметра болта используют для расчетов напряжения в креплении. Его значение можно взять из таблицы с диаметрами, либо рассчитать самостоятельно, исходя из номинального.