Диаметр отверстия под резьбу 1 дюйм

Диаметр сверла под резьбу – таблица размеров, разновидности

Резьбовые соединения характеризуются тем, что нарезание винтовой канавки выполняется на наружных и внутренних поверхностях. Диаметр сверла под резьбу зависит не только от номинального обозначения, важным является также шаг между сопрягающимися винтовыми канавками.

При конструировании деталей и при их изготовлении редко задумываются о том, каким должно быть отверстие, в котором нарезается резьба. Существуют специальные таблицы. Пользуясь ими, несложно подобрать нужный инструмент для сверления.

Параметры резьбы и ее разновидности

Процесс нарезания внутренних канавок в отверстии метчиком:
1 – вороток; 2 – метчик; 3 – деталь с подготовленным отверстием

Принято делить резьбы по типам и назначению. Есть несколько критериев, которыми пользуются для определения определенного вида:

• единицы измерения. Основными мировыми исчислениями для техники являются СИ и дюймовая система. Принято пользоваться миллиметрами или дюймами. Важно! При создании трубопроводной сети используют дюймовую трубную резьбу;
• в зависимости от числа нарезаемых ручьев принято делить на: одно-, двух- и трехзаходные резьбовые изделия. Большее количество применяется крайне редко;
• важным показателем является вид профиля вырезаемой канавки. Чаще всего применяют треугольный вид. Он может иметь 60 ⁰ при вершине (метрические) или 55 ⁰ – дюймовые. Помимо этого изготавливают прямоугольные (для ходовых винтов и гаек), круглые (для электрических ламп) и трапециевидные (упорные типы);
• по направлению вращения делят на: правые (если смотреть вдоль оси и движении вперед, то вращение происходит по часовой стрелке), левые – закручивание производится вращением против часовой стрелки;
• уже отмечалось, что нарезают канавки снаружи (наружная) и внутри (резьба в отверстии);
• по форме образующей поверхности: цилиндрическая (распространена повсеместно) и коническая (используется при изготовлении затягивающихся пробок);
• назначение резьбовых сочленений может быть различным: крепежное (соединяет детали в единый узел); крепежно-уплотнительный (не только фиксирует детали между собой, а также предотвращает проникновение газов и жидкостей между соединяемыми изделиями); ходовые, предназначенные для ориентированного перемещения вдоль оси винтовой поверхности на заданное расстояние.

Основные параметры резьбового соединения (метрическая, заглавные буквы обозначают внутреннюю поверхность гайки, строчные – отвечают за наружную болта):

d – наружный диаметр болта, на поверхности которого нарезается резьба. Номинальный параметр, мм;
D – наружный диаметр резьбы на гайке, мм;
d₂ – значение среднего диаметра на болте, мм;
D₂ – размер среднего диаметра гайки, мм;
D₁ – диаметр гайки внутри канавок, мм;
d₁ – диаметр болта по внутренней поверхности винтовой линии, мм;
D₁ – минимальный диаметр канавки на гайках, мм;
d₃ – минимальный диаметр болта по канавкам, мм;
Р – резьбовой шаг, мм;
Н – высота треугольника, задающего профиль резьбы.

Основные типы резьбы

На практике чаще всего используется метрическая резьба. Ее обозначают буквой М (в импортном исполнении могут указывать букву J). Рядом указывается число, характеризующее номинальный диаметр соединения. Но кроме обычных метрических исполнений используются еще ряд специальных:

• МК (JK) – метрическая для конусов;
• G или R – дюймовая трубная. Для отечественных пользователей на чертежах указывается значок дюйма (“) и надпись трубная;
• Е – круглая с профилем Эдисона используется для электрических ламп. В отечественном исполнении принято указывать номинальный диаметр и добавлять круглая электроламповая. Внимание! На практике специального инструмента для нареки подобных устройств нет. Винтовая линия производится накатыванием на тонкостенную жесть. Подобные операции выполняются в условиях крупных предприятий;
• Тr – трапециевидная поверхность профиля. В отечественных изделиях обязательно прописывается слово трапециевидная с обязательным указанием параметров трапеции;
• Кр – появление на рынке сантехнической арматуры импортного исполнения привело к тому, что появилась круглая резьба для санитарно-технических устройств, изготавливаемых на базе сплавов меди. Использование подобных изделий ограничено, но некоторые могут с ними столкнуться в повседневной практике;
• S и S45 – упорный тип профиля резьбового соединения. Имеет довольно ограниченное применение. Она встречается в станках, а также на судах. S45 указывает на усиленное исполнение;
• BSW, UTS – так обозначают дюймовые резьбы в спецификациях. BSW – это цилиндрическое исполнение. UTS – конический вид винтовой линии;
• NPT – для нефтяников существует свой стандарт резьбовых соединений труб. Здесь традиционно применяется дюймовый размер. В зависимости от диаметра могут использоваться треугольные или прямоугольные виды профилей.

Основные типы резьбы по ГОСТ и отраслевым стандартам

Как нарезается резьба?

Получение винтовых канавок на наружной и внутренней поверхностях деталей производится резьбонарезным инструментом. Проще выполнять эту операцию снаружи. Имея токарный станок, выполняют подобное с помощью специальных резцов.

Нарезание метрической и трапециевидной резьбы с помощью резца

На практике за один проход подобную операцию выполняют редко. Обычно проводят ее в несколько приемов. При этом настраивается станок так, чтобы его резцедержатель перемещался по строго определенному закону. Нужна повторяемость действий.

Для выполнения подобных операций задействуют ходовые винты (в них нарезана прямоугольная резьба). Перед каждым новым проходом резцедержатель возвращается на исходную позицию. Выставляется новая глубина резания, начинается новый процесс.

Для нарезки внутренних резьб имеются резьбонарезные резцы проходного типа. У них имеется усиленная штанга, проникающая внутрь отверстия.

Общий вид токарных резцов для нарезания внутренних резьб

При обработке детали внутри отверстия возникают определенные сложности:

• процесс зрительно не контролируется. Приходится ориентироваться только на настройки и режимы, задаваемые оборудованию по рекомендациям технолога и мастера наладчика;
• затруднен вывод стружки, поэтому приходится многократно производить нарезку с небольшой подачей. Смазывающая охлаждающая жидкость (СОЖ) не только охлаждает деталь, она выводит стружку из отверстия;
• приходится часто пользоваться измерительным инструментом и вспомогательными шаблонами, чтобы контролировать ход нарезания винтовых канавок. Применяют специальные калибры проходного и непроходного типа.

Процесс формирования резьбы с помощью резца

Если со сквозными отверстиями токари справляются довольно умело, то при работе с глухими (непроходными) углублениями в теле детали работа усложняется довольно значительно. Но иногда из-за особенностей конструкции нет иного способа создать внутреннюю резьбовую поверхность. Поэтому приходится применять подобные резцы.

Значительно ускоряют работу специальные гребенки. У них используется не один, а несколько режущих кромок. Они последовательно врезаются в тело детали, снимая металл на определенную глубину.

Гребенки для нарезания резьбы снаружи и в отверстии:
а – угол резания тупой; б – угол резания острый; в – гребенка для формирования резьбовой канавки внутри детали

Особенно удобны подобные инструменты в тех случаях, когда нарезается довольно длинные участки. Для ходовых винтов используют подобные гребенки. С их помощью с одной установки можно обработать длинную заготовку (до 3…5 м). На станкостроительных заводах применяют именно такие способы формирования резьбовых конструкций.

Использование метчиков

В реальной практике на производстве, а также в разных мастерских чаще всего используют метчики. В них реализован принцип последовательного внедрения режущих кромок в тело обрабатываемой детали. Но имеется не один ряд зубьев, как у гребенки. Используют мощное тело, способное центровать инструмент внутри отверстия.

а) конструктивные элементы: 1 – нитка нарезной части; 2 – квадратный хвостовик для передачи крутящего момента; 3 – цилиндрическая часть хвостовика; 4 – канавка для сбора стружки; 5 – режущие кромки (перья);
б) геометрические параметры режущей части: 1 – передняя поверхность, обращенная к детали; 2 – режущая кромка, зубья треугольного типа; 3 – затылованная часть, задняя поверхность; 4 – обратная часть, образующая опору; 5 – перо; α – задний угол затылованной части; β – угол при вершине, его еще называют углом резания; δ – угол заострения кромок режущей пластинки (треугольника); γ – передний угол, обращенный к снимаемому материалу;
в) метчик, имеющий прямую стружечную канавку: 1 – канавка для сбора стружки;
г) метчик, имеющий винтовую стружечную канавку. Обычно бывает на машинных инструментах с подачей СОЖ под давлением;
д) для нарезания глухих резьб на станках

Выбор той или иной конструкции обуславливается особенностями выполнения процесса. В арсенале большинства мастеров используются метчики с прямыми канавками. После выполнения одного прохода инструмент вынимается наружу. С него удаляются стружка и иные включения, которые могут оказаться в отверстии.

С одного прохода резьба не нарезается полностью. Обычно применяют черновой и чистовой метчики.

Виды резьбовых метчиков

Чтобы вращать метчик, расположенный в отверстии используется вороток. Конструктивное исполнение может быть самым разнообразным.

Типы воротков для ручного нарезания резьбы в отверстиях

Последовательность использования инструмента

Чаще всего в состав набора входят два метчика. Но для получения качественных резьб могут применять и комплекты, куда входят три инструмента. Некоторые производители кроме параметров нарезаемой резьбы указывают буквы: А, В, С. Другие наносят несколько рисок:

• 1 риска на черновом;
• 2 риски на основном;
• 3 риски на чистовом.

Кроме внешних обозначений вид метчика можно отличить по ряду признаков:

• черновой инструмент первого прохода имеет минимальный диаметр. Достаточно замерить с помощью штангенциркуля наружный размер, чтобы найти его в наборе. У него часть, входящая в первую очередь, имеет мелкие зубья, вершины срезаны почти до нуля;
• у второго метчика в наборе перьевые гребенки заметно длиннее. Значение диаметра будет средним из трех. Последние зубья нарежут резьбу полного профиля;
• у чистового метчика практически все зубья имеют одну высоту. Замыкающие не режут, а калибруют образованные винтовые канавки в отверстии.

Общий вид метчиков из набора

Технология нарезания резьбы в отверстиях

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.

Начинающие мастера часто интересуются, какой диаметр должен быть в отверстии, где требуется нарезать резьбу. Самое простое – это воспользоваться формулой:

здесь D_отв – 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 D_отв = 6 · 0,8 =4,8 мм.

Для более точного определения используют специальные таблицы.

Размеры трубной резьбы. Обозначение. ГОСТы

Оглавление:

Казалось бы что в трубах сложного? Соединяй и крути. Но, если вы не сантехник и не инженер с профильным образованием, то обязательно возникнут вопросы за ответами на которые придется идти куда глаза глядят. А глядят они скорее всего первым делом в интернет )

Ранее мы уже говорили о диаметрах металлических труб в этом материале . Сегодня же попробуем внести ясность в резьбовые соединения труб различного назначения. Мы постарались не загромождать статью определениями. Базовую терминологию содержит ГОСТ 11708-82 с которым каждый может ознакомиться самостоятельно.

Трубная цилиндрическая резьба. ГОСТ 6357 – 81

Единица измерения параметров: Дюйм

Класс точности: Класс А (повышенный), Класс В (нормальный)

Почему в дюймах?

Дюймовый размер пришел к нам от западных коллег, поскольку требования действующего на постсоветском пространстве ГОСТа сформулированы на базе резьбы BSW (British Standard Whitworth или резьба Витворта). Джозеф Витворт (1803 – 1887) инженер-конструктор и изобретатель в далеком 1841 году продемонстрировал одноименный винтовой профиль для разъемных соединений и позиционировал его как универсальный, надежный и удобный стандарт.

Данный тип резьбы используется как в самих трубах так и элементах трубных соединений: контргайках, муфтах, угольниках, тройниках (см. картинку выше). В сечении профиля мы видим равнобедренный треугольник с углом 55 градусов и закруглениями на вершинах и впадинах контура, которые выполняются для высокой герметичности соединения.

Нарезка резьбового соединения осуществляется на размерах до 6”. Все трубы большего размера для надежности соединения и предотвращения разрыва фиксируют сваркой.

Условное обозначение в международном стандарте

Указывается буква G и диаметр проходного отверстия (внутр. Ø) трубы в дюймах. Наружный диаметр непосредственно резьбы в обозначении не присутствует.

Пример:

G 1/2 – резьба трубная цилиндрическая наружная, внутренний Ø трубы 1/2”. Наружный диаметр трубы составит 20,995 мм, кол-во шагов на длине 25,4 мм будет равно 14.

Также может быть обозначен класс точности (А,В) и направление витков (LH).

Например:

G 1 ½ – В – резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В.

G1 ½ LH- В – резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, левая.

Длина свинчивания обозначается последней в мм: G 1 ½ -В-40.

Для внутренней трубной цилиндрической резьбы будет обозначен только Ø трубы для которой предназначено отверстие.

Диаметр отверстия под резьбу: таблица размеров по ГОСТ и расчет

Прочность крепления деталей между собой обеспечивается за счет ввинчивания носителя внешней резьбы во внутреннюю второго изделия. Важно, чтобы параметры их были выдержаны в соответствии со стандартами, тогда такое соединение не нарушится в ходе эксплуатации и обеспечит необходимую герметичность. Потому существуют нормы выполнения резьбы и отдельных ее элементов.

Перед нарезкой внутри детали выполняют отверстие под резьбу, диаметр которого не должен превышать ее внутренний. Выполняется это с помощью сверл по металлу, габариты которых приведены в справочных таблицах.

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.

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.

Чтобы выполнить ее с максимальной точностью, следует предварительно сформировать отверстие сверлением, равное величине внутреннего диаметра, то есть образуемого вершинами выступов.

При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:

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:

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.

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.

Скачать ГОСТ 19257-73

Разновидности резьбы

Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.

Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.

Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.

Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.

В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.

Типы резьбы по ГОСТам

Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.

ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.

Приспособления

Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.

• ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2 ʺ , трубной – 1/8-2 ʺ ;
• машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
• гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
• Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
• черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
• средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
• чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.

Контроль допуска расположения метрической резьбы

При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.

Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.

Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.

Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.

Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.

Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:

• угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
• угол заострения, который может быть 118° или 135°.

Сверла бывают катанные, вороненные темного цвета, и блестящие – шлифованные.

Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.

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.

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.

Выбор размера сверла

Диаметр сверла для отверстия под метрическую резьбу определяется так же формуле (2), с учетом ее основных параметров.

Стоит отметить, что при нарезке в пластичных материалах, таких как сталь или латунь, происходит повышение витков, потому необходимо под резьбу выбирать диаметр сверла больший, чем для хрупких материалов, таких как, чугун или бронза.

На практике размеры сверл, как правило, немного меньше нежели необходимое отверстие. Так, в таблице 2 показаны соотношение номинального и наружного резьбовых диаметров, шага, диаметров отверстия и сверла для него под нарезание метрической резьбы.

Таблица 2. Соотношение основных параметров метрической резьбы с нормальным шагом и диаметров отверстия и сверла