Дюймовая резьба

Дюймовая резьба

Резьбовые соединения получили весьма широкое распространение. Дюймовая резьба чаще всего используется при изготовлении труб, которые могут соединяться с различными фитингами. Рассматриваемая резьба может наносится на трубы из металла или пластика. Размер в дюймах указывается согласно ГОСТ, в интернете можно встретить различные таблицы, на которые можно ориентироваться при работе.

Основные размеры дюймового крепежа UNC приведены в таблице дюймовых резьб

Типоразмер Наружный диаметр, дюймов Наружный диаметр, мм Диаметр сверления, мм mm Число витков на дюйм Шаг, мм
N 1 – 64 UNC 0,073 1,854 1,50 64 0,397
N 2 – 56 UNC 0,086 2,184 1,80 56 0,453
N 3 – 48 UNC 0,099 2,515 2,10 48 0,529
N 4 – 40 UNC 0,112 2,845 2,35 40 0,635
N 5 – 40 UNC 0,125 3,175 2,65 40 0,635
N 6 – 32 UNC 0,138 3,505 2,85 32 0,794
N 8 – 32 UNC 0,164 4,166 3,50 32 0,794
N 10 – 24 UNC 0,190 4,826 4,00 24 1,058
N 12 – 24 UNC 0,216 5,486 4,65 24 1,058
1/4″ – 20 UNC 0,250 6,350 5,35 20 1,270
5/16″ – 18 UNC 0,313 7,938 6,80 18 1,411
3/8″ – 16 UNC 0,375 9,525 8,25 16 1,587
7/16″ – 14 UNC 0,438 11,112 9,65 14 1,814
1/2″ – 13 UNC 0,500 12,700 11,15 13 1,954
9/16″ – 12 UNC 0,563 14,288 12,60 12 2,117
5/8″ – 11 UNC 0,625 15,875 14,05 11 2,309
3/4″ – 10 UNC 0,750 19,050 17,00 10 2,540
7/8″ – 9 UNC 0,875 22,225 20,00 9 2,822
1″ – 8 UNC 1,000 25,400 22,25 8 3,175
1 1/8″ – 7 UNC 1,125 28,575 25,65 7 3,628
1 1/4″ – 7 UNC 1,250 31,750 28,85 7 3,628
1 3/8″ – 6 UNC 1,375 34,925 31,55 6 4,233
1 1/2″ – 6 UNC 1,500 38,100 34,70 6 4,233
1 3/4″ – 5 UNC 1,750 44,450 40,40 5 5,080
2″ – 4 1/2 UNC 2,000 50,800 46,30 4,5 5,644
2 1/4″ – 4 1/2 UNC 2,250 57,150 52,65 4,5 5,644
2 1/2″ – 4 UNC 2,500 63,500 58,50 4 6,350
2 3/4″ – 4 UNC 2,750 69,850 64,75 4 6,350
3″ – 4 UNC 3,000 76,200 71,10 4 6,350
3 1/4″ – 4 UNC 3,250 82,550 77,45 4 6,350
3 1/2″ – 4 UNC 3,500 88,900 83,80 4 6,350
3 3/4″ – 4 UNC 3,750 95,250 90,15 4 6,350
4″ – 4 UNC 4,000 101,600 96,50 4 6,350

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.

Методы нарезки

Для нарезки дюймовой резьбы можно использовать ручной и механизированный способ.

Ручную нарезку выполняют специальным инструментом — плашками и метчиками. Плашку используют для нарезки наружной резьбы, а метчик — для внутренней. Нарезания выполняют в следующей последовательности:

  • Деталь, на которой нарезается резьба, плотно фиксируется в тисках.
  • Фиксируется инструмент для нарезания: плашка — в плашкодержателе, метчик — в воротке.
  • Инструмент подготавливают к нарезанию. Метчик вставляют во внутреннюю часть трубы, а плашку — надевают на ее конец.
  • Выполняют нарезку за счет вращения инструмента плашкодержателем или воротком.

Процедуру нарезания обычно повторяют несколько раз для получения лучшего результата.

Нарезание дюймовой резьбы механизированным способом выполняют на токарном станке. При этом соблюдается следующая последовательность операций:

  • Деталь зажимают в патроне станка. На ступоре станка фиксируют резец для нарезки.
  • Снимают фаску на конце обрабатываемой детали.
  • Настраивают скорость перемещения суппорта. При задании настроек ориентируются на данные таблиц дюймовой резьбы токарного станка.
  • Подводят резец к поверхности детали и запускают станок, включая резьбовую подачу.

Механизированная нарезка дюймовой резьбы отличается повышенной производительностью и качеством результата. Однако применять этот способ можно не для каждой трубы. Изделие должно обладать достаточной жесткостью и толщиной стенки, чтобы выдержать обработку на токарном станке. Кроме того, нарезка резьбы — это технологическая операция, которую должен выполнять квалифицированный токарь, имеющий соответствующие навыки.

Отличительные особенности между метрической и трубной резьбой

По сути, отличий между дюймовой и метрической резьбой не так уж и много. Если говорить о наиболее заметных, выделяющих дюймовый вариант на фоне метрического, следует сказать о форме профиля резьбового гребня. На вид, он кажется более острым. Так, верхний угол резьбового профиля равен 55 градусам.

Кроме формы, отличительной особенностью метрического трубного варианта от дюймового является расчет размеров диаметра и шага. Таким образом, для метрического расчет происходит в миллиметрах, а для трубного – в дюймах. Однако, единица измерения «дюйм», в данном случае, не соответствует привычному значению 2,54 см. Для трубной резьбы используют особый, трубный дюйм, который равен 3,324 см.

Детальную таблицу, вы сможете найти в указанном выше нормативном документе. В нем размещены как целые, так и дробные значения данных дюймов. Таким образом, например, резьба с обозначением ¾ будет равна приблизительно 25 мм. Более того, сам шаг принято считать не в мм., а в нитках. Нитки – это нарезанные канавки, на дюймовом мерном отрезке.

Чтобы определить шаг, нужно воспользоваться привычными инструментами: гребенком, калибром, механическим измерителем и т.д. Поэтому, промер будет производится исходя из тех же правил как в метрическом, так и трубном варианте.

И так, как же осуществить промер шага:

  1. Возьмите муфту или штуцер, с нарезанной внутренней или наружной резьбой, зная их параметры.
  2. Вкрутите болт в резьбу.
  3. Если болт сел плотно, значит шаг и диаметр можно считать определенными. Если болт не подошел, повторите со следующим калибром.
Читайте также  Резка металла водой

При использовании резьбомера, процесс проходит намного проще. Нужно всего лишь приложить пластину к резьбе. Если профили совпадают, значит резьба совпадает цифре, указанной на пластине инструмента.

Используя обычный штангенциркуль или микрометр, вам удастся определить только внешний диаметр.

На эту резьбу распространяется стандарт ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая».

Единица измерений параметров: дюйм.
Направление: левая резьбы.
2 класса точности: класс А (повышенный), класс В (средний).

Почему для измерения используем дюймы?

Дюймовые размеры пришли к нам из Западной Европы. Требования стандарта ГОСТ 6357-81, который действует в странах постсоветского пространства, основаны на базе резьбы BSW (British Standard Whitworth), известной как резьба Витворта. Англичанин Джозеф Витворт (Joseph Whitworth), инженер по образованию, в 1841 году предложил новый для того времени тип нарезания резьбы. Он разработал удобный и надежный стандарт для мелкой резьбы с фиксированным углом канавки 55° и имеющей стандартный шаг для данного диаметра. Это нововведение вскоре стало первым национальным стандартом, его приняли железнодорожные компании, которые ранее использовали различные ре́зьбы. Стандарт был применён повсеместно. Позже он стал одним из британских стандартов и стал называться британский стандарт Витворта (сокращённо BSW).

Этот тип резьбы применяется как в самих трубах, так и в трубных элементах и соединениях (угольники, муфты, контргайки, тройники).

В сечении профиля можно увидеть равнобедренный треугольник с углом 55 градусов и закруглениями на вершинах и впадинах контура для более высокой герметичности соединения.

Нарезать резьбу допускается на трубах до 6 дюймов. Труба в диаметре более 6” сваривается для большей надежности и герметичности.

Условное обозначение дюймовой резьбы в международных стандартах

Международная: G.
Великобритания: BSPP.
Япония: PF.

Указывается буква G и диаметр прохода (внутренний диаметр) трубы в дюймах. Наружный диаметр резьбы в обозначении отсутствует.

Примеры обозначений резьбы:

G 1/2 — резьба трубная цилиндрическая наружная, внутренний Ø трубы 1/2». Наружный диаметр трубы составит 20,995 мм (см. таблицу ниже), кол-во шагов на длине 25,4 мм (1дюйм) будет равно 14.

Также могут быть обозначены класс точности (А, В), направление витков (LH), длина свинчивания (обозначается последней, в мм):

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.
G 1 ½ -В-40 — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, длина свинчивания 40 мм.

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

Диаметр условного прохода трубы, мм Диаметр резьбы, дюйм Наружный диаметр трубы, мм
Труба стальная водо-газо-проводная Труба бес-шовная Труба поли-мерная
10 3/8″ 17 16 16
15 1/2″ 21,3 20 20
20 3/4″ 26,8 26 25
25 1″ 33,5 32 32
32 1 ¼» 42,3 42 40
40 1 ½» 48 45 50
50 2″ 60 57 63
65 2 ½» 75,5 76 75
80 3″ 88,5 89 90
90 3 ½» 101,3 102 110
100 4″ 114 108 125
125 5″ 140 133 140
150 6″ 165 159 160

Все это в несколько раз сложнее, чем стандарты на метрические резьбы, но все же это вполне конечное множество, не такое уж страшное, когда оно сведено в красивую таблицу.

Кстати, сомневаюсь, что где-либо вы найдете это по-русски, ибо в СССР (как я теперь могу ответственно заявить) не было о дюймовых резьбах никакой особо подробной информации. Более-менее освещались в справочниках только трубные резьбы, и то частично, так как советский водогазовый трубный стандарт почти совпадал с британским BSP.

Смотрите, как все устроено в американской системе, это неполная таблица, а только по наиболее употребительным диаметрам и типам резьб
(полная — тут)
В правой части таблицы — как раз число ниток на дюйм, для разных видов резьбы

Обозначения:
UNC-Unified National Course — крупная или обычная
UNF-Unified National Fine — мелкая
UNEF-Unified National Extra Fine — особо мелкая
NPT-National Pipe Tapered — трубная обычная

Британский стандарт похож, но не совпадает. Например, для резьбы 1/2» у американцев 13 ниток на дюйм, а в британском стандарте BSW — 12.
Да, надо еще сказать, что в общем-то британских стандартов несколько, но кроме BSW и BSP мне никогда ничего не попадалось.
BSP — это трубная резьба.
http://en.wikipedia.org/wiki/British_Standard_Pipe

Нарезание

Если нарезание осуществляется ручным методом, а не посредством станочного устройства, это может вызвать определенные сложности, в особенности тогда, когда наружный диаметр резьбы превышает 1 дюйм.

Лучше всего использовать особое устройство для создания резьбового соединения. Называется оно «клупп». Клупп заключает в себе корпус с парой рукоятей. В нем размещаются передвижные гребни, которые можно регулировать. Посредством гребенок выполняется постепенное углубление клуппа.

Кроме того, возможно применять сменяемые гребни с полным/неполным резьбовым профилем. Они стоят не слишком дешево, потому купить их может не каждый. Можно воспользоваться обычной плашкой, посредством которой создается нарезка.

При кручении держателя плашки по часовой стрелке выполняется его навинчивание на нарезку, которая имеется на втулочном элементе. Втулка фиксируется на трубном изделии при помощи 3 болтовых элементов. У данного приспособления есть бесспорный плюс: не нужно делать упор в трубное изделие в начале нарезания.

Ручное создание нарезки проходит так:

  • трубное изделие закрепляется в тисках, метчик устанавливается в вороток, плашка – в держатель;
  • плашку устанавливают на трубное изделие, а метчик – внутрь него. Затем, прокручивая рукоятки воротка либо держателя, выполняют ввинчивание/навинчивание метчика/плашки в/на трубное изделие;
  • если необходимо, процедуру повторяют не один раз до тех пор, пока в трубном изделии не будет прорезано углубление, которое равно высоте резьбового профиля.

Конечно, создание нарезки снаружи и внутри проходит не параллельно, а поочередно.

Нарезание посредством станочного устройства осуществляется таким образом:

  • трубное изделие закрепляют в патроне токарного устройства. В суппортном элементе должен быть установлен резец, соответствующий диаметру резьбы в дюймах;
  • устройство запускают, в трубном изделии создают фаску;
  • после нарезания фаски выполняют подвод инструмента к наружной/внутренней части трубы, запускают подачу резьбы. Перед этим настраивают быстроту передвижения суппортного элемента.

Безусловно, и плашку, и метчик возможно применять на станочном устройстве, закрепляя их в передней/задней бабке. Однако стоит учесть тот факт, что параметры дюймовой резьбы, созданной резцовым инструментом, будут более точными.

Метрическая резьба – имеет обозначение основных параметров в миллиметрах. Для примера рассмотрим угловой фитинг с внешней цилиндрической резьбой EPL 6-GМ5. В данном случае EPL говорит о том, что фитинг угловой, 6-ка это 6 мм — внешний диаметр подключаемой к фитингу трубки. Литер “G” в его маркировке сообщает о том, что резьба цилиндрическая. «М» указывает на то, что резьба метрическая, а цифра «5» указывает на номинальный диаметр резьбы, равный 5-ти миллиметрам. Фитинги (из тех, что имеются у нас в продаже) с литерой “G” также снабжены резиновым уплотнительным кольцом, а потому не требуют фум-ленты. Шаг резьбы в данном случае равен – 0,8 миллиметров.

Читайте также  Схема цветомузыки

Основные параметры дюймовой резьбы, соответственно названию – указываются в дюймах. Это может быть резьба на 1/8, 1/4, 3/8 и 1/2 дюйма и т.д. Для примера возьмем фитинг EPKB 8-02. EPKB – это разновидность фитинга (в данном случае разветвитель). Резьба коническая, хотя к этому и нет отсылки с помощью литеры “R”, что было бы грамотнее. 8-ка – говорит о том, что внешний диаметр подключаемой трубки – 8 миллиметров. А 02 — о том, что присоединительная резьба на фитинге 1/4 дюйма. Согласно таблице, шаг резьбы составляет 1,337 мм. Номинальный диаметр резьбы составляет 13,157 мм.

Таблица перевода маркировки резьбы фитинга в дюймы
Маркировка резьбы фитинга Резьба в дюймах
01 1/8″
02 1/4″
03 3/8″
04 1/2″

Профили конической и цилиндрической резьб совпадают, что позволяет свинчивать между собой фитинги с конические резьбой и цилиндрической.