Как сделать конусную резьбу

Обновлено: 05.07.2024

Трубная коническая резьба имеет аналогичный профиль с цилиндрической, но отличается уменьшением диаметра от начала нарезки до торца детали. Конусность выполняется в пропорции 1:16.

дюймовая коническая (профильный угол 600);
метрическая коническая (угол профиля 550);
трубная коническая (угол аналогичный метрической).

Создание дюймовых коническо-цилиндрических соединений невозможно. Поэтому дюймовые востребованы только для решения специфических задач.

При накручивании гайки уплотнение достигается за счёт плотного прилегания нарезанных канавок по причине увеличения диаметра от конца к середине детали. Поэтому её применяют в трубопроводах высокого давления.

Нарезание резьбы плашками

Главная / Справочники / Нарезание резьбы плашками

Резьба — это винтовая поверхность, образованная на телах вращения и применяемая для соединения, уплотнения или обеспечения заданных перемещений деталей машин и механизмов. Резьбы подразделяются на цилиндрические (образованные на цилиндрических поверхностях) и конические (образованные на конических поверхностях).

Основные элементы резьбы:

Наружный диаметр резьбы — это диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами наружной резьбы и впадинами внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы — диаметр цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами внутренней резьбы и впадинами наружной резьбы.
Средний диаметр резьбы — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении.
Вершина профиля — участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.
Впадина профиля — участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.
Шаг резьбы — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Угол подъёма резьбы — угол, образованный касательной к винтовой линии к точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами витка, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы.

В промышленности применяются следующие резьбы:

— имеет треугольный профиль и служит, в основном, для соединения деталей между собой. Метрическая резьба подразделяется на две группы: метрическая резьба с крупным шагом и метрическая резьба с мелким шагом для диаметров 0,25-600 мм.

— имеет то же назначение, что и цилиндрическая. Необходимая плотность соединения достигается деформацией витков трубной конической резьбы.

с углом профиля 60 град. Коническая дюймовая резьба применяется для получения плотных соединений.

— применяется для крепёжных соединений деталей машин болтами, винтами и шпильками.

— применяются, в основном, для ходовых винтов станков и других силовых передач. Трапецеидальные резьбы подразделяются на крупную, нормальную и мелкую.

— крупная, нормальная и мелкая — применяются преимущественно для ходовых и грузовых (с большой нагрузкой) винтов с односторонне действующей нагрузкой. В редких случаях используются как крепёжные.

— применяется для грузовых и ходовых винтов. Резьба сложна в изготовлении и имеет недостатки, ограничивающие её применение.

— трубная цилиндрическая резьба применяется в соединениях полых тонкостенных деталей, когда соединение должно быть особенно плотным.

— применяется для червяков.

Резьбы бывают левые и правые.

Характеристики

размеры — от 1/16’ до 6’;
количество витков на дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра;
шаг — от 0,8 до 2,309 мм;
наружный диаметр составляет 9,729–33,250 мм, а внутренний — 8,567–30,292 мм;
шаг нарезки определяется по справочным данным в зависимости от диаметра;
угол наклона сторон конуса относительно осевой линии детали должен иметь отношение 1:16;
сварочные аппараты применяются для фланцев только при диаметре более дюйма;
необходимо соблюдение отношения общей длины и расстояния нарезки.

Технологии нарезки

Чаще всего нарезка производится при помощи механического станка. Заготовка располагается на станке в вертикальном положении. Механический станок обрабатывает заготовку при помощи резьбовых инструментов – резцов, изготавливаемых из прочных железных сплавов. Внутренняя нарезка производится резцами изогнутой формы, наружная нарезка осуществляется резцами прямой или выгнутой формы. Чтобы получить максимально точную резьбу на механическом станке, нужно правильно соотнести частоту оборотов заготовки и угол воздействия резцов, учитывая параметры производительности станка.

Чтобы осуществить внутреннее нарезание вручную, необходимо создать отверстие в детали при помощи сверления.

Нарезка производится посредством метчиков – стержней с режущими кромками. Метчики подбираются, исходя из диаметра и шага, и закрепляются в тисках. Изначально используется черновой метчик для придания приблизительных размеров. После применяется чистовой метчик, посредством которого изделию придаются точные формы, в соответствии с заданными параметрами. Внутренняя резьба выполнена правильно только в том случае, если болты ввёртываются в трубу легко и плотно.

Наружное нарезание также может осуществляться вручную при помощи плашки. Этот инструмент закрепляется винтами на плашкодержателе, к нему прикрепляется стержень. Плашка должна находиться под углом 90° относительно оси нарезаемой детали. Далее мастер производит несколько переменных оборотов плашки до тех пор, пока не будет достигнута точная длина заготовки. Правильность выполнения наружного нарезания проверяется калибрами или гайками.

Требования ГОСТ

Основные требования ГОСТ 6111-52:

отклонение оси базовой плоскости к номинальному диаметру по величине не должно превышать резьбовой шаг;
положение базовой плоскости задаётся расстоянием от торца заготовки;
диаметры конической резьбы располагаются в единой основной плоскости, определяются расчётным сечением;
длина наружной резьбы l2 определяется на основе проверки среднего диаметра соответствующим кольцевым калибром, а внешней — пробкой;
при навинчивании труб и муфт номинальных размеров плоскость резьбы должна совпадать с торцевой частью муфты;
количество витков на большом диаметре конуса не должно быть менее двух;
длина от базовой плоскости до торцевой части трубки может быть уменьшена, но при этом соответствовать другим требованиям стандарта;
образующие конуса с осевой линией должны составлять угол 1047’24”.

Коническая резьба по ГОСТу (Фото: Instagram / metall_detal)

Требования ГОСТ 6211-81

Величины среднего d2 и внутреннего d1 диаметров должны быть вычислены по формулам:

где d — наружный диаметр;

Способы нарезки конической трубной резьбы

Для используются специальные инструменты известные как круглые плашки, которые соответствуют требованиям ГОСТа 6228. Плашки различаются по размерам диаметра резьбы, которого они способны нарезать. Плашка представляет собой закаленную гайку с центральным отверстием которое и осуществляет нарезание, а также боковые отверстия, которые позволяют освобождать трубу от образующейся металлической стружки.

На боковых поверхностях плашек расположены отверстия для вкручивания ручек, либо укрепляются клуппы, которые позволяют работать с меньшими усилиями, но с большей продуктивностью. При использовании плашки наружная резьба всегда нарезается за один проход. Использовать этот инструмент возможно как ручным, так и машинным способом который применяется при огромных объемах работ.

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

R — внешняя коническая;
RC — конические пазы внутреннего типа;
RP — внутренняя коническая с цилиндрическим профилем;
LH — левая;
RH — правая;
MK — конусная метрическая;
M — метрическая;
K — дюймовая коническая;
укор. — укороченный профиль;
пов. точ. — повышенная точность нарезки.

На чертеже обозначение выносят при помощи выноски на полке, стрелка указывает на основную линию. Длины нарезки не указываются, поскольку является стандартной. Коническая резьба указывается в виде дробной величины: числителем выступает маркировка внутренней нарезки, а знаменателем — наружной.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Отличия от метрической резьбы

Одним из самых первостепенных различий между метрической и дюймовой резьбой являются единицы измерения. Если в первом случае все числовые значения характеристик высчитываются в миллиметрах, то во втором – при помощи дюймов. Значения таких показателей, как ход и шаг, будут колоссально различаться при пересчёте из одной единицы измерения в другую. По этой причине меняется соотношение между диаметром и высотой нарезки. Есть выраженные отличия и в форме профиля, заключающиеся в разности градусных мер углов при вершинах. Градусная мера подобных углов при метрической резьбе равняется 60°, при дюймовой – 55°.

Незначительные отличия есть и в способе измерения некоторых параметров. Процесс происходит по идентичным правилам. Человек должен взять один из измерительных приборов (гребенки, резьбомер, микрометр, штангенциркуль) и произвести расчёты плотности посадки вкрученного болта. Но для каждой разновидности понадобятся приборы с совершенно разными калибрами.

Отличия существуют и в технологии нарезки. Метрическая нарезка происходит как с наружной части детали, так и во внутренней. Для осуществления этого процесса используются метчики и плашки. Дюймовая коническая резьба создаётся при помощи зажима комплектующей в тисках и ввинчивающих движений метчика. Необходимо обращать внимание на строение профиля и местоположения винтовых проходов.

Коническая трубная резьба может быть как внутренней, так и наружной.

Используется для совместного соединения труб, при этом участок трубы с резьбой сужается на конус, такая структура позволяет достигать максимальной прочности соединения труб.

Параметры конической трубной резьбы

На всех чертежах трубная коническая резьба имеет свои различные буквенные обозначения, например, такие как: R для наружной конической резьбы трубы, Rs — для внутренней конической, а LH — это обозначение используемое для левой резьбы, которая применяется намного реже.

Размеры трубной конической резьбы могут быть двух типов. Раньше были распространены только дюймовые конусные резьбы, но в последнее время все чаще стали использоваться и метрические.

Коническая трубная резьба основана на международных стандартах BSW, которые всегда совместимы со стандартами BSP. Также существует стандарт BSPT, полное уплотнение при его использовании достигается за счет некоторого смятия зубцов резьбы на обоих трубах в момент закручивания.

Существующие в настоящее время отечественные, а также международные стандарты:

Каждая резьба обладает определенными параметрами которые строго регламентируются нормативами ГОСТа 6211 81:

Способы нарезки конической трубной резьбы

Оборудование для нарезки

Существуют также специальные аппараты для нарезки, например, резьбонарезные станки. Эти станки могут нарезать как конусную так и цилиндрическую резьбу на трубах. Резьбонарезные станки имеют мощный двигатель, специальный тормоз для более безопасной работы, прочные подшипники которые увеличивают качество и точность работы, а также долговечность машины. Подобный станок позволяет нарезать обычную резьбу за 16 секунд, такая работоспособность часто требуется при строительстве крупных зданий, во время укладки трубопроводов.

Для нарезания внутренней конической трубной резьбы, используют такой инструмент как метчик. Он представляет собой закаленный винт имеющий на своей поверхности продольные борозды по которым отходит наружу образовавшаяся в процессе нарезки металлическая стружка. Метчик имеет рабочую и хвостовую части. Хвостовая часть вставляется в вороток метчикодержателя являющегося ручкой на который оказывается физическое воздействие для вращения во время нарезания резьбы. Рабочая же часть метчика в свою очередь вставляется в трубу и проворачивается, осуществляя нарезку.

Для нарезания внутренней конической резьбы также существуют станки, в которой метчик вращается с помощью мотора. Такой аппарат используется, например, при прокладке больших участков трубопроводов. В домашних условиях обычно бывает достаточно ручного метчика.

Применение труб с конической резьбой

Коническая трубная резьба широко используется для соединения труб, в тех случаях, когда к ним предъявляются высокие требования к сопротивлению высокому давлению. Форма строго регламентируется требованиями ГОСТа 6211 81.

Применяется для резьбовых соединений водяных, топливных, воздушных и масляных трубопроводов станков и машин. В некоторых случаях возможно использование специальных переходников которые имеют с одной стороны коническую, а с другой цилиндрическую резьбы, таким образом значительно расширяя возможности для монтажа.

Таким образом такой метод является очень важным и распространенным инженерным решением используемым для соединения труб.

дюймовая коническая (профильный угол 600);
метрическая коническая (угол профиля 550);
трубная коническая (угол аналогичный метрической).

При накручивании гайки уплотнение достигается за счёт плотного прилегания нарезанных канавок по причине увеличения диаметра от конца к середине детали. Поэтому её применяют в трубопроводах высокого давления.

Нарезание резьбы плашками

Главная / Справочники / Нарезание резьбы плашками

Основные элементы резьбы:

Наружный диаметр резьбы — это диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами наружной резьбы и впадинами внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы — диаметр цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами внутренней резьбы и впадинами наружной резьбы.
Средний диаметр резьбы — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении.
Вершина профиля — участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.
Впадина профиля — участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.
Шаг резьбы — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Угол подъёма резьбы — угол, образованный касательной к винтовой линии к точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами витка, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы.

В промышленности применяются следующие резьбы:

с углом профиля 60 град. Коническая дюймовая резьба применяется для получения плотных соединений.

— применяется для крепёжных соединений деталей машин болтами, винтами и шпильками.

— применяется для червяков.

Резьбы бывают левые и правые.

Характеристики

размеры — от 1/16’ до 6’;
количество витков на дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра;
шаг — от 0,8 до 2,309 мм;
наружный диаметр составляет 9,729–33,250 мм, а внутренний — 8,567–30,292 мм;
шаг нарезки определяется по справочным данным в зависимости от диаметра;
угол наклона сторон конуса относительно осевой линии детали должен иметь отношение 1:16;
сварочные аппараты применяются для фланцев только при диаметре более дюйма;
необходимо соблюдение отношения общей длины и расстояния нарезки.

Технологии нарезки

Чтобы осуществить внутреннее нарезание вручную, необходимо создать отверстие в детали при помощи сверления.

Требования ГОСТ

Основные требования ГОСТ 6111-52:

отклонение оси базовой плоскости к номинальному диаметру по величине не должно превышать резьбовой шаг;
положение базовой плоскости задаётся расстоянием от торца заготовки;
диаметры конической резьбы располагаются в единой основной плоскости, определяются расчётным сечением;
длина наружной резьбы l2 определяется на основе проверки среднего диаметра соответствующим кольцевым калибром, а внешней — пробкой;
при навинчивании труб и муфт номинальных размеров плоскость резьбы должна совпадать с торцевой частью муфты;
количество витков на большом диаметре конуса не должно быть менее двух;
длина от базовой плоскости до торцевой части трубки может быть уменьшена, но при этом соответствовать другим требованиям стандарта;
образующие конуса с осевой линией должны составлять угол 1047’24”.

Коническая резьба по ГОСТу (Фото: Instagram / metall_detal)

Требования ГОСТ 6211-81

Величины среднего d2 и внутреннего d1 диаметров должны быть вычислены по формулам:

где d — наружный диаметр;

Способы нарезки конической трубной резьбы

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

R — внешняя коническая;
RC — конические пазы внутреннего типа;
RP — внутренняя коническая с цилиндрическим профилем;
LH — левая;
RH — правая;
MK — конусная метрическая;
M — метрическая;
K — дюймовая коническая;
укор. — укороченный профиль;
пов. точ. — повышенная точность нарезки.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Отличия от метрической резьбы

Коническая трубная резьба – это специальный вид разъёмного соединения представляющего собой спиралевидные канавки, нанесённые на коническую поверхность трубы или стального стержня. Данный вид соединений применяется при повышенных требованиях к надежности и герметичности. Рассмотри основные параметры данных соединений, а также способы соединения с другими типами резьб.

Характеристики конической трубной резьбы

Чтобы обеспечить правильное соединение труб на каждой из них нарезается необходимый вид резьбы – наружный или внутренний. Конусность соединения составляет 1:16, угол профиля 55°. Чаще всего применяются дюймовые конусные резьбы, но в последнее время широкое применение получили и метрические. Резьба имеет выступ и канаву с двумя боковыми сторонами, сходящимися на вершине.

Основные параметры резьб:

Диаметр размеры — от 1/16’ до 6’.
Количество витков на один дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра.
Шаг резьбы - от 0,8 до 2,309 мм.
Наружный диаметр сечения - от 9,729 до 33,250 мм.
Внутренний диаметр сечения – от 8,567 до 30,292 мм.
Шаг нарезки резьбы зависит от диаметра.
Конусность резьбы составляет 1 к 16.

Основными стандартом конических трубных резьб является BSW, совместимая с другим стандартом - BSP. Ещё один международный стандарт BSPT отличается допуском небольшого смятия зубцов резьбы при закручивании для обеспечения максимальной герметичности. Отечественные стандарты конических резьб регулирует ГОСТ 6211-81.

Как обеспечить нестандартное коническое соединение

При необходимости обеспечить соединение конической наружной и цилиндрической внутренней резьб без переходников можно воспользоваться стандартом ТКР, основой которого является BSW. Здесь следует учесть, что в отличие от других стандартов, размер представляет собой не фактическое сечение, а условный проходной диаметр трубы. Длина соединения от основной плоскости до торца составляет от 4 до 28,6 мм., общая рабочая протяженность – от 6,5 до 40 мм.

В соответствии с ГОСТ допускается, что длина резьбового соединения может быть меньше чем указано в стандарте. Следует учесть, что наружный диаметр трубной резьбы определяется эмпирически, а отклонения среднего диаметра возможны в пределах от 0,9 до 3,5 мм.

Сфера применения

Несмотря на более высокую сложность изготовления в сравнении с цилиндрическим резьбами, конические трубные соединения широко применяются в современной технике. В первую очередь для соединений работающим под высоким давлением. Это гидравлические системы и оборудование, трубопроводы подачи масла, охлаждающих жидкостей и воздуха к станкам и другому оборудованию. Для соединений широко используются специальные переходники с цилиндрических на конические резьбы, расширяя возможности использования данных стандартов.

Читайте также: