Коническая нарезка. Нарезание трубной конической резьбы bspt. что такое коническая трубная резьба? Коническая трубная резьба
Коническая резьба и ее обозначение в представленной таблице должно соответствовать установленным государственным ГОСТам, поскольку она используется для создания прочного соединения труб, где имеется высокое давление или возлагаются внешние высокие механические нагрузки. Примером применения можно обозначить такие факторы, как:
- Получение прочного соединения труб, что прокладываются под грунтовой дорогой на незначительной глубине, все дело в том, что на них возлагаются нагрузки посредством проезжающего по дороге автотранспорта.
- Также коническая резьба используется для объединения трубопроводов в тех местах, где нельзя применить сварку или нет возможности ее использовать. Это может быть взрывоопасная среда, что исключает возможность применения сварочной аппаратуры.
- Кроме этого, она применяется в тех случаях, когда нарезка имеет следы износа или же нет возможности полностью заменить данный элемент. Но стоит отметить, что подобный тип изделия носит непостоянный характер, поскольку замена изношенного элемента является неизбежной мерой.
В основном ее применяют для герметизации труб, используемых при прокладке водо-газопроводов, осуществляя большую надежность соединения даже в самых экстремальных условиях.
Краткое описание
Трубная коническая резьба представляет собой особый тип нарезки, что по своей форме похож на конус, то есть, уменьшение диаметра к концу детали. Профиль подобного соединения должен иметь исключительно угол 55 градусов, а сама нарезка имеет впадины и вершины закругленной формы.
В этом случае шаг обозначается соответствующим числом витков на дюйм и нарезаются они под уклоном 1°47′24″, что, в свою очередь, должно отвечать конусности 1:16. Надежность сплочения заключается в том, что чем больше витков, тем выше герметичность.
Кроме этого, есть резьба метрическая коническая в соединениях внешней конусовидной с внутренней цилиндрической с обозначенным профилем, что согласно ГОСТ 9150-2002 должен иметь плоскосрезанные впадины.
Одним из основных преимуществ ее является то, что нарезание конической резьбы можно осуществлять непосредственно на месте, используя резьбонарезные плашки или клупов. Но чтобы сделать правильную нарезку необходимо использовать специальные трубные тески, поскольку вращающий момент вовремя создания пазов достаточно большой.
Также применяется по ГОСТ 6111-52 резьба коническая дюймовая. Она предназначена для объединения топливных, масляных, гидро-и воздухо трубопроводов в машиностроении. Что касается отличия от обычной конусовидной, то оно заключается в том, что в этом случае нет привязки к шагу нарезки, а измеряется по количеству оборотов на единицу длины.
Само название означает, что ее размеры указываются в дюймах, поскольку относится к английской системе измерения, к примеру, 1/8, 1/4, 1/2 дюйма.
Технические характеристики
Согласно государственному стандарту трубная коническая резьба должна непосредственно отвечать таким требованиям, как:
- Профильный угол обязательно должен отвечать 55 градусам.
- К разным диаметрам используется свой шаг нарезки.
- Обязательное соблюдение угла отклонения конусной поверхности от самой оси трубы независимо от ее диаметра. Уклон выполняется в соотношении 1:16.
- Использование сварочной аппаратуры или соединительных фланцев прилагается только при больших диаметрах труб. Максимально возможный диаметр – 6 дюймов.
- Кроме этого, требуется соблюдать соотношение общей рабочей длины с рабочей нарезкой.
Поэтому очень важно, чтобы черчение полностью соответствовало установленным государственным стандартам, поскольку такие соединительные детали применяются в точках с повышенным давлением и температурами, что, в свою очередь, дает возможность максимальной герметизации деталей трубопровода при необходимости.
Размеры согласно ГОСТ 6211-81
Обозначение на чертежах
В связи с тем, что при применении трубной конической резьбы могут использоваться различные типы таких спаек, то должным образом необходимо знать размеры. Согласно ГОСТ 6111-52 размеры обозначаются дробью, где знаменатель, это внешний диаметр, а числитель его внутренний диаметр.
Обозначения трубной конусной резьбы на чертеже представлены такими буквами, как:
- R – обозначение конической резьбы с наружным резьблением.
- Rc – указывается конические внутренние пазы.
- Rр – внутренняя резьба цилиндрического профиля.
- LН – нарезка с левой спиралью.
- RH – с правой спиралью.
- МК – метрическая конусовидная.
- М – метрическая.
- К – коническая дюймовая резьба.
- Трубная коническая резьба – К труб ½ ГОСТ 6211-69.
- С укороченным профилем – К труб ½ укор ГОСТ6211-69.
- Укороченная коническая с повышенной точностью – К труб ¾ пов. точ. ГОСТ 6211-69.
Цилиндрическая резьба используется непосредственно вместе с наружной конусной нарезкой, что располагают одинаковым шагом.
Профиль и размеры конической дюймовой резьбы с углом профиля 60 градусов
Данная таблица показывает какие могут быть отклонения по уклону и по шагу профиля.
Видео: нарезание трубной конической резьбы.
Что касается дополнительных креплений, то зачастую используют шплинты в качестве соединительных деталей, поскольку трубопроводы могут подвергаться вибрации как постоянной, так и периодической.
Все дело в том, что данный тип соединения имеет свойство раскручиваться, то во избежание этого используются шплинты для таких соединений. Особенно это касается мест прокладывания трубопроводов под магистралями, где имеется постоянное движение автотранспорта, что создает вибрации.
Трубная резьба конического типа используется в работах, при которых важно обеспечить хорошую герметичность системы, ее надежность. Обычно она применяется тогда, когда конструкция предназначается для жидкостей или газов под высоким давлением. Это резьба имеет три диаметра: внутри, снаружи и посередине. Диаметр становится меньше к ее окончанию. Конструкция с таким типом нарезания в профиль имеет конусный облик.
Применение
Трубная резьба конического типа обычно применяется при следующих условиях:
- Наличие деформированной нарезки внутри со следами износа на соединениях тогда, когда проблему невозможно ликвидировать посредством полной замены элемента. Такая нарезка позволяет придать системе большую герметичность. Однако это временная мера. Полная замена элемента неизбежна, и лучше произвести ее как можно быстрее. Стоит помнить, что в ином случае система может прийти и вовсе в аварийное состояние;
- Используется для обеспечения нужной герметичности в конструкции, в которой находится носитель под высоким давлением. Витки такого типа обеспечивают надежность соединения даже при применении в экстремальных условиях.
Стандарты
Резьба конического типа, согласно ГОСТ, отличается профилем с углом в 55 гр. Ее витки закругляются. Также она отличается различным шагом между витками. Размер шага зависит от диаметра. Предельный диаметр детали, на которой нарезана резьба конического типа, составляет 6 дюймов. При диаметре, превышающем это значение, для соединения применяется сварка.
Согласно ГОСТ, у трубной резьбы данного типа есть регламентированное соотношение между диаметром средним, снаружи и внутри. Также имеет значение и длина нарезки. Различается длина полная и длина рабочая. Их соотношение также должно быть фиксированным. Чем больше витков на элементе, там надежней и герметичней будет соединение.
Таблица
Диаметры, длины и шаги трубной конической резьбы
| d 0 | d ср | d 1 | d T | l 1 | l 2 | n | S | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 8 | 9.7 | 9.2 | 8.6 | 8.3 | 9 | 4.5 | 28 | 0.907 |
| 1 / 4 | 13.2 | 12.3 | 11.4 | 11.1 | 11 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 3 / 8 | 16.7 | 15.8 | 15 | 14.6 | 12 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 1 / 2 | 21 | 19.8 | 18.6 | 18.2 | 15 | 7.5 | 14 | 1.814 |
| 3 / 4 | 26.4 | 25.3 | 24.1 | 23.5 | 17 | 9.5 | 14 | 1.814 |
| 1 | 33.3 | 31.8 | 30.3 | 29.6 | 19 | 11.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 4 | 41.9 | 40.4 | 39 | 38.1 | 22 | 13.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 2 | 47.8 | 46.3 | 44.9 | 44 | 23 | 14.0 | 11 | 2.309 |
| 2 | 59.6 | 58.1 | 56.7 | 55.7 | 26 | 16.0 | 11 | 2.309 |
| 2 1 / 2 | 75.2 | 73.7 | 72.2 | 71.1 | 30 | 18.5 | 11 | 2.309 |
| 3 | 87.9 | 86.4 | 84.9 | 83.7 | 32 | 20.5 | 11 | 2.309 |
| 4 | 113 | 111.6 | 110.1 | 108.5 | 38 | 25.5 | 11 | 2.309 |
| 5 | 138.4 | 137 | 135.5 | 133.7 | 41 | 28.5 | 11 | 2.309 |
| 6 | 163.8 | 162.4 | 160.9 | 158.9 | 45 | 31.5 | 11 | 2.309 |
Обозначение
Резьба конического типа имеет разные обозначения. Все они определяются согласно ГОСТ. Обозначения включают в себя символ R, расшифровать который можно как условное обозначение наружных витков, а также их размеры. Левые витки обозначаются символами LH. Витки внутри обозначаются символом Rc, внутренние цилиндрического типа – Rp.
Важно: Чаще всего наружные трубные витки конического типа применяются совместно с внутренними витками цилиндрического типа.
Соединение посредством трубной резьбы обозначается дробью. Числителем в ней являются витки внутри, а знаменателем – снаружи.
Для того чтобы увидеть трубную резьбу конического типа, вы можете посмотреть фото. На них можно наглядно увидеть, чем и как подобные витки отличаются от других. Фото можно посмотреть на этой же страничке.
Резьба представляет собой винтовую канавку определенного профиля, прорезанную на цилиндрической или конической поверхностях. На токарных станках ее выполняют посредством двух равномерных движений - вращения заготовки и поступательного перемещения режущего инструмента вдоль ее оси.Применяемые резьбы можно разделить на ряд групп:
1) по расположению - на наружные и внутренние;
2) по назначению - на крепежные и ходовые;
3) по форме исходной поверхности - на цилиндрические и конические;
4) по направлению - на правые и левые;
5) по форме профиля - на треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые;
6) по числу заходов - на одно и многозаходные.
Крепежные резьбы чаще всего имеют треугольный профиль.
Они используются для соединения различных деталей.-
Ходовые резьбы служат для преобразования вращательного движения в поступательное. К ним относятся резьбы с трапецеидальным и реже прямоугольным профилем.
Конические резьбы обеспечивают высокую герметичность соединения и поэтому применяются в местах, находящихся под повышенным давлением жидкостей и газов.
У правых резьб винтовая канавка имеет направление по ходу часовой стрелки (если смотреть с торца детали), у левых - наоборот.
Однозаходными называются резьбы, имеющие одну винтовую канавку. В многозаходных резьбах выполнено несколько параллельных винтовых канавок, равномерно расположенных по окружности. Число заходов резьбы можно определить по количеству начал винтовых канавок на торце детали.
Нарезание резьб круглыми плашками
1. Область применения и инструменты.
Круглые плашки применяются для нарезания наружных резьб треугольного профиля на деталях, к которым не предъявляют высоких требований соосности резьбы с другими поверхностями. Пределы выполняемых резьб ограничиваются механическими свойствами обрабатываемого металла. Так, например, на токарных станках" круглыми плашками нарезают резьбы на стальных деталях с шагом примерно до 2 мм. Для более мягких цветных металлов этот предел может быть увеличен. Резьбы с крупным шагом предварительно прорезают резцом, а затем калибруют плашками.Круглые плашки (рис. 118, а) по внешнему виду напоминают гайку, в которой для создания режущих кромок просверлены стружечные отверстия (от 3 до 8 в зависимости от размера).
Рабочая часть плашки для цилиндрических резьб состоит из трех участков: двух крайних - режущих и среднего - калибрующего. Режущие части плашки конические с углом конуса 2ф = 50-60°. Калибрующая часть цилиндрическая, Она придает резьбе окончательные размеры и обеспечивает направление плашке в процессе резания.
Геометрическая форма зуба плашки создается передним углом у который выполняют заточкой в пределах 15-20° (для плашек централизованного изготовления). При резании твердых металлов его рекомендуется уменьшать до 10-12°, а для мягких - увеличивать4 до 20-25°. Задний угол а выполняют затылованием только на режущих частях в пределах 6-8°.
Для крепления в плашкодержателе или резьбонарезном патроне на наружной поверхности плашки предусмотрены конические углубления и угловой паз. Угловой паз плашки позволяет при необходимости
Разрезать плашку шлифовальным кругом по перемычке (рис. 118, б) и регулировать ее диаметр в пределах 0,1- 0,3 мм.
Круглые плашки общего назначения изготавливаются для следующих резьб: метрических с крупным шагом Ml - М68; метрических с мелкими шагами М1Х0,2 - М135Х6; дюймовых 1/4-2"; трубных 1/8-1l/2". Плашки должны обеспечить нарезание резьб 2-го класса точности.
Плашки для конических резьб более широкие и имеют только одну режущую часть со стороны большего диаметра. Особенность работы плашек состоит в том, что в процессе прорезания винтовой канавки участвует не только режущая, но и калибрующая часть. 
Такие плашки изготавливаются для резьб от 1/16" до 2".
Плашки выполняются из легированной стали 9ХС или быстрорежущих сталей Р9 и Р18. На плашках маркируются обозначение резьбы, класс точности (только 3-й), марка стали (9ХС не указывается), буква Л для левых резьб.
2. Приемы нарезания резьбы плашкой.
Перед нарезанием заготовка чисто обтачивается до размера на 0,1-0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы. Большое занижение диаметра заготовки следует выполнять для резьб с большим шагом и более пластичных обрабатываемых металлов. Это делают с целью предотвращения срыва вершинок резьбы вследствие частичного выдавливания металла при резании. Для лучшего центрирования плашки на конце заготовки протачивают небольшую фаску под углом 30-40° к оси.Процесс нарезания цилиндрических резьб плашками имеет некоторые особенности. После того как плашка врежется в заготовку примерно на половину своей ширины, резьба нарезается самозатягиванием. Это означает, что для дальнейшего продвижения плашка не нуждается в принудительной подаче и навинчивается на заготовку, как гайка на винт. Однако в момент врезания плашку необходимо подавать на заготовку равномерным усилием. При этом величина подачи должна быть примерно равна шагу резьбы. В противном случае может произойти срыв первых витков.
Кроме того, во время врезания важно совместить плашку с осью заготовки. Этому до некоторой степени помогает центрирующая фаска на заготовке. Если плашка врежется с переносом, профиль нарезаемой резьбы исказится или произойдет срыв витков.
Нарезание резьб плашками на токарных станках выполняют с помощью резьбонарезных патронов, одна из конструкций которых приведена на рис. 119.
Плашкодержатель 1 и цилиндрическая оправка с конусным хвостовиком 4 соединены подвижно в осевом направлении призматической шпонкой 8, закрепленной винтом 7 в пазу держателя. На цилиндрической части оправки выполнен продольный паз, оканчивающийся кольцевой канавкой 9, в которой установлен подпружиненный упор 10 одностороннего действия.
Врезание плашки в заготовку осуществляется подачей держателя 1 вперед поворотом рукоятки 3 с эксцентриком 5. Затем при самозатягивании инструмента держатель скользит по оправке. В конце нарезания резьбы шпонка 8 заскакивает в кольцевую канавку 9 и держатель, увлекаемый плашкой, свободно проворачивается
При включении обратного вращения шпинделя шпонка останавливается упором 10 против паза оправки, входит в него и позволяет держателю продвигаться назад во время свинчивания плашки.
Патрон настраивается на длину нарезаемой резьбы установкой указателя 2 в необходимое положение по шкале, нанесенной вдоль паза держателя. Сквозной вырез 11 в держателе предназначен для очистки патрона от стружки. Для крепления в патроне плашек меньших размеров в посадочное отверстие держателя 1 устанавливают специальные переходные кольца.
Нарезание резьбы плашкой обычно ведется за одну установку непосредственно после подготовки заготовки под резьбу. Для этого следует: 1) убедиться, что пиноль задней бабки и шпиндель станка соосны; 2) установить заднюю бабку возможно ближе к заготовке и закрепить на станине; 3) закрепить плашку в резьбонарезном патроне и установить в пиноль задней бабки; 4) настроить резьбонарезной патрон на требуемую длину нарезания по первой заготовке из партии.
После выполнения подготовительных действий плашку подводят к вращающейся заготовке ручной подачей, производят равномерный поджим до нарезания 2-3 полных витков резьбы. После этого подачу прекращают, так как дальнейшее нарезание осуществляется самозатягиванием. Конические резьбы нарезаются с принудительной подачей почти на всей длине обработки. В конце резания
станок переключают на обратное вращение шпинделя и свинчивают плашку.
Иногда приходится нарезать длинные резьбы, выполнить которые при помощи резьбонарезного патрона невозможно. В таком случае плашку можно закрепить в слесарном плашкодержателе (рис. 120, а) и производить нарезание, как показано на рис. 120, б. Плашкодержатель удерживают левой рукой за рукоятку, которую опирают на верхние салазки суппорта или стержень, закрепляемый продольно в резцедержателе. Включив вращение шпинделя, правой рукой вращают маховичок задней бабки и пинолью подают плашку вперед. Убедившись, что конус режущей части плашки совместился с центрирующей фаской заготовки, производят врезание на 2-3 полных витках с принудительной подачей. После чего поджим плашки прекращают, так как нарезание продолжается самозатягиванием. По окончании нарезания включают обратное вращение шпинделя для свинчивания плашки. Если резьба нарезается до уступа, вращение шпинделя следует выключать, когда до окончания нарезания остается несколько витков, которые затем дорезают вручную.
Для нарезания резьб плашками рекомендуются следующие скорости
по стали 2-4 м/мин; по цветным металлам - 8-12 м/мин.
Нарезание следует выполнять с применением смазывающе-охлаждающих жидкостей: для сталей - эмульсии или сульфофрезола; для алюминиевых сплавов- керосина.
Нарезание резьб метчиками
1. Область применения и инструменты. Метчики, выпускаемыецентрализованно по действующим стандартам, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб.
По форме они делятся на цилиндрические и конические; по назначению-на ручные, машинно-ручные и гаечные; по числу инструментов- на одинарные и комплектные (из 2-3 штук).
Комплектные метчики используются для последовательного нарезания всех предусмотренных резьб ручным способом и машинным- резьб с крупным шагом свыше 3 мм и в труднообрабатываемых металлах.
Метчик для цилиндрических резьб (рис. 121) состоит из рабочей части и хвостовика. Рабочая резьбовая часть с продольными или реже винтовыми стружечными канавками в свою очередь делится на режущую (коническую) и калибрующую (цилиндрическую) части. Для уменьшения трения калибрующая часть снабжена небольшим обратным конусом 0,05-0,1 мм на 100 мм длины, который выполняется по всему резьбовому профилю.
Цилиндрический хвостовик оканчивается квадратом или лысками для передачи усилия резания.
С целью создания нормальных условий резания зубьям метчика придают определенную геометрическую форму заточкой. Задний угол а на режущей части создают затылованием по наружному диаметру в пределах 6-10°. Передний угол имеет одинаковую величину на всей длине рабочей части. Его выполняют в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для сталей 5-15°; для чугуна и бронзы 0-5°; для легких сплавов 25-30°. Большие значения в указанных пределах принимают для более мягких материалов.
Метчики для цилиндрических резьб выпускаются четырех степеней точности: С, Д, Е и Н. Метчики первых двух степеней точности имеют шлифованный профиль и позволяют нарезать резьбы со-
Ответственно 1-го и 2-го классов точности. Резьбы 3-го класса точности нарезаются метчиками со степенями точности Е и Н.
На рис. 122 изображены основные типы метчиков.
Ручные метчики (рис. 122, а) используются для нарезания резьб вручную в сквозных и глухих отверстиях. Иногда их применяют для аналогичных работ на токарных станках. Такие метчики выпускаются комплектами из 2-3 штук. Для распределения нагрузки в комплекте у чернового и среднего метчиков наружный и средний диаметры занижены и удлинена режущая часть соответственно до 6 и 4 ниток. Чистовой метчик имеет полный профиль резьбы и короткую режущую часть - 2 нитки.
Порядковый номер метчика в комплекте (кроме чистового) обозначается рисками на хвостовике (см. рис. 122, а).
Ручные метчики предусмотрены для нарезания следующих резьб: метрических - до М52; дюймовых - до 2"; трубных - до 1 1/2". Их изготавливают из сталей У10А - У12А со степенью точности Е и Н.
Машинно-ручные метчики (рис. 122, б) предназначены для нарезания резьб в сквозных и глухих отверстиях машинным способом всех предусмотренных размеров и ручным-с шагом до 3 мм включительно; Они изготавливаются двух видов: одинарные для сквозных отверстий с длиной режущей части 6 ниток и для глухих отверстий - 3 нитки; комплектные из 2 штук с числом ниток на режущей части 6 и 2;
На хвостовике такие метчики имеют радиусную канавку для крепления в резьбонарезном патроне.
Машинно-ручные метчики изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д и предназначены для резьб: метрических - до М52; дюймовых и трубных - до 2".
Гаечные метчики (рис. 122, в) применяются для нарезания резьб за один проход в гайках и сквозных отверстиях глубиной не более диаметра. Они отличаются удлиненной режущей частью (12 ниток) и длинным хвостовиком для нанизывания гаек с целью экономии времени на вывинчивание метчика из
Отверстия. Изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д для резьб: метрических- до диаметра 52 мм, дюймовых-до 1 1/4.
Конические резьбы до 2" нарезаются коническими метчиками (рис. 122, г) за один проход. Калибрующая часть их участвует в резании, поэтому ее затылуют по профилю для создания заднего угла. Материал конических: метчиков - быстрорежущая сталь Р18.
На хвостовике: метчиков маркируются обозначение резьбы, номер метчика в комплекте (кроме чистового) посредством рисок, степень точности и марка стали.
2. Приемы нарезания резьб метчиками. Перед нарезанием в заготовке сверлят отверстие размером немного больше внутреннего диаметра резьбы. Такое, завышение диаметра отверстия необходимо для предотвращения срыва вершинок резьбы в результате частичного выдавливания металла в процессе резания.
С достаточной для практики точностью диаметр сверл под метрические резьбы можно определить по формуле
Где а - наружный диаметр резьбы, мм,
S-шаг резьбы, мм:
Для других крепежных резьб необходимые диаметры сверл выбирают по соответствующим таблицам справочника.
Глубину сверления глухого отверстия под резьбу определяют из
ФОРМУЛЫ
Где lo - длина резьбы, мм;
l1 - длина режущей части метчика, мм;.
с - гарантированный зазор в мм, принимаемый не менее шага резьбы.
Нарезание резьб метчиками осуществляется аналогично выполнению резьб плашками, Метчик закрепляется в резьбонарезном патроне (см. рис. 119) посредством переходной втулки.2 (рис. 123), в отверстии которой имеются цилиндрический и квадратный участки. Во втулке метчик удерживается штифтом 4, заскакивающим в кольцевую канавку хвостовика под действием пружинного кольца 3. Для крепления метчиков без кольцевых канавок предусмотрен винт 1.
Совместно с патроном метчик устанавливают в пиноль задней бабки, ось которой должна быть совмещена с осью шпинделя.
Заднюю бабку закрепляют на станине возможно ближе к заготовке. Затем ручной подачей пиноли метчик подводят к вращающейся заготовке, выполняют врезание на длину 2-3 полных витков поворотом рукоятки патрона. Дальнейшее нарезание ведется самозатягиванием, в течение которого метчик ввертывается в заготовку, как винт в гайку. В конце нарезки резьбы метчик вывинчивается из отверстия включением обратного вращения шпинделя.
Настройка резьбонарезного патрона на длину резьбы выполняется, в начале работы по первой заготовке из партии.
Если резьба нарезается комплектом метчиков, необходимо соблюдать последовательность их работы и своевременно очищать отверстие от стружки капроновой щеточкой или струей эмульсии перед каждым следующим метчиком.
При единичном изготовлении деталей нарезание резьб небольших размеров иногда выполняют ручными метчиками при помощи слесарного воротка 1, как показано на рис. 124. В этом случае метчик с надетым на него воротком опирают центровым отверстием на задний центр, а рукоятку воротка на верхние салазки суппорта. Удерживая метчик левой рукой, подают его вперед пинолью задней бабки. Выполняют врезание метчика в отверстие заготовки на 2-3 полных витка с принудительной подачей. Дальше нарезание осуществляется самозатягиванием, в течение которого метчик следует непрерывно поддерживать центром, так как иначе может произойти перекос и поломка метчика.
При нарезании резьбы в глухом отверстии вращение шпинделя выключают немного раньше конца нарезки. Оставшуюся часть дорезают вручную.
Скорость резания для нарезания резьб метчиками принимают в следующих пределах: для машинно-ручных и гаечных метчиков - 8-12 м/мин; для ручных -.3-4 м/мин. Охлаждение: по стали - эмульсия, сульфофрезол; по чугуну - керосин.
Наиболее распространенным в США типом трубной резьбы является стандарт NPT, с которым можно столкнуться при покупке труб и американского производства. Данный стандарт применяется в соединениях, от которых требуется повышенная герметичность при работе в условиях сильного давления циркулирующей по трубопроводу среды.
В статье мы рассмотрим коническую NPT резьбу, изучим ее типоразмеры и параметры, а также подберем взаимозаменяемый отечественный стандарт.
Cодержание статьи
Общая информация, маркировка
Трубная коническая резьба класса NPT существует в двух конфигурациях – наружная и внутренняя. Штуцер трубы с такой резьбой имеет форму суженного конуса, за счет такой структуры обеспечивается повышенная прочность соединения двух элементов трубопровода между собой.
Для соединения двух труб коническая резьба формируется на штуцерах каждой из них, при этом на одной нарезается внутренний, а на другой – внешний конус. Угол наклона конуса унифицирован и составляет 3 0 34’49”, что равно конусности (С)1:16.
Существует два типа размерности конической резьбы – дюймовая и метрическая, в зависимости от которых отличается номенклатурное обозначение NPT соединения на схемах и чертежах. Если одна из сторон трубы либо фитинга, на которой нарезан конус, метрическая, используется аббревиатура NPT-E, если же обе стороны соединяемых конусов дюймовые дополнительная аббревиатура не используется и указывается просто NPT.
Технические требования к размерам и конфигурации NPT резьбы приведены в следующих международных стандартах:
- ANSI/ASME B36.10M;
- BS 1600, 10255;
- DIN 2999.
Также существуют отечественные нормативные докумены на коническое соединение:
- ГОСТ №6111-52 “Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60 градусов”;
- ГОСТ №6211-81 “Основные нормы взаимозаменяемости – резьба трубная коническая”.
На сегодняшний день в специализированных магазинах представлено широкое количество переходников и , имеющих с одной стороны цилиндрическую, а с другой – коническую нарезку, что позволяет без проблем использовать трубы с штуцерами американского стандарта.
Трубная коническая NPT резьба (видео)
Схема и технические характеристики
Профиль конической резьбы представлен на нижеприведенной схеме, на которой обозначены:
- d (наружный тип резьбы), D (внутренний тип) – внешний диаметр;
- d1, D1 – внутренний диаметр;
- d2, D2 – средний (промежуточный) диаметр;
- p – шаг профиля;
- f – угол конуса;
- H- высота исходного треугольника;
- Н1 – рабочая высота профиля;
- R – радиус закругления впадины и вершины;
- C – срез впадины и вершины.
Резьба NPT имеет стандартные размеры от 1/16 до 24″, при этом данное обозначение указывает не на внешний диаметр штуцера, а на пропускной диаметр трубы, на которой нарезается коническое соединение.
Рассмотрим основные параметры наиболее распространенных NPT соединений:
| Типоразмер (“) | Количество витков профиля на дюйм (шт) | Длина (мм) | Диаметр (мм) | |||
| Рабочая | От торца до плоскости | D=d | D1=d1 | D2=d2 | ||
| 1/16 | 27 | 6.5 | 4.06 | 7.89 | 6.389 | 7.142 |
| 1/8 | 27 | 7 | 4.57 | 10.27 | 8.77 | 9.52 |
| 1/4 | 18 | 9.5 | 5.10 | 13.58 | 11.31 | 12.45 |
| 3/8 | 18 | 10.5 | 6.10 | 17.06 | 14.80 | 15.93 |
| 1/2 | 14 | 13.5 | 8.13 | 21.22 | 18.32 | 19.78 |
| 3/4 | 14 | 14.0 | 8.61 | 26.57 | 23.67 | 25.12 |
| 1 | 11.5 | 17.5 | 10.16 | 33.23 | 29.70 | 31.47 |
| 1 1/4 | 11.5 | 18 | 10.67 | 41.99 | 38.46 | 40.22 |
| 1 1/2 | 11.5 | 18.5 | 10.67 | 48.06 | 44.52 | 46.30 |
| 2 | 11.5 | 19 | 11.08 | 60.10 | 56.56 | 58.33 |
Независимо от типоразмера, угол вершины профиля всегда составляет 60 градусов, а его теоретическая высота – 0.86 мм.
Технология нарезки
В промышленных условиях резьба NPT формируется на специальных резьборезных станках. Основным рабочим инструментом такого оборудования является , который закреплен на вращающемся шпинделе, при этом обрабатываемая труба неподвижно фиксируется на столе станка.
Процесс нарезки состоит из следующих этапов:
- Устанавливается требуемое направление и скорость вращения шпинделя, в посадочном гнезде закрепляется заготовка.
- На шпиндель монтируется метчик требуемого типоразмера, его головка фиксируется поддерживающим зажимом.
- Включается электропривод станка.
- Посредством управляющего рычага резьбонарезная головка перемещается к обрабатываемой трубе.
- Автоматический ролик фиксирует и сопоставляет инструмент и заготовку, происходит автоматическая нарезка резьбы заданной конфигурации.
- По завершению хода метчика суппорт поднимается вверх, электропривод отключается и заготовка демонтируется со станка.
Весьма обширна. Даже если рассматривать отдельный случай, например, трубную нарезку в форме конуса, то и здесь не обойтись без уточнения ее особенностей и типов. достаточно широко, позволяя создавать надежные герметичные соединения без сварки. Их даже называют универсальными, поскольку это единственный тип винтовой нарезки, допускающий подключение к трубам других форм и сечений.
Редкая форма резьбыВиды и классификация: дюймовая Fanuc и другие
По форме поверхности трубы, на которой выполняется резьба, она может быть:
- Цилиндрической – традиционная нарезка на прокате постоянного диаметра;
- Конической – здесь основанием выступает конусная труба, то есть та, у которой наружный диаметр к торцу постепенно уменьшается.
При этом различают внутреннюю и наружную винтовую нарезку в соответствии с ее расположением на стенках. Назначение же может быть только одно: трубная внутренняя коническая резьба, как и наружная, образует крепежно-уплотняющие соединения.
По привязанной системе измерений выпускаются трубы с резьбой двух типов:
- углом профиля 60º) – наиболее распространенный вид соединений, применяемых в нашей стране при производстве нового оборудования.
- , чей наружный диаметр и прочие параметры привязаны к английской системе мер, то есть выражаются в дюймах. Коническая дюймовая резьба отличается тем, что не имеет привязки к шагу нарезки. Вместо этого используется количество витков на единицу длины.
Направление витков может быть правым, реже – левым. Также следует учитывать количество их заходов.
- Нормальная
Для диаметров от 1ʺ до 6ʺ чаще используют нарезку в 11 ниток на дюйм.
- Мелкая
Отличается большим количеством витков на единицу длины благодаря сокращенному шагу нарезки. Делается это для сохранения толщины и прочности стенок, максимальной герметичности соединений или тонкой регулировки взаимного расположения деталей.
Для труб диаметром не больше дюйма (½ ʺ и ¾ʺ) принимают 14 витков, но возможна нарезка 19 и 28 ниток при d от 1/16ʺ до 3/8ʺ.
Коническая резьба и ее применение: внутренняя со стандартным калибором и естественным моментом завинчивания
Коническая трубная резьба широко используется в создании трубопроводов, работающих под давлением (водопровод, отопление, топливные магистрали и газопроводы), поскольку обеспечивает герметичность соединений даже при напоре в десятки МПа.
Когда говорят об универсальности конической нарезки, имеют ввиду возможность ее монтажа совместно с цилиндрическими муфтами. К такому типу соединения приходится прибегать при подключении к трубам, у которых частично разрушилась или деформировалась внутренняя резьба, а заменить дефектный участок или решить проблему сваркой не представляется возможным.
Конечно, в этом случае контакт двух труб будет минимальным – только в той части, где диаметр конуса и цилиндра совпадут. О надежности говорить не приходится, поэтому способ рассматривают только как временную меру.
Впрочем, при соблюдении установленных норм взаимозаменяемости по ГОСТ 6357-81 внутренняя трубная цилиндрическая резьба может идти в соединении с конической. Но в этом случае должна выдерживаться длина ввинчивания отдельных элементов, допуски по диаметру и класс точности исполнения.
Стандарты трубной конической резьбы по гост 6211 81: диаметр и другие размеры
Давая классификацию соединений, мы сознательно не коснулись всего многообразия резьбовых профилей. Потому как для нарезки винта на конических трубах подходит только треугольная форма – самая надежная и прочная. Правда, она имеет несколько вариантов исполнения вершины и основания ниток в зависимости от применяемых стандартов. И вот здесь уже возможны отличия.
Так называемая британская трубная коническая резьба имеет профиль треугольника со скругленными зубцами и ответными впадинами (стандарт BSPT). Это позволяет использовать ее одновременно с жидкими герметиками и уплотняющими лентами. Кроме того, округлые кромки отлично держат динамические нагрузки. Угол α у вершины каждого треугольника составляет 55º, а все размеры задаются по стандартам дюймовой системы мер.
Отечественный аналог – ГОСТ 6211 81 жестко регламентирует параметры дюймового конического профиля:
- Уклон по отношению к осевой линии трубы (конусность) выдерживается на уровне 1:16. При этом ее длина и выбранный размер сечения роли не играют.
- Конусное соединение допускается только для труб, диаметр которых не превышает 6ʺ, так что резьба тоже имеет соответствующие ограничения по размеру.
В профиле NPT равнобедренные треугольные витки (α=60º) имеют плоские вершины с такими же ответными основаниями. Винтовая нарезка выполняется в соответствии с американскими стандартами UNS (с крупным шагом), UNF и UNEF (с мелким и особо мелким). Здесь более скромный выбор диаметра: от 1/16ʺ до 4 дюймов. У нас для такого типа соединений разработан отдельный ГОСТ на коническую резьбу 6111-52 (дюймовая) и ГОСТ 25229-82 (метрическая).
Винт с углом профилей в 60º работает на смятие, создавая герметичное, но неразъемное соединение. Применяется в машино- и станкостроении для трубопроводов, в которых циркулируют ГСМ, вода или газообразные рабочие среды под давлением. Коническая трубная резьба способна выдержать максимально-возможное давление.
Обозначения: метчик, чертежи
ГОСТ для конической резьбы предусматривает следующие обозначения:
- R или Rc – наружная или внутренняя. Следом обязательно указывается номинальный диаметр, выраженный в дюймах.
- LH – левая. Если конусная резьба имеет правое исполнение, в обозначении эта маркировка отсутствует (параметр по умолчанию).
- Rр – указывает на цилиндрическую форму внутренней нарезки, совместимую с наружной конусной.
Американское обозначение трубной конической резьбы сложнее, но информативнее. Помимо уточнения положения нарезки (MNPT – наружная, FNPT – внутренняя) в маркировке указываются следующие параметры:
- номинальный диаметр;
- число витков на единицу длины;
- группа по типу исполнения профиля;
- класс точности для наружной (А) и внутренней нарезки (В).
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Диаметр задается в дюймах дробью или по присвоенному номеру. Коническая трубная резьба часто применяется в соединениях комуникаций. Конусная дюймовая труба одна из самых популярных в использовании в местах с большим давлением.