Геометрические размеры
От перечисленных выше параметров зависят эксплуатационные характеристики. От всех трех диаметров зависит то, какое отверстие нужно делать с помощью сверла при работе с метчиком. От шага и хода – насколько прочно будет происходить завинчивание, чем больше витков, и чем они чаще, тем лучше. Такая работа является более тонкой, поэтому выполнить ее в домашних условиях фактически невозможно, только на специальном оборудовании.
От того, насколько глубокие канавки, зависит прочность соединения. Здесь тоже есть ограничения. Если болтик будет выполнен в миниатюре, то слишком сильный перепад между углублениями и гребнями делать нельзя, это повышает хрупкость.
Угол профиля определяет то, насколько хорошо будет входить передняя часть метчика в материал. Ведь не так просто начать вращения, к тому же сделать это достаточно ровно, без перекосов. Чем мягче материал (например, медь или алюминий), тем лучше происходит вкручивание. Очень важна соразмерность двух элементов, которые приходят во взаимодействие.
Сфера применения
Используются повсеместно – в автомобилестроении, станкостроении, в изготовлении бытовой техники и в быту. Особенность технологии в том, что она прочно вошла в нашу жизнь из-за своего удобства, а также захватила все области производства, так как конструкции могут производиться как крупные, так и миниатюрные. Самые простые примеры – это гайка и болт. В первом случае произведена внутренняя нарезка с помощью метчика, а во втором – внешняя, с использованием плашки.
Гайки и шурупы из разных материалов используются везде. От самых миниатюрных креплений, например, при закручивании крышки мобильного телефона, до огромных гаек, на которых держался колеса большегрузных автомобилей.
Территориально способ применяется во всем мире. В России есть ГОСТы, у нас маркировка измеряется в мм. За рубежом используется дюймовое измерение. Мы предлагаем таблицу, как соотносятся миллиметры и дюймы:
Диаметр в дюймах
Наружное сечение в мм
Внутреннее сечение в мм
Основные параметры
Трудно подобрать болт и гайку друг под друга, если у них были разные размеры и конструкция. Но они зеркально повторяют друг друга, поэтому можно говорить о характеристиках, которые подходят для обеих деталей:
- Наружный диаметр. По нему определяется большинство процедур, в том числе именно на него ориентируются тогда, когда требуется просверлить отверстие под метчик. На схемах записывается как d или D у болта и гайки соответственно.
- Средний – d2 и D2. Если взять базовую единицу витка, то требуется разделить ее пополам, чтобы найти эти точки.
- Внутренний – d1 и D1. Определяется по верхним граням. Если по ним провести воображаемую линию, то можно увидеть цилиндр, который и будет отображать этот размер.
- Шаг (Р) – если мы берем нить, то каждое ее вращение приводит к образованию линии на одной из сторон. Расстояние между двумя точками (гребнями, лезвиями) – это и есть параметр. Найти его можно, линейкой обозначив на поверхности 10 мм (измерения можно производить и в сантиметрах), затем посчитать, сколько витков находится в этих пределах, и разделить полученное число на 10.
- Ход – (t) он равен предыдущему значению, если рассматривать болты однозаходные, с одной нитью. Но так как чаще встречаются двухзаходные, то t = 2Р. Или 3Р, если имеет место быть трехзаходный элемент. То есть это полный оборот к исходной точке одного витка.
Читать также: Ключ разводной размеры по номерам
- Угол профиля – очень важно его рассчитать. Он индивидуален для разных заготовок в зависимости от толщины и плотности материала. Не может превышать 140 градусов.
- Длина свинчивания или высота гайки – это расстояние, на продолжении которого есть витки, которые приходят во взаимодействие с зеркальной внутренней резьбой.
Диаметр резьбы
Условный параметр, которым обозначают резьбу на чертежах и в справочных таблицах, называют номинальным диаметром.
Если вокруг выступов наружной резьбы и впадин внутренней описать воображаемый цилиндр, то его диаметр будет называться наружным. А обозначение на чертежах: D – для внутренней; d – для наружной.
Внутренний диаметр представляет собой размер вписанного цилиндра в углубления наружной резьбы и по точкам вершин внутренней, обозначается: D1 и d1 для внутренней и наружной соответственно.
Средний диаметр – параметр воображаемого цилиндра, у которого отрезки равны ½ шага резьбы. Обозначается: D2 и d2.
Величину внутреннего диаметра болта используют для расчетов напряжения в креплении. Его значение можно взять из таблицы с диаметрами, либо рассчитать самостоятельно, исходя из номинального.
Правила обозначения
В маркировке присутствует несколько параметров. Каждый из них находит буквенное или числовое отображение. Если такого набора нет на торце изделия (плашки и метчика, готовых металлических крепежей), то, возможно, это подделка. Что обозначается:
- Уровень допуска, то есть точность соответствия заявленным размерам.
- Тип. Для метрической – буква М. Для остальных вариантов другие маркировки, например для цилиндрической – G.
- Внутренний диаметр. Шаг не указывается, так как согласно стандартам все конструкции имеют аналогичный ход, если обладают одинаковым сечением.
Также есть обозначение длины свинчивания. Она может быть:
Все вышеперечисленное указывается как на чертеже при проектировании и изготовлении изделий, так и уже в момент производства – обычно применяется метод гравировки. Он наиболее долговечный, а при попытке сэкономить используется краска.
Применение
Метрическая резьба широко распространена в странах бывшего советского союза. Используется для нанесения как на внутренние, так и наружные плоскости крепежных элементов. Обычно применяется для крепежа металлоконструкций различного типа. Для этих целей изготавливаются разнообразные болты (анкерные и обычные) и другие типы крепежей. Особо назначение она нашла в машиностроении, возведении инженерных коммуникаций, особенно в сантехнической сфере. Большинство фитингов для труб и емкостей производятся с нанесением резьбы такого типа.
Чаще всего такой тип резьбы наносится на предметы цилиндрической формы. Но в некоторых случаях, когда нужно добиться герметичности, используют коническую форму. Такая форма, с нанесенной метрической резьбой, позволяет добиться максимальной герметичности, даже без использования дополнительных уплотнительных средств. Чаще всего применяется для монтажа трубопроводов.
Поля допусков
Для ряда производственных циклов важно максимальное соответствие соединяемых деталей. Такие значения называются точными. Это приводит к:
- повышенной герметичности – никаких лишних зазоров;
- прочность;
- отсутствие вибраций.
Изготовление происходит исключительно на станках для металлообработки, которые основаны на дистанционном пульте управления. Здесь оператор не отвечает за процесс, а только заносит проект, разработанный с помощью автоматизированной программы для проектирования, в компьютер. Инструменты с высокой точностью до 0,001 мм вытачивают зубцы.
Второй стандартный размер точности метрических резьб – это средний. Он является нормой, применяется наиболее часто. Именно к этой категории относится крепеж, который поставляется на прилавки строительных магазинах. Изготовление – машинное, но с применением ручной установки и закрепления детали, направления сверла и пр.
Третий класс – грубый. К нему можно причислить нарезки, которые производятся умельцами в домашних условиях. Часто не имеют трехслойной обработки, во многих случаях концы витков обломаны или готовы к тому, чтобы крошиться.
Виды метрических резьб
Под метрическими резьбами также понимают все виды с различными профилями, измеряемые миллиметрами. К ним относятся:
- резьба треугольная;
- трапециевидная;
- прямоугольная;
- круглая.
Кроме метрической системы измерения параметров используются:
- дюймовая;
- модульная, где модуль представляет собой отношение длины, выраженной в миллиметрах к числу π;
- питчевая, основная единица – питч – отношение числа π к длине, выраженной в дюймах.
Модульная резьба применятся для червячной передачи в машиностроении, как и питчевая. Дюймовая и метрическая – это крепежные типы резьб, но могут использоваться для передачи.
По месту нахождения различают:
Внутренняя резьба находится в отверстии, ее получают метчиком, специализированным инструментом, представляющим собой стержень с режущими кромками.
Внутренняя метрическая резьба
Наружная резьба выполняется резцом или плашкой на стержне. А также получают накатом на соответствующем оборудовании.
Наружная метрическая резьба
По форме поверхности может быть цилиндрической и конической.
Резьба метрическая коническая используется для монтажа трубопроводов. Ее выполняют на поверхностях, где больший диаметр превышает малый в 16 раз. Диаметры варьируются от 6 до 60 мм.
Также подразделяют по направлению витков на правую и левую. Для определения направление резьбы необходимо деталь расположить так, чтобы ее ось располагалась от наблюдателя. Тогда, правая резьба образуется окружностью, вращающейся слева направо с поступательным движением вдоль оси, а левая резьба, соответственно, против часовой стрелки.
Виды по размеру шага бывают:
- крупная (с основным, крупным шагом);
- мелкая (с малым);
- специальная.
Крупный шаг считается нормальным, подойдет для любых материалов, в том числе и непрочных. Мелкий позволяет выдерживать большие нагрузки, но материалы должны быть определенных прочностных характеристик. Мелкий и специальный используют редко.
Крупный и мелкий шаг резьбы
Место перехода от гладкой поверхности к винтовой называют заходом. По их количеству делят на: одно- и многозаходные. Последние подразделяют также по количеству заходов: двух-, трех- и многозаходные.
Еще одна классификация – по применению. Они бывают:
- крепежные и упорно-крепежные;
- кинематические или ходовые;
- специального назначения.
Ниже представлены основные виды резьб метрических и их буквенные обозначения:
- заглавная буква «М» символизирует метрический вид,
- если она выполнена на поверхности в виде конуса, то «МК»;
- для условий, где необходимы термостойкостью и прочность используют метрическую цилиндрическую «МJ»;
- по ISO – «EG-M»;
- трапецеидальная – «Tr»;
- упорная с углом наклона одной стороны 30º– «S»;
- упорная усиленная — «S45», где число – угол наклона одной из сторон.
