Резьба - это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по боковой поверхности цилиндра или конуса.
Резьба, образованная на поверхности цилиндра, называется цилиндрической резьбой. Резьба, образованная на поверхности конуса, называется конической резьбой.
Резьбы, применяемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. К этим резьбам предъявляются требования по прочности, а в некоторых случаях и по герметичности.
Резьбы, применяемые в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой, называют кинематическими или ходовыми резьбами. Эти резьбы также должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т. п.
В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной или внутренней.
Наружная резьба - резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте, винте и др.
Внутренняя резьба - резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке, гнезде и др.
По направлению винтовой линии различают правую резьбу (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую резьбу (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).
По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (образованные одной винтовой ниткой) и многозаходные (образованные двумя и более винтовыми нитками).
По системе измерения параметров резьбы различают метрическую и дюймовую резьбу.
По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.
По форме профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, круглую, прямоугольную и квадратную.
Наиболее распространены следующие типы резьб.
Метрическая резьба (ГОСТ 9150) является основной крепежной резьбой, применяется также в качестве ходовой резьбы.
Профиль резьбы - равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Вершины выступов резьбы срезаны. Эта резьба может быть однозаходной и многозаходной, преимущественно правой, с крупным и мелким шагами. Все размеры измеряют в миллиметрах.
Метрическая резьба обозначается так:
В обозначение левой резьбы входят буквы LH, например: М20Х1 LH.
Отклонения и допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами даны в ГОСТ 16093.
Трубная цилиндрическая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55°, вершины и впадины скруглены.
Трубная цилиндрическая резьба применяется в деталях трубных соединений: трубах, муфтах, тройниках, контргайках и других. Обеспечивает непроницаемость соединения.
В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G и обозначение размера резьбы. Например, G1 - трубная цилиндрическая резьба с номинальным диаметром 33,249 мм, т.е. наружный диаметр резьбы в ее обозначение не входит, его определяют по таблице ГОСТ 6357 в зависимости от обозначения размера резьбы.
В обозначении трубной цилиндрической резьбы за номинальный диаметр принят внутренний диаметр трубы, а не наружный диаметр резьбы.
Условное обозначение для левой резьбы дополняют буквами LH.
Трапецеидальная резьба применяется для передачи движения или больших усилий в двух направлениях. Профиль резьбы - равнобедренная трапеция. Угол при вершине 30°.
В обозначение входят буквы Tr, наружный диаметр и шаг резьбы, например: Tr20Х4 - для однозаходной правой резьбы; для многозаходной резьбы после наружного диаметра указывают числовое значение хода, а в скобках букву P и числовое значение шага, например Tr20Х8(P4). Для левой резьбы добавляют буквы LH.
Упорная резьба применяется в деталях, воспринимающих сильное давление, направленное постоянно в одну сторону. Профиль резьбы - прямоугольный треугольник со срезанными вершинами и закругленными впадинами. Угол при вершине 30°.
Резьба круглая применяется на цоколях, патронах и светильниках, а также для шпинделей вентилей смесителей и водопроводных кранов. Круглая резьба имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. Круглая резьба обозначается буквами Кр.
Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизованы. Их применяют для передачи осевых сил в грузовых винтах и движения в ходовых винтах.
На чертежах прямоугольная и квадратная резьбы задаются всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним диаметрами, шагом, шириной зуба и т.д.
Резьбы специальные имеют стандартный профиль, их диаметр и шаг отличен от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинают буквами Сп: Сп М40Х1,5 левая.
Конструктивные элементы
Таблица сверл для отверстий под нарезание трубной цилиндрической резьбы.
Крепежные изделия
Основные размеры под ключ для шестигранных головок болтов и шестигранных гаек.
Обработка на станках с ЧПУ
Примеры, описание и расшифровка Ж и М кодов для создания управляющих программ на фрезерных и токарных станках с ЧПУ.
Конструктивные элементы
Типы и характеристики метрической, трубной, упорной, трапецеидальной и круглой резьбы.
Машиностроительное черчение
Стандартные масштабы изображений деталей на машиностроительных и строительных чертежах.
Схема цилиндрической резьбы.
Схема конической резьбы.
Метрическая резьба - с шагом и основными параметрами резьбы в миллиметрах.
Дюймовая резьба - все параметры резьбы выражены в дюймах (чаще всего обозначается двойным штрихом, ставящимся сразу за числовым значением, например, 3" = 3 дюйма), шаг резьбы в долях дюйма (дюйм = 2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр, на самом деле, существенно больше.
Метрическая и дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах.
Модульная резьба - шаг резьбы измеряется модулем (m). Чтобы получить размер в миллиметрах достаточно модуль умножить на число пи ().
Питчевая резьба - шаг резьбы измеряется в питчах (p"). Для получения числового значения (в дюймах) достаточно число пи () разделить на питч.
Модульная и питчевая резьба применяется при нарезании червяка червячной передачи. Профиль витка модульного червяка может иметь вид архимедовой спирали , эвольвенты окружности , удлинённой или укороченной эвольвенты и трапеции .
где - число заходов;
Имеет широкое применение с номинальным диаметром от 1 до 600 мм и шагом от 0,25 до 6 мм. Профиль - равносторонний треугольник (угол при вершине 60°) с теоретической высотой профиля Н=0,866025404Р. Все параметры профиля измеряются в миллиметрах.
Стандарты:
Условное обозначение: буква M (metric), числовое значение номинального диаметра резьбы (d, D на схеме, оно же внешний диаметр резьбы на болте) в миллиметрах, числовое значение шага (для резьбы с мелким шагом) (P на схеме) и буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 16 мм с крупным шагом обозначается как M16; резьба с номинальным диаметром 36 с мелким шагом 1,5 мм - М36х1,5; такая же по диаметру и шагу но левая резьба М36х1,5LH.
| M0.25 | 0.075 | M1.1 | 0.25 | M5 | 0.8 | M17 | 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M0.3 | 0.08 | M1.2 | 0.25 | M5.5 | 0.8 | M18 | 2.5 |
| M0.35 | 0.09 | M1.4 | 0.3 | M6 | 1 | M20 | 2.5 |
| M0.4 | 0.1 | M1.6 | 0.35 | M7 | 1 | M22 | 2.5 |
| M0.45 | 0.1 | M1.8 | 0.35 | M8 | 1.25 | M24 | 3 |
| M0.5 | 0.125 | M2 | 0.4 | M9 | 1.25 | M25 | 3 |
| M0.55 | 0.125 | M2.2 | 0.45 | M10 | 1.5 | M26 | 3 |
| M0.6 | 0.15 | M2.5 | 0.45 | M11 | 1.5 | M27 | 3 |
| M0.7 | 0.175 | M3 | 0.5 | M12 | 1.75 | M28 | 3 |
| M0.8 | 0.2 | M3.5 | 0.6 | M14 | 2 | M30 | 3.5 |
| M0.9 | 0.225 | M4 | 0.7 | M15 | 2 | M32 | 3.5 |
| M1 | 0.25 | M4.5 | 0.75 | M16 | 2 |
Стандарт: ГОСТ 6042-83 Резьба Эдисона круглая. Профили, размеры и предельные размеры.
Условное обозначение резьбы: Буква E, номер резьбы, если резьба для неметаллических элементов буква N через наклонную черту (/) и номер ГОСТа, например E 27 ГОСТ 6042-83 или E 27/N ГОСТ 6042-83 .
UTS (Unified Thread Standard) - дюймовая цилиндрическая резьба, широко распространена в США и Канаде. Угол при вершине 60°, теoретическая высота профиля H=0,866025P. В зависимости от шага подразделяется на: UNC (Unified Coarse); UNF (Unified Fine); UNEF (Unified Extra Fine); 8UN; UNS (Unified Special) . Крайне широко распространена UNC 1/4 (1/4"x1.25mm). Она присутствует в креплении практически всех современных цифровых и пленочных фото- и видеокамер (а также штативов) малого формата. Её параметры, D=6.35mm, D 1 =4.975mm, шаг 20 ниток на дюйм (1.25мм). До неё для крепления фототехники такой-же популярностью пользовалась резьба 3/8" с шагом 16 ниток на дюйм (1.5875mm) D=9.525mm, D 1 =7.806mm. Российские стандарты: ГОСТ 3362-75 "Фото- и киноаппараты. Штативное соединение. Присоединительные размеры".
BSW (British Standard Whitworth) - дюймовая резьба. Является Британским стандартом, предложена Джозефом Витуортом (Joseph Whitworth) в 1841 году, угол при вершине 55°, теоретическая высота профиля H=0,960491P. Резьба с мелким шагом называется: BSF (British Standard Fine).
Резьбы нефтяного сортамента предназначены для соединения труб в нефтяных скважинах. Являются коническими для обеспечения высокой герметичности. По форме профиля бывают треугольные, с углом профиля 60°, и трапецеидальные неравнобочные, с углами от 5° до 60° (так называемая резьба Батресс). Резьбы нефтяного сортамента в основном выполняются в соответствии со стандартами Американского института нефти (API). Российские стандарты: ГОСТ Р 53366-2009 -Трубы стальные, применяемые в качестве обсадных или насосно-компрессорных труб для скважин в нефтянной и газовой промышленности. Общие технические условия.ГОСТ 631-65 - Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним. ГОСТ 632-70 - Трубы обсадные и муфты к ним. ГОСТ 633-80 - Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним.
Применяются следующие способы получения резьб:
Наиболее распространённым и универсальным способом получения резьб является лезвийная обработка резанием. К ней относятся:
Накатывание является наиболее высокопроизводительным способом обработки резьб, обеспечивающим высокое качество получаемой резьбы. К накатыванию резьб относятся:
К абразивной обработке резьб относится шлифование однониточными и многониточными кругами. Применяется для получения точных, в основном ходовых резьб.
Выдавливание прессованием применяется для получения резьб из пластмасс и цветных сплавов. Не нашло широкого применения в промышленности.
Литьё (обычно под давлением) применяется для получения резьб невысокой точности из пластмасс и цветных сплавов.
Электрофизическая и электрохимическая обработка (например, электроэрозионная , электрогидравлическая) применяется для получения резьб на деталях из материалов с высокой твердостью и хрупких материалов, например твёрдых сплавов, керамики и т. п.
Схема «резьбового» сустава у жука тригоноптеруса
Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей , является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако, в 2011 г. группа ученых из опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус (англ. Trigonopterus ) , обитающих на Новой Гвинее . Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга , который ввинчивается в коксу (тазик) – аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.
Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский - философ , математик и механик , живший в IV-V веках до н. э. Широко известен изобретеный Архимедом винт , применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале н. э. Однако, из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.
Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье . Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка , затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами .
В XV-XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.
Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году , когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. Ходовой винт и гайку для своего первого станка он изготовил вручную. Затем он выточил на станке винт и гайку более высокой точности. Заменив первый винт и гайку новыми, более точными, он выточил еще более точные детали. Так продолжалось до тех пор, пока точность резьбы не перестала увеличиваться.
В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витуорт (Joseph Whitworth) разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW ). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например стандарта Селлерса (Sellers ) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz ) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями.
В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.
В Российской империи стандартизация резьб на государственном уровне отсутствовала. Каждое предприятие, выпускающее резьбовые детали, использовало собственные стандарты, основанные на зарубежных аналогах.
Первые мероприятия по стандартизации резьб были предприняты в 1921 году Наркоматом путей сообщения РСФСР . Им на основе немецких стандартов метрической резьбы были выпущены таблицы норм НКПС-1 для резьб, используемых на железнодорожном транспорте. Таблицы включали в себя метрические резьбы диаметром от 6 до 68 мм.
В 1927 году на основе данных таблиц комитетом по стандартизации при Совете труда и обороны был разработан один из первых государственных стандартов СССР – ОСТ 32.
В этом же году для резьб по стандарту Витворта был разработан ОСТ 33А.
К началу 1932 года были разработаны ОСТ для трапецеидальных резьб на основе модернизированных американских стандартов Акме (Acme ).
В 1947 году была основана
Из всех видов резьбы рельефная техника является одной из наиболее выразительных. Реалистичные деревянные барельефы, с аккуратной деталировкой, эффектной игрой теней и правильно построенной композицией, способны по-настоящему завораживать. Рельефную технику можно рассматривать как переходную ступень к скульптурной резьбе, по праву считающуюся венцом резного искусства.
В этом материале мы расскажем о базовых принципах рельефной резьбы по дереву. Наши советы будут полезны не только для начинающих резчиков, но и для мастеров уже попробовавших свои силы в этой технике. На примере предложенного проекта вы познакомитесь с основными принципами чистой и аккуратной резки, научитесь правильно моделировать объем, освоите профессиональные секреты, которые помогут подчеркнуть трехмерные качества резной композиции.
От плоскорельефной, контурной, геометрической и других видов необъемной резьбы рельефную технику отличает, прежде всего, ее подчеркнутый трехмерный характер. Основная композиция здесь выступает на передний план за счет обрезанного фона, благодаря чему изображение становится более выразительным, с характерным обилием светотеней.
Если основной рисунок композиции возвышается лишь слегка, не более чем на половину от толщины всего изделия, то такую резьбу называют барельефной (а само изделие барельефом). При более высоком и выступающем рельефе резьбу именуют горельефной.
Чтобы научиться резьбе по дереву, вовсе не обязательно обзаводиться арсеналом стамесок, ножей и других резцов, как многие склонны думать. Для освоения базовых навыков рельефной техники будет достаточно нескольких уголковых стамесок (геймусов), например, 10 мм и 6 мм , прямой стамески 12 мм , радиусной (полукруглой) 10 мм , подрезного ножа и небольшого штихеля. Остальные виды стамесок для резьбы по дереву уместно приобретать по мере роста резчицкого мастерства.
Всегда следите за остротой инструмента. Если резец оставляет грубый след и скалывает древесину небольшими щепками, вместо того чтобы легко снимать аккуратные слои – это верный признак того, что стамеска нуждается в заточке. Тупой инструмент портит качество работы, требует больших усилий при резьбе и не дает возможности правильно «почувствовать» стамеску начинающему резчику.
Правильный выбор древесины – залог успеха для мастера, осваивающего тонкости этой техники. Для нужд резчиков оптимально подходят почти все мягкие лиственные породы: осина, ольха, береза, орех и т.д. Но главной древесиной для большинства мастеров, занимающихся не только объемной, но и плоской, плосковыемчатой, геометрической и другими видами резьбы по дереву, является липа.
Липа – мягкая и легкая древесина, с равномерной плотностью, за счет чего особенно хорошо поддается обработке: легко режется, точится и строгается во всех направлениях. Липа почти не коробится и не усыхает, не выделяет дубильных веществ, поэтому считается идеальным сырьем, в том числе, для изготовления посуды. Недостатком липы является ее плохая окрашиваемость в другие цвета.
Как сделать барельефную резьбу на дереве мы пошагово расскажем на примере несложного проекта «Лис». В качестве заготовки рекомендуем использовать спил липы или же обычную дощечку из любой другой мягкой лиственной породы.
Для перевода рисунка на деревянную основу используют копирку, как наиболее простое и эффективное решение. При необходимости, линии копировальной бумаги можно легко стереть, внеся нужные изменения по ходу работы. Во избежание смещения рисунка в процессе переноса зафиксируйте деревянную заготовку или подложите под нее резиновую подложку. Подумайте, где лучше расположить изображение, чтобы композиция выглядела наиболее оживленной и интересной. В нашем случае мы сместим ее от центра к низу (фото 1).
Для вырезания внешнего контура используйте уголковую стамеску #12 (ширина лезвия 10 мм /угол 60° ). Она позволит не только сделать аккуратную обводку основной фигуры, но и сразу удалит значительную часть фона (фото 2).
Техника выполнения реза уголковой стамеской:
В правильном и аккуратном удалении фона во многом и заключается суть рельефной резьбы по дереву. Освоение этого навыка – ответственная задача для начинающего резчика. Удалить много фона с минимальными усилиями помогают радиусные стамески (полукруглые или отлогие). В нашем случае мы оставим фон композиции в виде широких декоративных канавок (фото 3). При необходимости его можно сделать ровным, используя плоскую стамеску.
Сформировав фон, вернемся к уголковой стамеске и еще раз «на чистовую» пройдемся по контуру основной композиции (фото 4). После подровняем фон (фото 5).
В качестве инструмента для тонкой контурной проработки оптимальны уголковые стамески #15 (ширина лезвия 6 мм /угол 45° ) или #16 (ширина лезвия 6 мм /угол 35° ).
Очертите глаз лисы, сохранив карандашный контур (фото 6). Опуститесь вниз и займитесь проработкой пасти: аккуратно выберите фон вокруг зубов и внутри рта (фото 7). Ориентируйтесь на объемность и законы перспективы в композиции: поскольку передние зубы находятся на переднем плане, они должны быть немного завышены. Проработайте область носа.
Для проработки формы головы используйте радиусную (отлогую) стамеску шириной 10 мм . Начните с ушей: левое ухо на переднем плане сделайте более высоким (фото 8).
Скруглите форму головы (фото 9), сделав плавный переход к морде, которая должна остаться более плоской и без выраженного объема (фото 10).
Работая над конкретными областями, не забывайте периодически оценивать общую композицию: насколько правильно перетекает объемность, как проработана перспектива и пр. Здесь каждая деталь взаимосвязана друг с другом. Рельефная резьба должна восприниматься как целостная композиция, а не коллаж из набора резных элементов.
Для работы над этим элементом используйте церазик – глубокую полукруглую стамеску шириной 5 мм (фото 11). Этот узкий инструмент хорошо подойдет для проработки мелких элементов и создания рельефа листа.
По всему периметру листа сделайте аккуратную подрезку, чтобы он хорошо выделялся из общей композиции и как бы был оторван от фона (фото 12). Очертив основной контур и выбрав фон вокруг листа, приступайте к вырезанию прожилок (фото 13). Закончив формирование рельефа, срежьте штихелем все оставшиеся плоские места (фото 14).
С помощью подрезного ножа создайте глубокую тень над глазом, подведите резцом нижнее веко и придайте глазу округлость (фото 15).
Завершите резцом проработку мелких элементов пасти (фото 16).
Имитация текстуры шерсти – важный навык, который нужно отработать каждому резчику, т.к в будущем вы неоднократно будете сталкиваться с резьбой различных животных. В представленном проекте шерсть лисы создается по самой простой схеме: церазиком 5 мм делаются короткие и неглубокие штрихи (стрелки указывают направление естественного роста шерсти животного) (фото 17).
Для большей натуралистичности можно проработать текстуру шерсти тонким стальным резцом – штихелем. Работайте над текстурой, пока не останется ни одного плоского места.
При аккуратной работе самыми остро заточенными резцами почти всегда остаются грубые места и незначительные дефекты, требующие устранения. Для зачистки углубленных мест и подрезки небольших сколов используйте мелкий штихель. Объемные поверхности зачищают наждачной бумагой P150 . Чтобы окончательно убедиться в отсутствии незамеченных мелких дефектов, протрите картину тряпкой, смоченной в уайт-спирите, и еще раз внимательно рассмотрите ее под разными углами. Когда все недостатки зачищены, можно приступать к отделке.
Для однотонной отделки используют следующие составы:
Морилка . В плоскорельефной резьбе используют не только для того, чтобы придать древесине более благородный внешний вид. С помощью морилки усиливают контраст определенных участков, они в свою очередь подчеркивают рельеф и объемность композиции. Для достижения такого эффекта достаточно нанести морилку на глубокие участки резьбы, которые должны казаться затененными.
Если вы решили полностью тонировать свою работу, использовать морилку нужно аккуратно, принимая во внимание породу дерева и особенности заготовки на которой вырезана композиция. Под воздействием влаги мелкорельефная резьба может разбухнуть, покоробиться, на ней может образоваться поднятый ворс и прочие дефекты, которые непоправимо испортят внешний вид работы. Распространенным изъяном при морении резьбы является неоднородность тона, особенно часто проявляющаяся в местах склейки брусков.
Детали, имеющие некое подобие резьбы, известны ещё со времён древнегреческого философа и математика Архимеда (Ἀρχιμήδης - с древнегреческого "главный советник") , жившего в г.Сиракузы на греческом тогда острове Сицилия. Очень редкие, единичные болты, похожие на современные, встречаются в конструкции дверных петель в домах относимых современной официальной историей к Древнему Риму. Это, вроде бы, понятно, говорят современные историки и археологи-реконструкторы: выковать или нанести другим способом вручную винтовую резьбу на деталь крайне сложно и неоправданно трудоёмко - практичнее использовать заклёпки или склейку/сварку/пайку. Собственно, болты и винты с резьбой, идентичные современным, встречаются в старинных механических часах сложной и изящной конструкции и в печатных станках происхождение которых доподлинно неизвестно, но датируемых официальными научными работниками ХV веком, что сомнительно, так как в часах много очень мелких винтов изготовить которые вручную практически невозможно, а первый резьбонарезной станок, по версии тех же официальных историков, изобретен французским умельцем Жаком Бессоном около 100 лет спустя - в 1568 году. Станок приводился в действие ножной педалью. На обрабатываемую заготовку нарезалась резьба с помощью резца, перемещающегося ходовым винтом. В станке была заложена координация поступательного движения резца и вращения заготовки, что достигались с помощью системы шкивов. Только с его появлением стало удобно и возможно широко применять разъёмные соединения "Болт+Гайка", удобство которых заключается в многократной сборке-разборке без потери функциональных качеств.
С конца XVIII века (как было ещё ранее - непонятно) резьбы больших размеров на детали наносились горячей ковкой: по горячей заготовке болта кузнецы ударяли специальным профильным ковочным штампом, молотом или другим формообразующим специальным инструментом. Нарезка более мелких резьб производилась на примитивных токарных станках. Режущие инструменты при этом мастеру приходилось удерживать вручную, поэтому получить одинаковую резьбу постоянного профиля не удавалось. Вследствие этого, болт с гайкой изготавливались парно, и к другому болту данная гайка не подошла бы ― такие резьбовые соединения хранились в свинченном состоянии вплоть до момента их применения.
Настоящий прорыв в изготовлении и применении резьбовых крепёжных деталей связан с Индустриальной революцией, начавшейся в той же последней трети XVIII века в Великобритании. Характерной чертой Индустриальной революции является стремительный рост производительных сил на базе крупной машинной индустрии. Большое количество машин требовало огромного количества крепежа для их производства. Многие известные технические изобретения того времени основаны на применении резьбовых крепежных элементов. Среди них изобретенная Джеймсом Харгривсом прядильная машина периодического прядения и хлопкоочистительная машина Эли Уитни. Также огромными потребителями резьбового крепежа стали растущие с невероятной скоростью железные дороги.
Так как первоначально широкое развитие и распространение резьбовые детали получили в Великой Британии, то и размерность параметров резьбы инженерам-изобретателям всего мира пришлось использовать английскую, довольно странную, и, похоже, что заимствованную у каких-то более ранних инженеров, существование которых очевидно (великолепные соборы стоят и сегодня), но держится в секрете. Называют систему антропомерной: мерилом в ней выступает человек, его ноги, руки, - что кажется нелепым: ведь все люди разные - как применять такую систему при отсутствии налаженного производства мерительного инструмента? Похоже, что авторы объяснения смысла английской системы мер попытались привязать к объяснению знаменитое изречение: "Человек есть мера всего" - одну из надписей на фасаде при входе в храм Аполлона в Дельфах.
Североамериканские Соединённые Государства до конца XVIII века находились в колониальном владении Великой Британии и, поэтому, тоже использовали английскую систему мер.
Базовой единицей английской системы мер является ДЮЙМ . Официальная версия происхождения данной единицы измерения и её названия утверждает, что дюйм (от голландского слова duim - большой палец) - ширина большого пальца взрослого мужчины - опять же, смешно: пальцы у всех разные, а имя и фамилия эталонного мужика не сообщается.
(официальная иллюстрация - должна быть рука, мягко говоря, немаленького мужчины)
По другой версии дюйм происходит от римской единицы меры унция (uncia) , которая была одновременно единицей измерения длины, площади, объёма и веса. Это скорее не универсальная мера, а дробная пропорция каждой из единичных мер, как половина или четверть. В каждой из этих единичных мер унция составляла 1/12 часть большей единицы измерения: длины (1/12 фута), площади (1/12 югера), объёма (1/12 секстария), веса (1/12 либры). Унция дня - это час, а унция года - это месяц.
Получается, если дюйм - это 1/12 фута (в переводе с английского "ступни"), то, исходя из сегодняшнего значения дюйма, ступня должна быть около 30 см длиною, и тогда дюйм получится около 2,5 см. И снова: кем был тот эталонный мужик со "стандартной" ступнёй? История умалчивает.
В какой-то момент основным был признан английский дюйм . Так как многие страны мира были вынуждены в конце ХVIII - начале ХIХ века подчиняться англо-голландскому мировому управлению, то во многих странах были навязаны свои местные "Дюймы", каждый из которых немного отличался по размеру от английского (венский, баварский, прусский, курляндский, рижский, французский и др.). Однако наиболее распространённым всегда являлся английский дюйм , который со временем практически вытеснил все прочие из обихода. Для его обозначения используется двойной (иногда встречается и одинарный) штрих, как в обозначении угловых секунд (″ ), без пробела за числовым значением, например: 2″ (2 дюйма).
Критическая проблема, которую не удавалось решить в крепеже вплоть до начала XIX века, ― это отсутствие единообразия среди резьб, нарезаемых на болтах и гайках в разных странах и даже на разных заводах в пределах одной страны.
Вышеупомянутый американский изобретатель хлопкоочистительной машины Эли Уитни высказал еще одну важную идею ― о взаимозаменяемости частей в машинах. Жизненную необходимость воплощения этой идеи он продемонстрировал в 1801 году в Вашингтоне. Перед глазами присутствующих, среди которых находились президент Джон Адамc и вице-президент Томас Джефферсон, Уитни разложил на столе десять одинаковых кучек деталей мушкетов. В каждой кучке находилось по десять деталей. Взяв наугад по одной разной детали из каждой кучки, Уитни быстро собрал один готовый мушкет. Идея была настолько простой и удобной, что вскоре была заимствована многими инженерами и изобретателями во всем мире. На этой идее взаимозаменяемости Э.Уитни, собственно, и построены все действующие на сегодняшний день технические стандарты ГОСТ, ДСТУ, DIN, ISO и другие.
В то же время, в Англии (Великобритании), ведшей постоянное техническое и технологическое соперничество с Францией, как непосредственно, так и на территории своих колоний, давно вынашивалась идея всячески воспрепятствовать продвижению производственного развития и продвижению армии Франции в случае возможного нападения на Англию или английские колонии. Навязывание французам, и всем остальным недругам британской короны, какой-то другой (недюймовой) системы мер при изготовлении деталей машин и механизмов, а в том числе и крепежа, позволило бы Англии "вставить палки в колёса" всемирному распространению только что принятой системы дюймовой взаимозаменяемости и значительно сдержать техническое и технологическое развитие Франции и других своих мировых конкурентов; сделать невозможным ремонт и сборку английской техники и оружия с использованием французских или других неанглийских запчастей. Осуществление этого плана стало возможно после организации Великой Французской Революции под непосредственным руководством английской резидентуры во Франции. Одним из результатов Великой Французской Революции было скорое введение новой метрической системы мер, получившей широкое распространение в конце XVIII ― начале XIX века во Франции. В России метрическая система мер была введена усилиями Дмитрия Ивановича Менделеева, который заменил "Депо образцовых гирь и весов Российской Империи" на "Главную Палату Мер и Весов", удалив таким образом старорусские меры из всеобщего обращения. А получила широкое распространение метрическая система в России,- и можно считать это просто совпадением, ― как и во Франции, после Революции ― Октябрьской.
Основа метрической системы ― МЕТР (считается, что от греческого "мЭ тро"- мера). В чертежах, в документации и в обозначениях резьбовых изделий принято приводить все размеры в миллиметрах (мм).
Впоследствии, Наполеону, объединившему почти всю Европу, удалось распространить метрическую систему в подчинённых странах. Наполеон не захватывал Великобританию, и англичане продолжают использовать чуждую для остальных европейцев дюймовую систему мер, разделив таким образом сферы влияния и протектората в технико-технологическом укладе мирового сообщества. Такую же позицию занимают и американцы (тоже бывшие англичане). Сами американцы и англичане называют свою систему мер "Imperial" (имперская), а совсем не "дюймовая", как её называем мы. Вместе с американцами "имперскую" систему мер используют и другие "британские колониальные государства": Япония, Канада, Австралия, Новая Зеландия и др. Так что, Британская Империя исчезла только географически, и сегодня провинции Империи продолжают использовать "имперскую" систему мер, а криптоколонии Империи используют метрическую систему мер.
Метрическую систему мер создавали передовые умы того времени, собранные под флагом Великой Французской Революции (всем нам со школы известные учёные Французской академии Наук: Шарль Огюстен де Кулон, Жозеф Луи Лагранж, Пьер-Симон Лаплас, Гаспар Монж, Жан-Шарль де Борд и др.), поэтому всё в этой системе выстроили просто, логично, удобно и подчинённо целым круглым числам. Ну, разве что разбивка времени на секунды, минуты и часы,― досталась нам от древних шумеров с их шестидесятеричной системой счисления,― вносит некоторую нестройность в метрическую систему мер. Или, например, деление круга на 360 градусов. Отголоски шумерской системы счисления сохранились и в делении суток на 24 часа, года на 12 месяцев, и в существовании дюжины как меры количества, а также и в делении фута на 12 дюймов, так как и дюймовая система мер опиралась на гораздо более древнюю шумерскую.
Как ни бился математик-инженер Жан-Шарль де Борд с другими академиками за логичную красоту чисел, чтобы в минуте было 100 секунд, в часе 100 минут, а в сутках 10 часов (даже удалось ввести в обращение новое времяисчисление), но, в итоге, так ничего из этого и не вышло. Удивительные часы с двухстандартным переходным циферблатом приведены на фото.
Вполне логичным представляется создание простейшего размерного ряда метрических резьб с шагом, скажем, 5 мм: ... М5; М10; М15; М20 ... М40 ... М50 ...и т.д. Но! Так как машины и механизмы, уже существовавшие на момент создания метрической системы мер, были привязаны своими габаритами и конфигурацией к дюймовым размерам, то это вызвало необходимость приспосабливаться к существующим присоединительным размерам и габаритам. Отсюда появляются, на первый взгляд, "странные" размеры резьбы: М12 (что, практически, 1/2"- полдюйма), М24 (заменяет резьбу 1"), М36 (это 1 1/2"- полтора дюйма) и т.д.
На сегодняшний день приняты следующие основные международные стандарты резьбы (перечень далеко не полный ― есть также большое количество неосновных и специальных стандартов резьбы, которые международно приняты к применению):
В настоящее время в зарубежной технике наибольшее распространение получил стандарт резьбы метрический ISO DIN 13:1988 (первая строка в таблице) ― этим стандартом пользуемся и мы (ГОСТ 24705-2004 и ДСТУ ГОСТ 16093:2018 на метрические резьбы являются его родными сыновьями). Однако, в мире используются и другие стандарты.
Причины, по которым международные стандарты резьбы отличаются между собой, уже описаны выше. Также можно добавить, что некоторые стандарты резьб являются специальными, и применение таких резьб ограничено областью применения деталей с этой резьбой (например, трубная резьба, придуманная английским инженером-изобретателем Уитвортом, BSP применяется только в деталях соединений трубопроводов).
Метрические резьбы, применяемые для крепёжных деталей бывают различные, но самые распространённые ― это резьбы метрические цилиндрические (т.е. деталь с резьбой имеет цилиндрическую форму и диаметр резьбы не изменяется по длине детали) с треугольным профилем с углом профиля 60 0
Далее речь пойдёт только о самой распространённой метрической резьбе ― цилиндрической. В метрической цилиндрической резьбе для обозначение размера резьбы свинчиваемых деталей берётся наружный диаметр резьбы болта. Измерить точно резьбу гайки при этом затруднительно. Для того, чтобы узнать диаметр резьбы гайки, необходимо измерить наружный диаметр соответствующего этой гайке болта (на который она навинчивается).
М ― наружный диаметр резьбы болта (гайки) ― обозначение размера резьбы
Н ― высота профиля метрической резьбы резьбы, Н=0,866025404×Р
Р ― шаг резьбы (расстояние между вершинами профиля резьбы)
d СР - средний диаметр резьбы
d ВН - внутренний диаметр резьбы гайки
d В - внутренний диаметр резьбы болта
Обозначается метрическая резьба латинской буквой М . Резьба может быть крупной, мелкой и особо мелкой. За нормальную принята крупная резьба:
Резьба метрическая цилиндрическая может иметь правое и левое направление. Базовым считается правое направление: оно по умолчанию не обозначается. Если направление резьбы левое, то после обозначения ставится символ LH : М16LH; М22х1,5LH ― для гайки; М27х2LHх400; М36LHх220 ― для болта;
Метрическая цилиндрическая резьба различается по точности изготовления и делится на классы точности. Классы точности и поля допусков метрической цилиндрической резьбы приведены в таблице:
| Класс точности | Поле допуска для резьбы | ||||||
| наружной: болт, винт, шпилька | внутренней: гайка | ||||||
| Точный | 4g | 4h | 4H | 5H | |||
| Средний | 6d | 6e | 6f | 6g | 6h | 6G | 6H |
| Грубый | 8g | 8h | 7G | 7H | |||
Наиболее распространен класс точности средний с полями допуска резьбы: 6g ― для болта (винта, шпильки) и 6Н ― для гайки; такие допуски легко выдерживаются в производстве при изготовлении резьбы методом накатки на резьбонакатных станках. Обозначается через тире после размера резьбы: М8-6gx20; M20x1,5-6gx55 ― для болта; М10-6Н; М30х2LH-6Н ― для гайки.
Все диаметры метрической резьбы поделены на три условных ряда по степени предпочтения и применяемости (см. таблицу далее): наиболее распространены резьбы из 1-го ряда, наименее рекомендуемые к использованию резьбы метрические из 3-го ряда (они имеют очень узкую область использования и редко встречаются в машиностроении). Таким образом, чтобы максимально избежать проблем с крепёжными резьбовыми комплектующими при сборке, эксплуатации и последующем ремонте, инженерам-конструкторам рекомендуется закладывать в конструкцию машин и механизмов резьбы из 1-го ряда. Также каждому диаметру метрической резьбы соответствует несколько шагов: крупный ― основной шаг для применения; мелкий ― дополнительный шаг для регулировочного и высокопрочного крепежа; особо мелкие ― наименее рекомендуемые к применению. В свою очередь, инструментальная промышленность выпускает в наибольшем количестве резьбонарезной инструмент для метрической резьбы из 1-го ряда с крупным шагом резьбы. А наиболее труднонаходимые, порой почти эксклюзивные и дорогие, резьбонарезающие инструменты для резьбы из 3-го ряда с мелким и особо мелким шагом.
В следующей таблице приведен перечень диаметров метрической резьбы и соответствующих каждому диаметру шагов резьбы.
Как уже упоминалось ранее, родиной стандартизованной резьбы можно считать Великобританию с её английской системой мер. Самый выдающийся английский инженер-изобретатель, озаботившийся наведением порядка с резьбовыми деталями, это Джозеф Уитворт (Joseph Whitworth ), или Джозеф Витворт, так тоже правильно. Уитворт оказался талантливым и очень деятельным инженером; настолько активным и предприимчивым, что разработанный им в 1841 году первый резьбовой стандарт BSW был утверждён к всеобщему применению на государственном уровне в 1881 году. К этому моменту резьба BSW стала самой распространенной дюймовой резьбой не только в Великобритании, но и в Европе. Плодотворный Дж. Уитворт разработал ещё целый ряд других стандартов дюймовых резьб специального применения; некоторые из них широко применяются и по сей день.
Поначалу резьба BSW нашла применение и в Соединённых Штатах Америки. Однако интенсивная индустриализация в США требовала много резьбового крепежа, а резьба Уитворта была технически сложной при массовом производстве, как и металлорежущие инструменты для неё. В 1864 году американский промышленник-производитель металлорежущего инструмента и крепежа Уильям Селлерс предложил упростить резьбу BSW путём изменения угла и формы профиля резьбы, что приводило к удешевлению и упрощению производства резьбового крепежа. Институт Франклина принял систему У. Селлерса и рекомендовал её в качестве государственного стандарта. К концу ХIX века американская дюймовая резьба распространилась и в Европе, и даже частично вытеснила английскую, благодаря более низкой себестоимости производства крепежа. Несовместимость резьб Уитворта и Селлерса стала причиной многих технических осложнений в начале ХХ века. В результате, в 1948 году приняли и утвердили международную Унифицированную систему дюймовых резьб, которая включала элементы как резьбы Уитворта, так и резьбы Селлерса ― самые основные дюймовые резьбы этой системы UNC и UNF актуальны и сейчас.
Для человека, воспитанного в метрической системе мер, проще всего разобраться с дюймовыми резьбами, измерив штангенциркулем в миллиметрах наружный диаметр резьбы, внутренний диаметр и шаг резьбы (измеряется в числе витков на дюйм). Измерять необходимо с точностью до десятых и сотых долей миллиметра. Затем необходимо по справочным таблицам дюймовых резьб (основные приводятся далее) подобрать совпадение полученной комбинации. Таким способом, при наличии справочных таблиц и штангенциркуля, можно легко разобраться с идентификацией того или иного дюймового крепежа, как гаек, так и болтов, винтов.
Как мы уже знаем, 1 дюйм достаточно неудобная и сравнительно большая величина. Поэтому сэру Джозефу Уитворту показалось затруднительным точно измерить в долях дюйма расстояние между вершинами профиля резьбы (как мы это делаем с метрической резьбой), и, он решил, что самым простым и достаточно точным параметром шага резьбы будет не расстояние между вершинами профиля, а количество витков резьбы, которое помещается в 1 дюйм длины резьбы ― витки можно посчитать даже визуально.
Так по сей день и определяют шаг любой дюймовой резьбы ― в количестве витков на дюйм.
Это цилиндрическая дюймовая резьба с крупным шагом, предусмотренная Дж. Уитвортом для общего применения. Идея Дж. Уитворта состояла в том, что он предлагал раз и навсегда закрепить для болтов и винтов одного типа и размера строго определённые параметры резьбы: профиль, шаг и высота профиля резьбы. Основываясь на собственном опыте и умозаключениях, Дж. Уитворт настаивал, чтобы угол профиля резьбы (угол между сторонами соседних витков) был равен 55°. Вершины витков резьбы и основания впадин резьбы должны быть закруглены на 1/6 высоты исходного профиля ― таким образом Уитворт хотел достичь плотности (герметичности) резьбы и повысить её прочность, увеличив площадь контакта болта и гайки. Шаг резьбы должен определяться числом витков резьбы на один дюйм длины резьбы; при этом число витков резьбы на 1 дюйм не должно быть постоянным для всех диаметров резьбы, а должно зависеть от диаметра резьбы болта или винта: чем меньше диаметр, тем больше витков резьбы на дюйм, чем больше диаметр резьбы, тем, соответственно, меньше число витков на дюйм длины резьбы.
W , после которой ставится размер наружного диаметра болта, измеренный в дюймах:
BSW "Диаметр сверления, мм"
Несмотря на то, что все провинции Британской Империи уже давно пользуются унифицированной дюймовой резьбой UNC, заменившей BSW, в метрополии англичане и по сей день не отказались от устаревшей резьбы Уитворта.
Дюймовая цилиндрическая мелкая резьба BSF была очень распространена до 50-х годов ХХ века, наряду с резьбой BSW . Применялась для изготовления точного и высокопрочного крепежа. Впоследствии ей на смену пришла унифицированная дюймовая мелкая резьба UNF. Хотя, англичане пользуются резьбой BSF и в наше время.
Обозначается латинскими буквами BSF , после которых ставится размер наружного диаметра болта, измеренный в дюймах:
Параметры в миллиметрах резьбы BSF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).
Стоит обязательно упомянуть трубную резьбу Уитворта, так как она с момента изобретения и до настоящего времени имеет широчайшее применение во всём мире для деталей резьбовых соединений трубопроводов: сгонов, преходов, фитингов, муфт, двойников, тройников, и др.; а также для трубопроводной арматуры: краны, вентили и др.
На постсоветском пространстве действует адаптированный советскими инженерами стандарт трубной цилиндрической резьбы Уитворта BSP ― это резьба по ГОСТ 6357-81 .
Обозначается латинской буквой G , после которой ставится числовое значение условного прохода трубы в дюймах (это число не является ни наружным, ни внутренним диаметром резьбы или трубы):
Тут необходимо прояснить ситуацию с обозначением размера трубной резьбы BSP. Трубы обозначаются "условным проходом трубы" или "номинальным диаметром трубы", которые слабо связаны с действительными реальными размерами трубы. Например, возьмём стальную трубу 2" (двухдюймовую): измерив её внутренний диаметр и переведя в дюймы, мы с удивлением выясним, что он составляет около 2⅛ дюйма, а её наружный диаметр составит около 2⅝ дюйма ― такая вот нелепица!.
К сожалению, не существует какой-либо формулы для перевода "трубных дюймов" в миллиметры или в "обычные" дюймы с целью узнать реальный наружный или внутренний диаметр трубы. Для определения соответствия "условного дюймового диаметра", "наружного диаметра трубы" и "диаметра трубной резьбы" необходимо пользоваться справочной литературой и нормативной документацией (стандартами).
Ниже приведена таблица, которая составлена путём объединения известных стандартов воедино (может быть, она и неполная, но сможет помочь с определением трубной резьбы BSP; для контргаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы)
Цилиндрическая дюймовая резьба UNC , в окончательном виде, была разработана Американским национальным институтом стандартов (ANSI / ISO ) и стала международным стандартом дюймовой резьбы с крупным шагом, и, фактически, представляет из себя воплощение технических идей американского промышленника Селлерса по усовершенствованию резьбы Уитворта. Усовершенствования, по сути, свелись к изменению угла профиля с неудобных 55° на 60° и к отказу от скруглений на вершинах профиля резьбы, ― теперь поверхность вершин стала плоской и составляет 1/8 шага резьбы. Впадины могут быть тоже плоскими, но предпочтительны скруглённые.
Резьба UNC в настоящее время является самой распространённой в мире дюймовой резьбой и рекомендуется как предпочтительная для применения.
Принятое обозначение дюймовой крупной резьбы UNC
включает в себя буквенное указание типа резьбы (собственно UNC
)
и номинальный диаметр резьбы в дюймах. Дополнительно в обозначении могут быть приведены: шаг резьбы, указанный через тире (TPI
― threads per inch
― число витков на дюйм
), направление (левое или правое). Дюймовые крупные резьбы UNC
размером меньше, чем 1/4”, в связи с затруднениями при их измерении, принято обозначать номерами от №1 до №12, с указанием через тире шага резьбы, измеряемом в количестве витков на дюйм.
1/4” – 20UNСх2 1/2”
Параметры в миллиметрах резьбы UNC приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).
Резьба UNF ― цилиндрическая дюймовая резьба с мелким шагом, используемая для регулировочного и высокопрочного крепежа.
Резьба UNF , наряду с резьбой UNC, в настоящее время является самой распространённой в мире дюймовой резьбой и также рекомендуется как предпочтительная для применения в случаях, когда требуется более мелкий шаг резьбы.
Обозначение дюймовой мелкой резьбы UNF аналогично обозначению резьбы UNC и также включает в себя буквенное обозначение типа резьбы и номинальный диаметр в дюймах. Дополнительно в обозначении могут быть приведены: шаг резьбы, указанный через тире (TPI ― threads per inch ― число витков на дюйм ), направление (левое, правое). Резьбы UNF размером меньше 1/4”, в связи с затруднениями при их измерении, принято обозначать номерами, от №0 до №12, с указанием через тире шага резьбы в количестве витков на дюйм.
Например: Обозначение болта с дюймовой резьбой 1/4” – 28UNFх2 1/2”
Параметры в миллиметрах резьбы UNF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).
Резьба UNEF ― цилиндрическая дюймовая резьба с особо мелким шагом, используемая для высокоточного крепежа и резьбовых деталей точных механизмов ― специальная дюймовая резьба.
Обозначается аналогично резьбам UNF и UNC .
Параметры в миллиметрах резьбы UNEF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).
Существуют также другие стандарты на дюймовые резьбы, но они являются специальными, узкоспециальными, редкоиспользуемыми и не рекомендуются к применению, ― поэтому приводить их и не будем.
Резьба – винтовая поверхность определенного профиля, предназначенная для соединения (свинчивания или стягивания) деталей. Формирование резьбового профиля может проходить как на цилиндрической, так и на конической поверхности.
Резьба - винтовая поверхность определенного профиля, предназначенная для соединения (свинчивания или стягивания) деталей. Формирование резьбового профиля может проходить как на цилиндрической, так и на конической поверхности. Широко распространенный метод образования наружной и внутренней резьбовой поверхности – нарезание плашками и метчиками соответственно, а также накатыванием, токарной обработкой резцом и резьбонарезными головками.
По направлению захода резьбовая поверхность подразделяется на левую и правую.
По количеству заходов – на одно- и многозаходную.
Если рассечь резьбовую поверхность осевой плоскостью, то получим геометрический контур резьбы – ее профиль, характеризующийся следующими элементами:
Именно профиль резьбовой поверхности определяет ее тип.
Назначение резьбы:
Типы резьбы, стандартизация
Метрическая резьба – тип резьбовой поверхности, наиболее часто используемой при изготовлении метизов. Ее геометрические параметры: профиль представляет собой треугольник с равными боковыми сторонами, расположенными под углом 60°. Резьбовые изделия применяются в обширном перечне областей машиностроения, в станкостроении, приборостроении, строительстве и прочих отраслях.
В обозначении при составлении технической документации указывается номинальный диаметр резьбовой поверхности, шаг, если он не является основным, точность изготовления. При проектировании соединений с левой резьбой она обозначается с помощью литер LH. Например: M36х1,5LH.
Коническая резьба используется для образования герметично-уплотненных соединений. Она нарезается на конической поверхности детали с конусностью (уклоном) 1:16. Наружная коническая резьбовая поверхность может свинчиваться как с внутренней конической, так и с цилиндрической метрической резьбой соответствующего шага. В последнем случае обеспечивается ее ввинчивание с коэффициентом 0,8 от максимальной глубины сопряжения. Резьбовой угол профиля - 60°.
Для соединения труб или цилиндрических деталей с тонкими стенками используют трубную резьбу (цилиндрическую). Профиль ее имеет угол наклона боковых стенок зуба относительно друг друга – 55°.
Для обеспечения герметичных соединений используют трубную коническую резьбу с углом профиля при вершине боковых стенок – 55°. Используется она в топливной, масляной и воздухопроводной аппаратуре, а также при подсоединении трубопроводов станков и машин. Нередко применяется сопряжение внутренней цилиндрической с наружной конической резьбой.
Трапецеидальная резьба с профилем, имеющим форму трапеции с углом между ее боковыми сторонами 30°, применяется в нагруженных узлах, работающих по схеме вращательно-поступательного движения. Как правило, это – винты прессов, станков.
Если значительные осевые нагрузки действуют в одном направлении, используют упорную резьбу . Ее трапецеидальному профилю характерен неравномерный наклон боковых сторон: 30° и 3°.
Дюймовая резьба сдает свои позиции: российских стандартов по ее регламентированию в настоящее время нет. Она стандартизирована и применяется на территории Канады, США (UTS и др.), Великобритании (BSW, BSF).
Существуют другие типы специализированного резьбового профиля, применяемого в различных отраслях. Все они стандартизированы документами государств-разработчиков.
