Резьба коническая дюймовая: применение, виды, параметры

О чем речь? Резьба коническая дюймовая обеспечивает плотное соединение за счет самозаклинивания при затяжке, что делает ее надежной в системах с высоким давлением. Для ее нарезки используется специальное оборудование.

Что учесть? Коническая резьба бывает разных видов: трубной и с углом профиля 600. Также различаются классы точности. При выборе нужно учитывать эти моменты, чтобы в итоге получить герметичное соединение.

Параметры дюймовой резьбы

Действующие стандарты обязывают производителей выпускать изделия с точным соблюдением параметров, что отражается в маркировке.

Важными параметрами для конической дюймовой резьбы являются:

• Наружный диаметр. Это расстояние между верхушками гребней, расположенных в спирали.
• Внутренний диаметр конической дюймовой резьбы — промежуток между канавками, образуемыми ее выступами.
• Шаг. Это отрезок между двумя вершинами гребней, расположенных рядом друг с другом либо между самыми глубокими местами канавок между ними.

Шаг резьбы, согласно российским и международным нормативным документам, должен иметь одинаковое значение от начала до конца резьбы. Размер диаметра конической дюймовой резьбы на одной детали может быть разным в зависимости от назначения изделия и его конструкции. Переменные величины также регламентируются стандартами.

Форма резьбы оценивается по следующим критериям:

• Тип. Может быть цилиндрическим (диаметр сохраняется по всей длине резьбы) и коническим (уменьшается к краю).
• Направление. Спираль может выполняться по часовой стрелке (прямое) и против (обратное).
• Высота профиля. Представляет собой расстояние между внешним и внутренним диаметром либо между концом гребня и канавки.

Это основные характеристики, описывающие спираль. Еще значение имеет толщина метизов, длина, форма ответных конструкций, и технические характеристики, касающиеся материала, устойчивости к внешнему воздействию, покрытия и т. д. Все параметры указываются в проектной документации.

Виды конической дюймовой резьбы

Трубная

Предназначена для соединений конического типа и сочленения наружной резьбы с внутренней цилиндрической.

Нарезается на поверхности, имеющей конусность 1:16. Диаметр отверстия под коническую дюймовую резьбу и другие параметры указаны в ГОСТ 6211-81. Единицы измерения наружного диаметра в основной плоскости (номинального) — дюймы. Диаметр входит в границы 1/16–6, угол профиля резьбы составляет 55 °. Диаметр наружной резьбы при скручивании соединения располагается в той же плоскости, что и гаечный торец.

На схемах и чертежах для наружной конической дюймовой резьбы принято обозначение «R», а для внутренней используется знак «Rc». Внутренняя цилиндрическая резьба, которая используется для соединения с трубной конической – «Rp». Маркировка выглядит так:

R 3/4LH,

где:

• буква характеризует вид резьбы (R означает наружная трубная);
• цифры в виде дроби говорят о номинальном диаметре резьбы (d), расположенном в основной плоскости;
• буквенное обозначение “LH” указывает на то, что эта резьба имеет левое направление.

Рассмотрим другие примеры маркировки трубной дюймовой резьбы:

• Rc1/2 — внутренняя трубная коническая резьба, имеющая номинальный диаметр d = 1/2;
• Rp1LH — внутренняя трубная цилиндрическая резьба с левым направлением, имеющая номинальный диаметр D = 1. Используется для соединения с метрической конической.

Числитель в дроби, обозначающей резьбовое соединение, характеризует внутреннюю резьбу. Знаменатель указывает на внешнюю. Например, Rp/R 1 говорит о том, что перед нами трубная наружная коническая резьба, соединяемая с цилиндрической внутренней трубной, имеющая диаметр d = 1. Rc/R 1½ показывает, что речь идет о конической трубной внутренней и наружной резьбе, имеющей номинальный диаметр d = 1½.

Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60°

Применяется для соединения топливных труб, а также воздуховодов и водопроводов. Угол профиля конической дюймовой резьбы равен 60 °. Такая резьба делается по ГОСТ 6111-52 на поверхности, конусность которой равна 1:16.

Номинальный диаметр наружной дюймовой конической резьбы при скручивании соединения также располагается в общей плоскости с гаечным торцом.

На чертежах она имеет обозначение «К» с указанием диаметра. Например, надпись K3/4 ГОСТ 6111-52 означает, что это коническая дюймовая резьба, номинальный диаметр которой равен d = 3/4 и угол профиля 60 °.

Оборудование для нарезки конической дюймовой резьбы

Обычно ее создают с применением плашек — круглых стальных инструментов для резания металла, отличающихся формой и размерами. Параметры их отражаются в ГОСТах.

Плашки для конической дюймовой резьбы — это универсальные инструменты. Они могут применяться как при серийном производстве изделий, так и для разовых ручных работ. Позволяют за один проход получить коническую резьбу.

По конструкции плашки представляют собой гайки определенной формы. Они имеют:

• Центральное окно с режущими кромками, с помощью которых создается резьба.
• Боковые отверстия, которые служат для вывода металлической стружки.
• Специальные пазы, с помощью которых фиксируются съемные ручки.

Для нарезания внешней дюймовой конической резьбы используются клуппы. Кроме того, они применяются для восстановления геометрии испорченной нарезки.

Клупп представляет собой круглую металлическую рамку, похожую на трубку, в которой закреплены четыре съемных стальных резца. Инструмент имеет широкий держатель с направляющим элементом, что уменьшает вероятность перекоса.

Первые резцы погружаются не очень глубоко и формируют черновую дорожку.

Другие резцы создают чистовую резьбу в соответствии с заданными параметрами.

Клуппы бывают разные, самый простой – ручной вариант. Резьба в таком случае нарезается только под влиянием мышечных усилий. Более удобно работать, используя комплект с трещоткой: он дает выполнять возвратно-поступательные движения, что облегчает накручивание клуппа.

Данные инструменты позволяют получать коническую дюймовую резьбу по ГОСТу на высоком профессиональном уровне. Внешний вид электрических инструментов напоминает болгарку, у которой на месте диска установлен клупп. Он фиксируется посредством зажимной струбцины, что позволяет более безопасно и быстро выполнять нарезку.

Коническую резьбу также нарезают на станках с мощными двигателями. Безопасность процесса обеспечивается тормозом, которым оснащены станки. Оптимизация производства достигается за счет комплектации оборудования разными элементами. Резьба на станках нарезается посредством специальных плашек, резцы которых раздвигаются до нужных параметров. Это позволяет повысить производительность труда и обеспечивает точность процесса.

Для формирования резьбы шпиндель запускается на малых оборотах. Требуемые параметры на станках можно задавать с помощью специальных настроек. Перемещение на один шаг резьбы должно происходить за один оборот заготовки. На современном оборудовании можно получать даже нестандартные варианты соединений с конической резьбой.

Специализированное оборудование гарантирует точность процессов и получение качественных изделий. На рынке сейчас представлены не только стационарные станки, но и мобильные варианты приборов.

Для формирования внутренней конической дюймовой резьбы применяется метчик определенного калибра. Внешне он представляет собой длинный винт с канавками, которые позволяют отводить стружку при срезании металла. Метчики делаются из высокопрочной закаленной стали. Отличительным элементом инструмента является его рабочая часть, которая вводится внутрь трубы и там прокручивается. Метчик оснащен хвостовиком. Он фиксируется с помощью специального держателя.

Внутренняя коническая дюймовая резьба делается на станках, также оснащенных метчиками, которые приводятся в движение электрическим мотором. Такие станки также выпускают в мобильной и стационарной версии.

Оборудование, позволяющее создавать NPT (NPTF) резьбу на заготовках и трубах:

• Резьбонарезные головы (1/2–2 дюйма). Используются для получения качественной резьбы. Обеспечивают высокую производительность, имеют возможность быстрой замены.
• Резьбонарезные ручные клуппы (1/2–1.1/4 дюйма). Для конической трубной резьбы на электрических, газовых или водопроводных трубах. Обеспечивают высокую производительность, удобны для перевозки.
• Резьбонарезные ручные клуппы (1/2–2 дюйма). Предназначены для монтажа оборудования, используются в строительной промышленности. Способствуют увеличению производительности, уменьшению сроков работ и повышению их качества.
• Резьбонарезные стационарные или мобильные электростанки (1/2–2 дюйма). Для них характерна высокая производительность и длительный срок службы при высокой интенсивности работы. Могут применяться в цехах и на строительных площадках, при монтаже водоснабжения и отопительных систем, в серийном производстве. С помощью них получают высококачественную трубную коническую дюймовую резьбу по ГОСТу.
• Резьбонарезные электрические станки (1/2–3 дюйма). Используются для получения цилиндрической и винтовой резьбы на трубах и болтах. Позволяют получать качественные, надежные, точные соединения в соответствии с нормативными документами. Способны долго служить в условиях промышленного производства.
• Резьбонарезные электрические станки (1/2–4 дюйма). Применяются для получения метрической и трубной резьбы. С их помощью выполняют надежные соединения на шпильках и трубах.

Она позволяет получать соединения, которые могут противостоять высокому давлению, образуемому в трубопроводе циркулирующей средой.

Часто задаваемые вопросы о конической дюймовой резьбе

Чем она отличается от метрической?

Основные отличия между данными типами:

• Дюймовая измеряется в дюймах, метрическая в миллиметрах.
• Профиль конической дюймовой резьбы представлен треугольником, у которого угол при вершине составляет 60 °. Метрическая имеет более округлый профиль с таким же углом.
• Шаг дюймовой резьбы определяется как число витков на дюйм. У метрической он обозначается в миллиметрах.

• Дюймовая коническая резьба обозначается как номинальный диаметр в дюймах и число витков на дюйм (к примеру, 1/2″-20). Метрическая – буквой М с указанием диаметра и шага в миллиметрах (М8х1,25).
• Стандарты: дюймовая подчиняется американским ANSI/ASME, метрическая — международному регламенту ISO.

Из-за международной стандартизации метрическая резьба часто используется в промышленности.

Какие есть классы ее точности?

Выделяют три класса конической дюймовой резьбы. 1-й — малой точности, 2-й означает среднюю, 3-й указывает на самую точную. После цифры, означающей класс, ставится буква А (внешняя) или В (внутренняя резьба).

Как самостоятельно нарезать дюймовую коническую резьбу?

Для этого нужно:

• зажать в тисках деталь таким образом, чтобы иметь доступ к измерительному угольнику;
• если резьба делается на сверлильном станке, нужно только хорошо зажать изделие, не допуская перекосов; в случае применения дрели контролировать угол сложнее, для этой цели можно использовать кондуктор или муфту;
• важно аккуратно выполнять чистовую нарезку коническим сверлом или разверткой;
• точное отверстие под коническую дюймовую резьбу позволяет метчику формировать качественную резьбу.

Это является весомым недостатком. Он и оказал влияние на широкое распространение метрической конической резьбы.

Изображение в шапке статьи: user3993991 / Freepik