Как померить шаг резьбы

Что такое метрическая и дюймовая резьба

Перед тем, как разобраться с определением шага резьбы при помощи резьбомера, нужно выяснить, чем отличается метрическая резьба от дюймовой и наоборот? Резьбы по системе мер подразделяются на два основных вида:

• Метрические — используется на следующих видах крепежных деталей: болтах, винтах, гайках, шпильках и прочих. Метрический тип нарезки возник еще в Советском Союзе, и активно используется сегодня
• Дюймовые — это американский стандарт нарезки, с которым домашние мастера сталкиваются при работе с сантехническими изделиями. Однако дюймовая нарезка встречается не только на сантехнических приборах, но и крепежных элементах

Разберемся более детально в вопросе о том, чем отличается метрическая резьба от дюймовой, и где они применяются чаще всего.

Отличительная особенность метрической резьбы (ГОСТ 24705-91) в соответствующей форме профиля, имеющего вид равностороннего треугольника.

Угол между вершинами этого треугольника равен 60 градусов, о чем уже упоминалось выше. Вершины или пики имеют тупую форму, то есть, выступы для сопряжения с винтом или гайкой срезаны. Для обозначения диаметра винта и шага резьбы используется единица измерения — миллиметры. Резьба такого типа может иметь крупный и мелкий шаг, что зависит от сферы применения соответствующих деталей. Детали с маленьким шагом используются преимущественно для регулировки, а также в устройствах, на которые воздействуют динамические нагрузки. Для обозначений крупной резьбы используется маркировка в виде буквы М и соответствующая цифра, например, 20. Это означает, что на заготовке нарезана метрическая резьба с диаметром 20 мм. Мелкая резьба на заготовке имеет аналогичное обозначение, только добавляется цифровое значение. Это значение указывает шаг резьбы, например, 1,5 мм. Ниже на фото представлена схема устройства метрической резьбы.

Кроме метрической, часто используется дюймовая резьба (ГОСТ 6111-52).

Новички, которые не знают о существовании этих двух видов нарезки, сталкиваются с некоторыми трудностями. Чтобы понять, что это за трудности, рассмотрим конструктивные особенности дюймовой резьбы. В профиле она имеет аналогичную форму, как и метрическая, но ее основное отличие в измененном углу между вершинами. Этот угол равен 55 градусам, что и отличает ее по конструкции от метрической нарезки. Для обозначения размеров дюймовой резьбы используется единица измерения — дюймы. В 1 дюйме 25,4 мм, а для обозначения дюймов используется два штриха. Дюймовая резьба может также быть крупной и мелкой, и характеризуется количеством ниток на один дюйм. Закрутить гайку с метрической резьбой на деталь с дюймовой нарезкой не получится, как и наоборот.

Резьба дюймовая и метрическая бывают наружными и внутренними, а основными их техническими параметрами являются:

1. Шаг — это расстояние между двумя вершинами витков
2. Глубина — расстояние от вершины до основания
3. Угол профиля — это расстояние в градусах между боковыми частями профиля в плоскости оси
4. Наружный диаметр — размер заготовки в области наличия нарезки, измеряемый по вершинам витков
5. Внутренний диаметр — это расстояние, которое соответствует размеру цилиндра с присутствующими витками

Параметры резьбы Когда известно отличие метрической резьбы от дюймовой нарезки, можно приступать к рассмотрению вопроса о том, как научиться пользоваться резьбомером. Хотя этот прибор имеет простую конструкцию, но далеко не каждый способен правильно произвести соответствующие измерения (к тому же многие не знают о том, что существует специальный инструмент). От правильности выполненных действий зависит эффективность соединения.

Назначение резьбы и ее элементы

Назначение рассматриваемого крепежного элемента заключается в соединении и фиксации отдельных элементов. Рассматриваемые изделия могут быть предназначены для передачи вращения или некоторых усилий. Основными элементами можно назвать:

1. Профиль рассматривается в сечении, которое образуется при прохождении через ось. Другими словами, создаваемая ось рассекает изделие по полам, в результате чего отображается определенная форма. На основе полученного изображения можно определить некоторые другие наиболее важные параметры.
2. Витком называют часть поверхности, которая образуется при полном обороте. В некоторых случаях указывается число витков рабочей части. Определить этот показатель можно при делении протяженности рабочей части на показатель шага.
3. Угол профиля образуется между боковыми сторонами. В некоторых случаях этот параметр указывается на чертежах. Для обозначения угла применяется плоскость, проходящая через ось изделия.
4. Шаг резьбы считается наиболее важным параметром, который указывается в технической документации и на чертежах. Подобный параметр определяет расстояние между параллельными точками двух рядом лежащих впадин. В метрических указанное расстояние обозначается в миллиметрах.
5. Высота профиля считается также важным параметром. Он учитывается при проектировании различных изделий. Высота профиля – расстояние, которое образуется между вершиной витков и основанием. С увеличением этого параметра существенно повышается прочность получаемого соединения, но усложняется процесс свинчивания.
6. Наружный, средний и внутренний диаметр. На чертежах и в другой технической документации, как правило, указывается наружный диаметр – диаметральный размер, который описывает около резьбовую поверхность. Другие показатели учитываются крайне редко, но также заносятся в специальные таблицы.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются на чертежа специальными обозначениями, другие можно найти в специальной технической документации. При нарезании витков уделяется информация наружному диаметру и шагу их расположения.

Рекомендации по работе с резьбомерами

При эксплуатации резьбомеров нужно учитывать некоторые особенности. Эти особенности выглядят следующим образом:

Хранить прибор рекомендуется в герметичных ящиках или контейнерах, чтобы предотвратить механическое воздействие и деформацию инструмента
Получить высокоточные результаты измерений можно при использовании только специального инструмента, и прибегать к помощи линейки, штангенциркуля и микрометра следует в исключительных случаях, когда под рукой нет специализированного прибора
При проведении идентификации резьбы необходимо обеспечить неподвижность заготовки

В противном случае, это негативно отразится на качестве проводимых измерений
Резьбомеры имеют острые грани, поэтому при эксплуатации важно соблюдать технику безопасности
Если на щупах прибора имеются внешние дефекты, то такой инструмент не может использоваться для проведения точных измерений. Дефекты в виде царапин, сколов, вмятин и т.п., негативно повлияют на точность проводимых расчетов

В продаже можно встретить резьбомеры не только металлические, но и пластиковые. Как правило, из пластика изготовлен корпус, а щупы делают исключительно из специальных марок стали. Приборы с пластиковым корпусом имеют значительный недостаток — низкая прочность, но при этом стоят они не более 100 рублей.

В завершении следует подвести итог, и отметить, что определить шаг резьбы болтов, гаек и прочих крепежных изделий не представляет особых трудностей, если знать алгоритм, и владеть специальным инструментом. Полученные значения после применения резьбомера позволяют изготовить вторую крепежную деталь для обеспечения прочного и разъемного соединения.

Публикации по теме

Виды строительных угольников — назначение, применение и выбор

Виды измерительных рулеток — устройство, выбор, применение и ремонт инструмента

Учимся правильно пользоваться пузырьковыми строительными уровнями

Динамометрические отвертки и их назначение

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Предельные отклонения размеров по ГОСТу

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

• номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
• число витков, приходящихся на дюйм длины;
• группа;
• класс точности.

Если возник вопрос- как определить тип и размер резьбы Соединительная арматура для труб и шлангов

соединения пользуйся таблицей ниже.

Обрати внимание на следующее:

• соединения с дюймовой резьбой выделены цветом
• рядом с размером дюймового шага в tpi указан размер шага в мм
• соединения с наружной конической резьбой обычно не имеют зарезьбовой канавки
• конические фитинги BSPT и NPT очень похожи, но у BSPT на шестиграннике есть метка – риска

Важный ахтунг – вполне возможны ситуации когда дюймовый и метрический шаги весьма близки по размерам (такое возможно на соединениях JIC).

Читать также: Скребковый конвейер принцип работы

В этом случае можно спутать дюймовую Резьба дюймовая цилиндрическая американская UNF (Unified Thread Standard)

UNC UNF и метрическую резьбы.

Резьбовой крепеж является одним из самых популярных для присоединения деталей, сборки изделий, оборудования, конструкций. Нет такой отрасли, где бы он не использовался. Характеристик резьбы много: шаг, поле допуска, количество заходов, номинальный диаметр, вид профиля и другие. Одна из таких – единицы измерения, дюймы или миллиметры.

Часто бывает ситуация, когда нужно заменить болт, шпильку или винт, но приобретенный по максимальной схожести “на глазок” крепеж не ввинчивается в посадочное отверстие. Одна из причин – попытка ввинтить в отверстие с метрической резьбой крепежное изделие с наружной дюймовой резьбой. Или наоборот. Такая ситуация часто возникает при замене крепежа на изделиях или оборудовании, произведенных в Великобритании, США, Японии, Австралии. Там дюймовая резьба является приоритетной.

Как отличить дюймовую резьбу от метрической? Есть два основных способа – измерением шага и диаметра или с помощью специального инструмента.

Измерение

Маркировка резьбы крепежной детали в метрической и дюймовой системах выполняется по разному. В метрической, это указание шага резьбы (расстояние между соседними нитками) в миллиметрах, тогда как в дюймовой – количество витков на один дюйм.

Определение типа и размера резьбы крепежа сводится к следующим операциям. С помощью штангенциркуля измерить диаметр. Затем с помощью дюймовой линейки или штангенциркуля измерить количество витков в одном дюйме и шаг резьбы. Можно воспользоваться и обычной линейкой с отмеренными 2,54 мм (1 дюйм = 2,54 мм). Шаг метрической резьбы на мелком крепеже можно узнать, измерив расстояние между 10 витками и полученное значение разделить на 10. Полученные значения следует сопоставить с таблицей ниже. Максимальное совпадение по диаметру, количеству витков, шагу указывает на размер и тип резьбы. Нужно отметить, что существует много разных видов дюймовых резьб. В таблице приведены наиболее распространенные в диапазоне диаметров от 8 мм до 64 мм.

Для измерения резьбы также можно воспользоваться резьбомером. Это его прямое назначение. Резьбомер представляет собой набор пластин с выступающими зубьями под конкретную резьбу объединенных на единой оси. Размер резьбы выгравирован или нанесен несмываемой краской на самой пластине. Проверка резьбы выполняется путем прикладывания к резьбе наиболее близких по размеру пластин. При полном совпадении, без зазоров резьбу можно считать определенной, а ее размер посмотреть на пластине резьбомера. Выпускаются резьбомеры отдельно под метрическую, дюймовую резьбу или под оба вида.

Что такое метрическая и дюймовая резьба

Перед тем, как разобраться с определением шага резьбы при помощи резьбомера, нужно выяснить, чем отличается метрическая резьба от дюймовой и наоборот? Резьбы по системе мер подразделяются на два основных вида:

• Метрические — используется на следующих видах крепежных деталей: болтах, винтах, гайках, шпильках и прочих. Метрический тип нарезки возник еще в Советском Союзе, и активно используется сегодня
• Дюймовые — это американский стандарт нарезки, с которым домашние мастера сталкиваются при работе с сантехническими изделиями. Однако дюймовая нарезка встречается не только на сантехнических приборах, но и крепежных элементах

Разберемся более детально в вопросе о том, чем отличается метрическая резьба от дюймовой, и где они применяются чаще всего.

Отличительная особенность метрической резьбы (ГОСТ 24705-91) в соответствующей форме профиля, имеющего вид равностороннего треугольника. Угол между вершинами этого треугольника равен 60 градусов, о чем уже упоминалось выше. Вершины или пики имеют тупую форму, то есть, выступы для сопряжения с винтом или гайкой срезаны. Для обозначения диаметра винта и шага резьбы используется единица измерения — миллиметры. Резьба такого типа может иметь крупный и мелкий шаг, что зависит от сферы применения соответствующих деталей. Детали с маленьким шагом используются преимущественно для регулировки, а также в устройствах, на которые воздействуют динамические нагрузки. Для обозначений крупной резьбы используется маркировка в виде буквы М и соответствующая цифра, например, 20. Это означает, что на заготовке нарезана метрическая резьба с диаметром 20 мм. Мелкая резьба на заготовке имеет аналогичное обозначение, только добавляется цифровое значение. Это значение указывает шаг резьбы, например, 1,5 мм. Ниже на фото представлена схема устройства метрической резьбы.

Кроме метрической, часто используется дюймовая резьба (ГОСТ 6111-52). Новички, которые не знают о существовании этих двух видов нарезки, сталкиваются с некоторыми трудностями. Чтобы понять, что это за трудности, рассмотрим конструктивные особенности дюймовой резьбы. В профиле она имеет аналогичную форму, как и метрическая, но ее основное отличие в измененном углу между вершинами. Этот угол равен 55 градусам, что и отличает ее по конструкции от метрической нарезки. Для обозначения размеров дюймовой резьбы используется единица измерения — дюймы. В 1 дюйме 25,4 мм, а для обозначения дюймов используется два штриха. Дюймовая резьба может также быть крупной и мелкой, и характеризуется количеством ниток на один дюйм. Закрутить гайку с метрической резьбой на деталь с дюймовой нарезкой не получится, как и наоборот.

Резьба дюймовая и метрическая бывают наружными и внутренними, а основными их техническими параметрами являются:

1. Шаг — это расстояние между двумя вершинами витков
2. Глубина — расстояние от вершины до основания
3. Угол профиля — это расстояние в градусах между боковыми частями профиля в плоскости оси
4. Наружный диаметр — размер заготовки в области наличия нарезки, измеряемый по вершинам витков
5. Внутренний диаметр — это расстояние, которое соответствует размеру цилиндра с присутствующими витками

Параметры резьбы

Когда известно отличие метрической резьбы от дюймовой нарезки, можно приступать к рассмотрению вопроса о том, как научиться пользоваться резьбомером. Хотя этот прибор имеет простую конструкцию, но далеко не каждый способен правильно произвести соответствующие измерения (к тому же многие не знают о том, что существует специальный инструмент). От правильности выполненных действий зависит эффективность соединения.

Как определить шаг резьбы. Метрическая и дюймовая резьба. Статьи компании «Крепсила»

Существуют различные типы резьбы: от художественной до машиностроительной. Последняя представляет собой винтовую нарезку, нанесенную по спирали на стержень с круглым сечением или на поверхность отверстия. В современном строительстве, машиностроении и даже быту наиболее распространенными считаются две резьбовые системы — метрическую и дюймовую.

На самом деле в международной системе существует огромное количество различных стандартов. Но в русскоязычных странах принято использовать стандарт метрической резьбы ISO DIN 13:1988 с углом наклона вершины профиля. Отечественные стандарты, определяющие данный тип резьбы, — ГОСТ 24705-2004 и ДСТУ ГОСТ 16093:2019.

Метрическая резьба

Главное отличие резьбы данного типа от подобных ей в том, что только в метрической резьбе угол профиля равняется 60° (существует еще резьба с углом 55° и 47°).

Метрическая резьба используется повсеместно, в том числе в метрическом крепеже. Из-за ее широчайшего применения потребовалось создать внушительное количество разновидностей, чтобы приспособить данную универсальную резьбу под различные ситуации.

Виды метрической резьбы

1. Левая, правая.
2. Однозаходная, двухзаходная, трехзаходная.
3. Трапециодальная (классическая и упорная), прямоугольная, треугольная, круглая, цилиндрическая (трубная, коническая).
4. Ленточная, модульная, питчевая и пр.

Левая и правая метрическая резьба

Виды метрической резьбы

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба имеет угол профиля 55°. Главной единицей измерения дюймовой (имперской) системы, как не трудно догадаться, является дюйм. На письме он обозначается верхней кавычкой, стоящей без пробела сразу после числа: 2″.

Самыми известными стандартами дюймовой резьбы называют UNC и UNF.

Как определить шаг резьбы

Определить шаг резьбы нужно при выборе резьбонадрезного инструмента или сверла для пробуривания отверстия под элемент в какой-либо поверхности. Также необходимо тщательно подбирать друг к другу сопрягаемые элементы при организации болтового, винтового, шпилечного или иного разборного резьбового узла. Определить шаг резьбы можно различными способами.

Определение шага резьбы с помощью резьбомера (шаблона)

Такое название носит специальный инструмент, состоящий из специальных пластин (гребенок), на одной из сторон которой располагаются выступы, помогающие определить шаг резьбы. Пластины закреплены на одной или двух осях, объединенных в общем корпусе. Существуют отдельные шаблоны для метрической и дюймовой резьбы. Легко отличить их друг от друга помогает маркировка: на первых стоит знак 60°, на вторых — 55°.

Достоинство такого метода в том, что он является самым точным (при умелом обращении с инструментом). При производстве шаблонов используются специальные стали, не поддающиеся сжатию и расширению под влиянием различных температур. Это позволяет использовать резьбомеры практически в любых погодных условиях.

Определение шага резьбы с помощью линейки

Этот способ не может дать стопроцентного результата, но он прекрасно подходит для тех случаев, когда нет иного варианта решения поставленной задачи. Чтобы узнать число витков с помощью линейки, следует определить общую длину резьбового участка и посчитать количество витков на этом расстоянии. Далее требуется просто разделить длину на число подсчитанных нитей — ответ и будет полученным значением шага резьбы.

Этот способ может иметь иную модификацию. Если у вас есть кусок бумаги, то следует приложить его к резьбовому участку и сильно прижать. На получившемся отпечатке делают замер (с помощью линейки или иного измерительного инструмента) сразу нескольких участков: двух, трех или больше, — а после разделить длину выбранного участка на количество витков в ней. Процесс аналогичен описанному в предыдущем абзаце.

Определение шага резьбы с помощью штангенциркуля

Для этого следует произвести измерения так, как показано на рисунке. Полученное значение соотнести с тем, которое приводится в таблице, и узнать правильное значение шага для метрической или дюймовой системы соответственно.

Таблица соответствия диаметром и шагов метрической резьбы

Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Шаг резьбы, витков на дюйм	Шаг резьбы	BSP	Метрика	Дюйм UNF	Дюйм NPT
9,3-9,7	8,5-8,9	28	—	1/8″	—	—	—
9,3-9,7	8,5-8,9	27	—	—	—	—	1/8″
9,7-9,9	8,2-8,6	—	1,5	—	M10x1,5	—	—
10,9-11,1	9,7-10,0	20	—	—	—	7/16″-20	—
11,6-11,9	10,2-10,6	—	1,5	—	M12x1,5	—	—
12,4-12,7	11,3-11,6	—	—	—	—

Нарезание многозаходной резьбы

Для нарезания требуется соблюдения определённых правил на металлорежущем оборудовании. Операция требует точного соблюдения угловых делений в момент последовательного перехода от одного шага к другому. Это позволяет выдержать точное число заходов резьбы.

Нарезание производится следующими способами:

• постепенным поворотом закреплённой детали на заданный угол в поводковом патроне;
• фрезерованием изделия дисковыми или гребенчатыми фрезами (обработка производиться непрерывно или последовательно путём деления на составные части).

Настройку станка производят не на шаг, как для однозаходной конструкции, а на величину хода. В этом случае шаг и ход определяют расстояние, которое должен проходить резец или фреза за один оборот вращения заготовки. Например, для нарезания трёхзаходной системы на болт диаметром 20 миллиметров величина шага должна составлять два миллиметра. На станках, оборудованных для проведения таких операций, на коробке передач предусмотрены специальные положения. Нарезание многозаходной конструкции с указанными параметрами, производится установкой рычага управления коробки передач на передней бабке на шаг с индексами 2х3. На других станках величину хода настраивают при помощи специального звена по изменению шага.

Полученный результат позволяет определить количество секторов и угол, на который необходимо повернуть заготовку, закрепив заново в шпинделе. В некоторых станках для решения этой задачи предусмотрены делительные устройства. Они позволяют точно выставить необходимый угол. Например, для нарезания трёхзаходной резьбы его поворачивают по часовой стрелке на двадцать делений. Для чётырёхзаходной необходимо осуществить поворот на 15 делений. Чем больше количество необходимых нарезок, тем меньшее количество делений следует выставить.

Если такое устройство не предусмотрено, используют отверстия, предусмотренные в шпинделе. Они позволяют производить изменение угла, начиная с 30° с изменяемым шагом в 15 и 30 градусов. Они соответствуют наиболее часто используемым количествам заходов от 12 до 2.

Измерение среднего диаметра резьбы

Контроль среднего диаметра нарезки осуществляется микрометром. Главными комплектующими этого инструмента являются сменные наконечники, которые вставляются в отверстие винта. Этот измерительный прибор предоставляет наиболее точные измерения резьбы.

Если для работы необходимы лишь усреднённые значения диаметра резьбы, то можно применить специальное приспособление – кронциркуль. Его устройство представлено шариковыми наконечниками, размеры которых должны соответствовать типу и шагу резьбовых соединений. Наконечники кронциркуля ставятся по резьбовому калибру, выдавая средний размер диаметра. После этого необходимо проделать аналогичные действия и с боковыми сторонами детали. Для проверки полученных результатов используются резьбовые скобы. Оценка точности диаметра проводится по принципу сравнения полученной резьбы с исходным шаблоном.

Если требуется произвести контроль среднего диаметра маленькой длины, состоящей максимум из 2 витков, то мастера пользуются методом, в котором задействованы 2 проволочки. Этот способ измерения резьбы отличается тем, что на противоположные выступы и впадины резьбы накладываются проволоки, диаметр которых является табличной единицей. Расстояние между концами проволочек показывает число среднего диаметра детали. Для каждого класса точности выпускаются отдельные проволоки, создающиеся по ГОСТу 2475-88. Во время определения конечных чисел необходимо учитывать возможные погрешности, потому что 2 проволоки не позволяют получить максимально точные значения.

Также этот параметр резьбы может измеряться посредством микроскопа. Прибор прикладывается к боковым сторонам профиля заготовки. Окуляры микроскопа наводятся на изображение профиля с каждой стороны, чтобы определить его размер. Полученные значения складываются и делятся на количество сторон. Получившееся среднее арифметическое является действительным значением среднего диаметра резьбовых соединений.

Для производственных работ часто требуется дополнительно произвести контроль усреднённого диаметра вала. На них размещаются подшипники, муфты, бортики и зубчатые колёса, с помощью которых осуществляется вращение детали. Его диаметр рассчитывается во время процесса кручения. Конечное значение находится по формуле d=(T/0,2)1/3 . На конечный результат могут повлиять посторонние факторы (размер отверстия и высота бортиков).