Дюймовая резьба представляет собой углубления, вырезанные в форме винта на цилиндрической или конической детали, и имеющие одинаковую форму и шаг.
Производители нарезают наружную и внутреннюю дюймовую резьбу разных размеров в соответствии с ГОСТ.
При работе используют специальные таблицы. Изделия с крупным и мелким шагом обозначают на чертеже как UNC и UNF.
Параметры дюймовой резьбы
Согласно ГОСТ производители изготавливают детали, отличающиеся своими характеристиками. Это учитывают при выборе изделия. Основные параметры дюймовой резьбы это:
- наружный диаметр. Это расстояние между наивысшими точками гребней, расположенных напротив друг друга. Наружный диаметр можно измерить штангенциркулем;
- внутренний диаметр. Расстояние между расположенными друг напротив друга углублениями.
- шаг. Этот размер определяется расстоянием между наивысшими точками соседних витков или между рядом расположенными канавками. В норме шаг должен быть одинаковым на протяжении всего нарезанного участка. Нарушение ГОСТ приведет к невозможности выполнения соединения;
- форма. Дюймовую резьбу делят на два типа. Это цилиндрическая и коническая. У первой диаметр не меняется, у второй – уменьшается к краю заготовки;
- направление. Витки нарезают на детали в левую или правую сторону;
- высота профиля. Этот размер определяют, рассчитывая разницу между наружным и внутренним диаметром.
Таблица основных размеров дюймового крепежа UNC
Типоразмер Наружный диаметр, дюймов Наружный диаметр, мм Диаметр сверления, мм mm Число витков на дюйм Шаг, мм N 1 – 64 UNC 0,073 1,854 1,50 64 0,397 N 2 – 56 UNC 0,086 2,184 1,80 56 0,453 N 3 – 48 UNC 0,099 2,515 2,10 48 0,529 N 4 – 40 UNC 0,112 2,845 2,35 40 0,635 N 5 – 40 UNC 0,125 3,175 2,65 40 0,635 N 6 – 32 UNC 0,138 3,505 2,85 32 0,794 N 8 – 32 UNC 0,164 4,166 3,50 32 0,794 N 10 – 24 UNC 0,190 4,826 4,00 24 1,058 N 12 – 24 UNC 0,216 5,486 4,65 24 1,058 1/4″ – 20 UNC 0,250 6,350 5,35 20 1,270 5/16″ – 18 UNC 0,313 7,938 6,80 18 1,411 3/8″ – 16 UNC 0,375 9,525 8,25 16 1,587 7/16″ – 14 UNC 0,438 11,112 9,65 14 1,814 1/2″ – 13 UNC 0,500 12,700 11,15 13 1,954 9/16″ – 12 UNC 0,563 14,288 12,60 12 2,117 5/8″ – 11 UNC 0,625 15,875 14,05 11 2,309 3/4″ – 10 UNC 0,750 19,050 17,00 10 2,540 7/8″ – 9 UNC 0,875 22,225 20,00 9 2,822 1″ – 8 UNC 1,000 25,400 22,25 8 3,175 1 1/8″ – 7 UNC 1,125 28,575 25,65 7 3,628 1 1/4″ – 7 UNC 1,250 31,750 28,85 7 3,628 1 3/8″ – 6 UNC 1,375 34,925 31,55 6 4,233 1 1/2″ – 6 UNC 1,500 38,100 34,70 6 4,233 1 3/4″ – 5 UNC 1,750 44,450 40,40 5 5,080 2″ – 4 1/2 UNC 2,000 50,800 46,30 4,5 5,644 2 1/4″ – 4 1/2 UNC 2,250 57,150 52,65 4,5 5,644 2 1/2″ – 4 UNC 2,500 63,500 58,50 4 6,350 2 3/4″ – 4 UNC 2,750 69,850 64,75 4 6,350 3″ – 4 UNC 3,000 76,200 71,10 4 6,350 3 1/4″ – 4 UNC 3,250 82,550 77,45 4 6,350 3 1/2″ – 4 UNC 3,500 88,900 83,80 4 6,350 3 3/4″ – 4 UNC 3,750 95,250 90,15 4 6,350 4″ – 4 UNC 4,000 101,600 96,50 4 6,350
ВАЖНО: Подбирая резьбовой элемент, учитывают его размер и другие параметры.Так удаётся выполнить надёжное соединение деталей. Соответствующие обозначения указывают на чертеже, крепеже или в документации.
Цилиндрическая дюймовая резьба
Согласно ГОСТ наружный или внутренний диаметр не изменяется на протяжении всего нарезанного участка. Наносится на крепеж различного диаметра. Позволяет выполнить надежное соединение деталей одинакового размера.Технические характеристики обозначены в ГОСТ 6357-81.
Сечение профиля представляет собой равнобедренный треугольник. Боковые стороны расположены под углом 55 градусов по отношению друг к другу. На вершине треугольника выполнено закругление. По своей форме оно соответствует конфигурации канавок. Для определения размеров производители наносят на изделия следующие обозначения:
- G — резьба дюймовая цилиндрической конфигурации;
- 1, 2, 3 –обозначение класса точности;
- A, B — расположение резьбы. Наружная или внутренняя;
- LH –обозначение левостороннего направления витков.
После буквы “G” производители указывают обозначение внутреннего диаметра в дюймах. Учитывая эти обозначения, удается быстро определить требуемые размеры.
Коническая дюймовая резьба
Выполняется уменьшение диаметра к краю заготовки. Производители изготавливают детали в соответствии с ГОСТ 6211-81. По своему сечению на чертеже профиль представляет собой равнобедренный треугольник. Согласно ГОСТ 6211-81 угол между боковыми сторонами составляет также 55 градусов. На вершине треугольника выполнено закругление. По своей форме оно соответствует конфигурации канавок.
Возможно изготовление конической дюймовой резьбы по ГОСТ 6111-52. Согласно стандарту угол между сторонами треугольника составляет 60 градусов. Такая конфигурация позволяет выполнить соединение, устойчивое к механической нагрузке. Производители наносят на чертеже обозначение в виде буквы “К”.
Таблица момента затяжки крепежных изделий с дюймовой резьбой стандарта UNC для болтов и гаек SAE класса прочности 5 и выше
Размер резьбы, дюймы Момент затяжки стандартных болтов и гаек Н*м* Фунт силы-фут** 1/4 12± 3 9±2 5/16 25 ± 6 18± 4,5 3/8 47± 9 35 ± 7 7/16 70± 15 50± 11 1/2 105± 20 75±15 9/16 160 ± 30 120± 20 5/8 215± 40 160 ± 30 3/4 370 ± 50 275 ± 37 7/8 620± 80 460 ± 60 1 900 ± 100 660 ± 75 11/8 1300 ± 150 950 ± 100 1 1/4 1800 ±200 1325 ±150 1 3/8 2400 ± 300 1800 ± 225 1 1/2 3100 ± 350 2300 ± 250
*1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм.
** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.
Как определить шаг?
Для измерения шага дюймовой резьбы используют специализированные приспособления и таблицы. Они позволяют точно определить расстояние между витками или канавками.
В случае, когда специального инструмента и таблиц нет в наличии, можно приблизительно определить шаг дюймовой резьбы болта. Наилучшим способом для этого является подбор гайки с заведомо известными параметрами. Если резьбовой элемент накручивается легко, значит размеры болта соответствуют крепежу с внутренней резьбой. При затрудненном накручивании подбирают другую гайку. Так удается определить шаг без специальных приспособлений и таблицы.
Возможно проведение расчетов с помощью простой линейки. С работой справится человек, имеющий минимальные технические знания и навыки. Потребуется измерительный инструмент со шкалой в дюймах.
Для замера совмещают первый виток с нулевой отметкой линейки. Далее считают количество выступов в пределах 1 дюйма. Для определения шага без таблицы полученное расстояние делят на количество выступов. Таким образом, с помощью несложных математических расчётов удается определить шаг наружной дюймовой резьбы.
Для определения шага между витками на внутренних поверхностях без таблицы и инструмента на выступы наносят краситель. После этого укладывают внутри отверстия небольшой отрезок бумаги и прижимают к гребням. По образовавшемуся оттиску проводят расчеты шага с помощью линейки.
Следует учитывать, что таким образом можно получить приблизительное значение. Для более точных измерений шага используют специальный инструмент и таблицы.
ВАЖНО: В некоторых случаях возможна нарезка по американскому стандарту. Профиль выступа на чертеже имеет форму равнобедренного треугольника. Его стороны расположены по отношению друг к другу под углом 60 градусов.
Отличия дюймовой резьбы от метрической
Основным отличием является профиль витков. Согласно ГОСТ 6211-81удюймовой угол расположения сторон треугольника составляет 55 градусов. У метрической – 60 градусов.
Помимо конфигурации профиля отличительной особенностью дюймового варианта является применение других единиц измерения.У метрической резьбы шаг определяют в миллиметрах, для дюймовой – в целых, а также дробных дюймах.
Таблица размеров дюймовых и метрических резьб
Диаметр наружный, мм
Шаг резьбы
Резьба
Диаметр внутренний, мм
Дюймовая G, R
Метрическая
Дюймовая ORFS, UNF, JIC
Дюймовая NPTF, NPSM
9,3-9,7
28 ниток
1/8″
8,5-8,9
9,3-9,7
29 ниток
1/8″
8,5-8,9
9,7-9,9
х 1,5
M 10×1,5
8,2-8,6
10,9-11,1
20 ниток
7/16″-20
9,7-10,0
11,6-11,9
х 1,5
M 12×1,5
10,2-10,6
12,4-12,7
20 ниток
1/2″-20
11,3-11,6
12,9-13,1
19 ниток
1/4″
11,4-11,9
12,9-13,1
18 ниток
1/4″
11,4-11,9
13,6-13,9
x 1,5
M 14×1,5
12,2-12,6
14,0-14,25
18 ниток
9/16″-18
12,7-13,0
15,6-15,9
x 1,5
M 16×1,5
14,2-14,6
16,3-16,6
19 ниток
3/8″
14,9-15,4
16,3-16,6
18 ниток
3/8″
14,9-15,4
17,2-17,5
16 ниток
11/16″-16
15,8-16,0
17,6-17,9
x 1,5
M 18×1,5
16,2-16,6
18,7-19,0
16 ниток
3/4″-16
17,3-17,6
19,6-19,9
x 1,5
M 20×1,5
18,2-18,6
20,5-20,7
16 ниток
13/16″-16
18,8-19,3
20,5-20,9
14 ниток
1/2″
1/2″
18,6-19,0
21,6-21,9
x 1,5
M 22×1,5
20,2-20,6
22,0-22,2
14 ниток
7/8″-14
20,2-20,5
22,6-22,9
14 ниток
5/8″
5/8″
20,6-21,0
23,6-23,9
x 1,5
M 24×1,5
22,2-22,8
25,1-25,4
14 ниток
1″-14
23,6-23,8
25,6-25,9
x 1,5
M 26×1,5
24,2-24,6
26,1-26,4
14 ниток
3/4″
3/4″
24,1-24,5
26,6-26,9
12 ниток
1.1/16″-12
24,3-24,7
29,6-29,9
x 2
M 30×2
27,4-27,8
29,8-30,1
12 ниток
1.1/16″-12
27,6-27,9
29,6-29,9
x 1,5
M 30×1,5
28,2-28,6
31,6-31,9
x 2
M 32×2
29,4-29,9
33,0-33,2
11 ниток
1″
30,3-30,8
33,0-33,3
12 ниток
1.5/16″-12
30,8-31,2
32,9-33,4
11,5 ниток
1″
30,3-30,8
35,6-35,9
x 2
M 36×2
33,4-33,8
36,1-36,4
12 ниток
1.7/16″-12
34,4-34,7
37,6-37,9
x 1,5
M 38×1,5
36,2-36,6
40,9-41,2
12 ниток
1.5/8″-12
38,7-39,1
41,6-41,9
x 2
M 42×2
39,4-39,8
41,5-41,9
11 ниток
1.1/4″
39,0-39,5
41,4-42,0
11 ниток
1.1/4″
39,2-39,6
42,5-42,7
16 ниток
1.11/16″-16
40,7-41,0
44,6-44,9
x 2
M 45×2
42,4-42,8
44,6-44,9
x 1,5
M 45×1,5
43,2-43,6
47,3-47,6
12 ниток
1.7/8″-14
45,1-45,5
47,4-47,8
11 ниток
1.1/2″
44,8-45,3
47,3-47,9
11,5 ниток
1.1/2″
45,1-45,5
51,6-51,9
x 2
M 52×2
49,4-49,6
51,6-51,9
x 1,5
M 52×1,5
50,2-50,6
59,2-59,6
11 ниток
2″
56,2-56,6
63,1-63,4
12 ниток
2″-12
61,1-61,4
Способы нарезки
Нарезание дюймовой резьбы требуемого размера возможно двумя способами. Это с применением ручных приспособлений или на токарном станке. В первом случае работу выполняют в определенной последовательности:
- Устанавливают обрабатываемую заготовку в тиски. Надежно фиксирует её, чтобы избежать проворачивания при работе.
- Выбирают инструмент соответствующего размера. Для обработки наружной поверхности используют плашку. Для нарезки дюймовой резьбы внутри подбирают метчик требуемого размера.
- Снимают фаску. При резке образуются острые края. Перед обработкой наружной поверхности сглаживают края напильником. На этом этапе удаляют образовавшиеся неровности и заусенцы.
- Нарезают канавки дюймовой резьбы, вращая инструмент в нужную сторону.
Приспособление проворачивают плавно без рывков. Так удается получить правильно нарезанные углубления нужного размера.
При механизированном способе нарезки наружной дюймовой резьбы на станке применяют специализированный резец. Деталь фиксируют в патроне и устанавливают требуемую скорость вращения. Ее определяют, учитывая данные специальных таблиц. Используя токарный станок, в соответствии с ГОСТ нарезают дюймовую резьбу требуемого размера с более высокой точностью.
Таблица диаметра сверления под дюймовую резьбу
Обозначение размера UNC (мм) UNF (мм) UNEF (мм) #0 — 1,25 — #1 1,5 1,55 — #2 1,8 1,9 — #3 2,1 2,15 — #4 2,35 2,4 — #5 2,65 2,7 — #6 2,85 2,95 — #8 3,5 3,5 — #10 4 4,1 — #12 4,65 4,7 4,78 1/4″ 5,35 5,5 5,56 5/16″ 6,8 6,9 7,14 3/8″ 8,25 8,5 8,77 7/16″ 9,65 9,9 10,3 1/2″ 11,15 11,5 11,9 9/16″ 12,6 12,9 13,1 5/8″ 14,05 14,5 14,7 3/4″ 17,0 17,5 17,9 7/8″ 20,0 20,4 21,0 1″ 22,85 23,25 24,2 1 1/8″ 25,65 26,5 — 1 1/4″ 28,85 29,5 — 1 3/8″ 31,55 32,75 — 1 1/2″ 34,7 36,0 — 1 3/4″ 40,40 — — 2″ 46,30 — — 2 1/4″ 52,65 — — 2 1/2″ 58,5 — — 2 3/4″ 64,75 — — 3″ 71,10 — — 3 1/4″ 77,45 — — 3 1/2″ 83,8 — — 3 3/4″ 90,15 — — 4″ 96,5 — —
ВАЖНО: Гайки имеют внутреннюю резьбу, наружный диаметр (D) которой равен размеру отверстия в теле гайки под резьбу (таблица ниже). То есть, если для болта 1/4″ он составляет 6,35 мм, то для гайки 1/4″ он будет равняться 5,35 UNC и 5,5 UNF, и 5,56 UNEF (мм).