Коническая трубная резьба: общая информация. Способ нарезания конической резьбы Нарезание конической резьбы
Трубная коническая резьба ГОСТ 6211–81 в основном применяется в соединениях где требуется повышенная герметичность труб при больших давлениях жидкости или газа. По международной квалификации имеет обозначение BSPT (British Standard Pipe Thread). В Российской Федерации основное применение этой трубной конической резьбы встречается при монтаже систем водоснабжения, отопления, а также при монтаже труб газообеспечения. Профиль конической трубной резьбы имеет угол 55°, вершины и впадины его закруглены. Шаг этой резьбы выражается числом витков на один дюйм. Угол уклона конуса, на котором нарезается трубная коническая резьба, равен 1°47′24″, что соответствует конусности 1:16. Наружная трубная коническая резьба условно обозначается буквой R, а внутренняя коническая трубная резьба буквами Rc. Обозначение левой конической резьбы дополняется буквами LH, а правая RH.
Очень часто коническую трубную резьбу называют конусная. При выборе резьбонарезного инструмента нужно особое внимание обращать на маркировку резцов - резьбонарезных гребёнок. На них указывается размер и тип резьбы. Также не путайте коническую трубную резьбу BSPT и коническую трубную резьбу NPT. NPT (National Pipe Thread) предназначены для изготовления трубных резьб конических (ГОСТ 6111-52) и применяются в основном в США, а также при монтаже оборудования на нефте и газоперерабатывающих заводах в России изготовленного в США. Резьба NPT имеет другой шаг и не совместимы с трубной резьбой BSPT. Что бы посмотреть как правилно нарезать трубную коническую резьбу BSPT клуппом .
Нарезать резьбу на трубе, по месту, можно при помощи резьбонарезных плашек для трубной резьбы, а также при помощи резьбонарезных клуппов. Сантехники-профессионалы в основном используют резьбонарезные клуппы . Резьбонарезные плашки , в отличии от клуппа, являются целиковым режущим инструментом. Клупп состоит из корпуса - головки, четырёх резьбонарезных гребёнок - резцов, верхней прижимной шайбы и четырёх винтов крепления. Резьбонарезные гребёнки обозначены номерами от 1 до 4 и устанавливаются в корпус головки в посадочное место с соответствующим обозначением. Для нарезания трубной резьбы клуппом не требуется предварительное снятие фаски на торце трубы, так как гребёнки имеют небольшой скос для этого и лёгкого выполняют заход на трубу снимая лишний металл. Для нарезания резьбы при помощи плашек необходимо иметь ровный торец и фаску, в противном случае можно загубить режущие кромки.
При небольших объёмах нарезания трубной резьбы (ремонт квартиры, замена трубы, установка радиатора отопления и тд) используют ручную трещётку. Иногда, при разовой нарезке резьбы, используют газовый трубный ключ . Захват ключом можно осуществить за хвостовик клуппа - резьбонарезной головки. В трудно доступном месте, с головкой у которой четырёхгранный хвостовик, будет сложно выполнить работу с применением трубного ключа. Трещётки для клуппов имеют съёмную рукоятку для удобства транспортировки и хранения.
При монтаже трубопроводов отопления, газоснабжения и водоснабжения, также при ремонте больших объёмов, лучше всего нарезать трубную резьбу клуппом используя электрический привод. Чаще всего его называют электроклупп или электрический клупп . Нарезание трубной резьбы при помощи электрического привода нужно выполнять согласно инструкции эксплуатации, устанавливать на трубу при помощи струбцины - фиксатора (читайте инструкцию). Если труба (её конец) выходит со стены, пола или потолка то её необходимо придерживать при помощи трубного ключа или зафиксировать иными трубными захватами таким образом, чтобы предотвратить её проворачивание во время нарезание резьбы. Это необходимо делать и при использовании ручной трещётки, и при использованиии электрического привода.
Нарезая трубную резьбу как с помощью ручной трещётки, так и при использовании электрического привода, нужно учитывать очень большой крутящий момент при вращении резьбонарезного клуппа. Удержать руками трубу вам не удастся, как бы вы не старались. В таких случаях лучше устанавливать - фиксировать трубу используя трубные тиски установив их на рабочий стол или складные верстаки треноги с трубными тисками.
Видеоролики вы можете посмотреть в разделе Видеоролики .
Цены, инструкции и описания устройств можно посмотреть на страницах в разделе
Трубная резьба конического типа используется в работах, при которых важно обеспечить хорошую герметичность системы, ее надежность. Обычно она применяется тогда, когда конструкция предназначается для жидкостей или газов под высоким давлением. Это резьба имеет три диаметра: внутри, снаружи и посередине. Диаметр становится меньше к ее окончанию. Конструкция с таким типом нарезания в профиль имеет конусный облик.
Применение
Трубная резьба конического типа обычно применяется при следующих условиях:
- Наличие деформированной нарезки внутри со следами износа на соединениях тогда, когда проблему невозможно ликвидировать посредством полной замены элемента. Такая нарезка позволяет придать системе большую герметичность. Однако это временная мера. Полная замена элемента неизбежна, и лучше произвести ее как можно быстрее. Стоит помнить, что в ином случае система может прийти и вовсе в аварийное состояние;
- Используется для обеспечения нужной герметичности в конструкции, в которой находится носитель под высоким давлением. Витки такого типа обеспечивают надежность соединения даже при применении в экстремальных условиях.
Стандарты
Резьба конического типа, согласно ГОСТ, отличается профилем с углом в 55 гр. Ее витки закругляются. Также она отличается различным шагом между витками. Размер шага зависит от диаметра. Предельный диаметр детали, на которой нарезана резьба конического типа, составляет 6 дюймов. При диаметре, превышающем это значение, для соединения применяется сварка.
Согласно ГОСТ, у трубной резьбы данного типа есть регламентированное соотношение между диаметром средним, снаружи и внутри. Также имеет значение и длина нарезки. Различается длина полная и длина рабочая. Их соотношение также должно быть фиксированным. Чем больше витков на элементе, там надежней и герметичней будет соединение.
Таблица
Диаметры, длины и шаги трубной конической резьбы
| d 0 | d ср | d 1 | d T | l 1 | l 2 | n | S | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 8 | 9.7 | 9.2 | 8.6 | 8.3 | 9 | 4.5 | 28 | 0.907 |
| 1 / 4 | 13.2 | 12.3 | 11.4 | 11.1 | 11 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 3 / 8 | 16.7 | 15.8 | 15 | 14.6 | 12 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 1 / 2 | 21 | 19.8 | 18.6 | 18.2 | 15 | 7.5 | 14 | 1.814 |
| 3 / 4 | 26.4 | 25.3 | 24.1 | 23.5 | 17 | 9.5 | 14 | 1.814 |
| 1 | 33.3 | 31.8 | 30.3 | 29.6 | 19 | 11.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 4 | 41.9 | 40.4 | 39 | 38.1 | 22 | 13.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 2 | 47.8 | 46.3 | 44.9 | 44 | 23 | 14.0 | 11 | 2.309 |
| 2 | 59.6 | 58.1 | 56.7 | 55.7 | 26 | 16.0 | 11 | 2.309 |
| 2 1 / 2 | 75.2 | 73.7 | 72.2 | 71.1 | 30 | 18.5 | 11 | 2.309 |
| 3 | 87.9 | 86.4 | 84.9 | 83.7 | 32 | 20.5 | 11 | 2.309 |
| 4 | 113 | 111.6 | 110.1 | 108.5 | 38 | 25.5 | 11 | 2.309 |
| 5 | 138.4 | 137 | 135.5 | 133.7 | 41 | 28.5 | 11 | 2.309 |
| 6 | 163.8 | 162.4 | 160.9 | 158.9 | 45 | 31.5 | 11 | 2.309 |
Обозначение
Резьба конического типа имеет разные обозначения. Все они определяются согласно ГОСТ. Обозначения включают в себя символ R, расшифровать который можно как условное обозначение наружных витков, а также их размеры. Левые витки обозначаются символами LH. Витки внутри обозначаются символом Rc, внутренние цилиндрического типа – Rp.
Важно: Чаще всего наружные трубные витки конического типа применяются совместно с внутренними витками цилиндрического типа.
Соединение посредством трубной резьбы обозначается дробью. Числителем в ней являются витки внутри, а знаменателем – снаружи.
Для того чтобы увидеть трубную резьбу конического типа, вы можете посмотреть фото. На них можно наглядно увидеть, чем и как подобные витки отличаются от других. Фото можно посмотреть на этой же страничке.
Использование: способ обеспечивает повышение производительности при нарезании конической резьбы при помощи гребенчатой конической фрезы. Сущность изобретения: способ нарезания конической резьбы заключается в том, что ось конической гребенчатой фрезы 1 устанавливают параллельно оси заготовки 2. Фрезе 1 задают вращение, радиальную подачу на врезание и продольную подачу. Заготовка в процессе обработки вращается с заданной частотой. Отвод фрезы 1 от заготовки начинают до завершения, а заканчивают в момент завершения одного оборота заготовки. За счет этого исключается перебег инструмента. 3 ил.
Изобретение относится к способам нарезания резьбы на наружной и внутренней конических поверхностях. Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности обработки за счет сокращения времени на производительности обработки за счет сокращения времени на перебег инструмента. На фиг. 1 изображена схема установки и обработки конических резьб предлагаемым способом; на фиг. 2 - позиция "I" на фиг. 1; на фиг. 3 - схема конической резьбы, полученной предлагаемым способом. Конический многониточный инструмент (см. фиг. 1), например, фреза 1 установлена в отверстие заготовки 2 так, чтобы его ось была параллельна оси резьбы. Угол конуса фрезы совпадает по величине с углом конуса нарезаемой резьбы. Фрезе сообщается вращательное движение резания и движение врезания, благодаря которому фреза занимает свое рабочее положение. Одновременно заготовке сообщается медленное вращение n 3 , а фрезе - согласованное с этим вращением движение подачи S. Величина подачи равна величине шага Р резьбы за один оборот заготовки. Обработка начинается и заканчивается в точке 2 (см. фиг. 3), а в точке 1 начинает осуществляться начало отвода фрезы из зоны обработки. Таким образом в зоне отвода инструмента витки резьбы, которые представляют собой вне зоны "1-2" набор окружностей и переходных кривых в зоне "1-2" отвода инструмента, стыкуются друг с другом. При этом, кривая, по которой располагаются резьбовые витки, очень близка к спирали Архимеда (см. фиг. 3), по которой располагаются витки обычной конической резьбы. Из фиг. 2 видно, что а = Р sin /2, где а - шаг спирали; Р - шаг нарезаемой резьбы; - угол конуса нарезаемой резьбы. Так, например, для резьбы с шагом Р= 1 мм и углом конуса = 3 о, шаг спирали "а" составит величину: а = 1 sin 1,5 о = 0,026 мм Таким образом, погрешность формы витка не превышает 0,026 мм, что вполне можно скомпенсировать при затяжке резьбы и обеспечить ее надежную герметичность. Поскольку фреза шлифуется по наружной поверхности, то угол конуса получается с очень высокой точностью, что обеспечивает хорошее прилегание элементов соединения, а следовательно и его герметичность. Из фиг. 3 видно, что отвод фрезы начинается в точке 1 и заканчивается в точке 2, где и завершается обработка. Отсутствие перебега сокращает путь резания, а следовательно повышает производительность обработки. Таким способом обрабатывается как наружная, так и внутренняя резьба. П р и м е р. Необходимо обработать внутреннюю коническую дюймовую резьбу К2 ГОСТ 6111-52. Эта резьба имеет внутренний диаметр 56,558 мм, угол конуса = 1 о 47"24", рабочую длину свинчивания 19 мм, шаг Р= 2,209 мм. Для обработки такой резьбы используем резьбофрезерный станок и фрезу с углом конуса = 1 о 47"24" и диаметром Д= 50 мм, что позволяет разместить фрезу внутри заготовки. Фрезу вводим внутрь заготовки, закрепленной на станке, сообщаем ей вращение с частотой 350 об/мин, что соответствует скорости резания, допустимой для фрез из быстрорежущей стали. Далее фрезе сообщаем движение врезания на глубину профиля резьбы и, одновременно с этим, заготовке сообщаем медленное вращение П 3 = 20 об/мин, а фрезе осевую подачу, равную одному шагу резьбы на оборот заготовки, т. е. S= 2,209 мм/об. Принимаем зону отвода инструмента, равной 0,2 от оборота, что соответствует значению величины перебега при обычной схема обработки цилиндрических резьб, которое можно реализовать на резьбофрезерных станках.
Формула изобретения
СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ, при котором берут гребенчатую коническую фрезу, ось которой располагают параллельно оси вращающейся заготовки, задают фрезе вращение, радиальную подачу на глубину резания, продольную подачу и осуществляют отвод фрезы от заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, отвод фрезы от заготовки начинают до завершения, а заканчивают в момент завершения одного оборота заготовки.
Статья рассказывает о вещах, которые необходимо знать при работе с конической резьбой. Но для начала следует рассмотреть, для чего сейчас применяется металлическое резьбовое соединение.
Железные трубы в настоящее время можно встретить лишь в домах, которые не ремонтировались на протяжении нескольких десятилетий. Железо было вытеснено трубами из металлопластика и полипропилена. Последние разработки позволяют обеспечить полную герметизацию соединения, что привело к отказу от стали в качестве материала для стояков и других систем.
Но в местах с необходимой надежностью, превышающей обычные значения, использование металла продолжается и является зачастую единственным выходом из ситуации.
Этому есть две основные причины:
- механические нагрузки извне;
- большие значения давления в трубопроводе.
Например, проезжающий автомобиль легко раздавит неглубоко закопанную пластиковую трубу, в то время как труба, скорее всего, выдержит эту нагрузку.
Стоит учесть, что сваркой соединять канализационные и водопроводные трубы не везде возможно и желательно. К этому может привести невозможность доступа к месту сварки или опасность взрыва. Также, зачастую требуется создать разъемное соединение, позволяющее присоединять к трубе по необходимости различные измерительные устройства. Соединения посредством резьбы и применяются с этой целью. Особенность в виде гладких краев резьбы обеспечивает плотность соединения при помощи герметиков или специальных .
Классификация
Резьбы подразделяются на два основных типа:
- конические;
- цилиндрические.
Соответственно резьбовые соединения могут быть:
- конические-цилиндрические;
- цилиндрические-цилиндрические;
- конические-конические.
Коническая трубная резьба
Такой резьбой называют резьбу на трубных изделиях с сужающемся профилем к концу изделия. Если внутренняя резьба резьбового соединения является уже изношенной или сорванной и не подлежит полной замене, применяется именно резьба с коническим профилем. Она может придать на некоторый период времени герметичность соединению. Так, если в зимний период года надо осуществить запуск теплосети можно использовать эту особенность. Однако, как появится возможность, следует поменять полностью соединение.
Согласно техническим регламентам резьбу с коническим профилем используют лишь тогда, когда есть необходимость в обеспечении участка, находящемся в условии большого давления, полной герметичностью. Так, системы гидравлического привидения в работу габаритных машин являются подобным случаем.
Технические регламенты
Нельзя забывать и о действующих нормах:
1. Необходимо соблюдать значение угла профиля резьбы равным 55 градусам.
2. По стандартам для разных диаметров существует свой шаг.
3. Должно соблюдаться значение угла отклонения конусной поверхности от оси трубы в независимости от её диаметра. Должен соблюдаться уклон равный соотношению 1 к 16.
4. Шесть дюймов составляет максимально возможный диаметр. Сварочное или соединение фланцами применяется к трубам, характеризующимися большими диаметрами.
5. Необходимо соблюдать фиксированное соотношение диаметра с длиной конической резьбы. Вся длина наружной резьбы и рабочая её длина разделяются. Должно строго соблюдаться отношение всей длины с рабочей длиной нарезанной резьбы.
6. Стандарты также регламентируют варианты обозначений. Буква R говорит о наружной конической трубной резьбе. Буквы LH говорят о резьбе с левой спиралью. Также в обозначение входит размер резьбы. Rc обозначает внутреннюю резьбу конического профиля, а Rp цилиндрического профиля, часто используемая вместе с рассматриваемой резьбой.
Нарезка резьбы с конусным профилем
Основными инструментам нарезки резьбы являются:
1. резцы и гребенки на станках;
2. метчики, плашки, резьбонарезные головки;
3. накатные плашки;
4. фрезы для нарезки резьбы;
5. круги с абразивным покрытием.
Нарезка с использованием резца. Резцы для нарезки и гребенки на станках позволяют изготавливать как наружные, так и внутренние резьбы. Метод можно охарактеризовать как имеющий невысокую скорость нарезки. Сейчас его применяют в мелком производстве или при изготовлении винтов, обладающими высокой точностью. К достоинству можно отнести легкость использования инструментом и изготовление резьбы высокой точности.
Нарезание с использованием плашки и метчика. бывают двух видов: круглые и раздвижные. Первые используются для нарезки 52 миллиметровой резьбы. Вторые включают в себя две половины, которые сближаются при . Метчиком называют стальной стержень с резьбой с режущими кромками. Метчики бывают машинные и ручные.
Нарезка резьбы накатыванием. Этот метод является основным промышленным способом. Изделие пропускают между двух плоских плашек, которые имеют резьбовой профиль, а на детали образуется соответствующая ему резьба.
Фрезерование резьбы производят на соответствующих станках. Фреза, которая вращается с большой угловой скоростью, при радиальной подаче углубляется в деталь и нарезает резьбу на ее поверхности. Деталь или фреза постепенно перемещается в осевом направлении на расстояние, которое равно шагу будущей резьбы.
Шлифование используется в основном при нарезке резьбы на деталях, небольшой длины. Шлифовальный круг расположен по отношению к детали под таким углом, который соответствует подъему резьбы.
Как обозначаются соединения деталей с резьбой
Так как соединяемые детали могут иметь разные резьбы, их соединение обозначают отношение внешней резьбы к внутренней. Например, Rp/R ¾ R является соединением деталей с левой резьбой посредством внутренней цилиндрической и наружной конической.
При присоединении детали с резьбой одного типа ко второй детали с резьбой другого типа необходимо соблюдать осторожность, дабы избежать повреждения гребней. Поэтому всё же рекомендуется соединять детали, имеющие один тип резьбы.
Итак, были подробно разобраны все вопросы, которые могут возникнуть при работе с резьбой конического профиля. Можно быть уверенным, что полученные знания пригодятся в будущем.
Нарезание резьбы - одна из наиболее распространенных операций в металлообработке. Для ее выполнения в несерийном производстве используются универсальные токарно-винторезные станки. Эти станки работают с заготовками в виде тел вращения и небольшими деталями несимметричной формы, которые можно установить на планшайбе станка. В других случаях резьбу получают фрезерованием, накатыванием и прочими способами.
Резцы для нарезания резьбы имеют в качестве режущей кромки пластины из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для предварительных операций применяются пластины из сплавов Т15К6, Т14К8 и их аналоги, а для чистовых - Т30К4 и Т15К6. В обработке чугунных заготовок высокую эффективность показывают элементы из сплавов В2К, ВК3М, ВК4, ВК6М.
Нарезание внутренней резьбы
Для внутренней резьбы помимо резцов используются метчики и гребенки
. Метчик представляет собой инструмент в виде стержня с резьбой, выполненный из закаленной стали. На поверхности стрежня вдоль его оси имеются фрезерованные канавки, благодаря которым резьба имеет режущие кромки. Хвостовая часть метчика имеет квадратное сечение, которое позволяет закрепить его в патроне или воротке.
В ходе нарезания резьбы металл не только срезается в стружку, но и пластически деформируется из-за врезания инструмента, и внутренний диаметр отверстия увеличивается. С учетом этой особенности диаметр отверстия под резьбу рассчитается путем вычитания из наружного диаметра метчика шага резьбы.
Существует множество различных метчиков, из которых распространение получили гаечные, ручные и машинные. Для нарезания резьбы при помощи метчика деталь закрепляется на станке, в ней сверлится отверстие и шпиндель настраивается на требуемое число оборотов. Метчик, установленный в задней бабке, за счет движения пиноли вводится в отверстие, и деталь совершает вращение.
Нарезание конусной резьбы
Из конических резьб наиболее широко используется стандартная, имеющая профиль, симметричный по отношению к нормали к оси конуса. Для нарезания такой резьбы используются те же методы, что и для обычной цилиндрической резьбы.
Для наружной конической резьбы производится обточка по наружному диаметру на конус. Это легко выполнить резьбовыми резцами на токарно-винторезном станке при помощи копировальной линейки, однако этот способ отличается низкой производительностью.
На токарно-револьверных станках нарезание конической резьбы выполняется при помощи плашек. Если требуется получить высокоточную резьбу, то используются резьбонарезные головки с плашками различной формы. В ходе выполнения операции плашки автоматически раздвигаются.
Также для конической резьбы применяются накатные ролики, которые позволяют выполнить накатывание резьбы. Для внутренней конической резьбы используются метчики специальной конструкции.
Настройка токарного станка для нарезания резьбы
Для выполнения токарной резьбы с заданными параметрами необходимо точно настроить станок. В первую очередь требуется связать вращение шпинделя с перемещением суппорта. Продольная подача за оборот шпинделя должна равняться шагу резьбы.
Токарно-винторезные станки позволяют настроить подачу резца за счет сцепления зубчатых колес их гитары подачи и коробки подачи. Имеется большое количество комбинаций сцепления этих колес, что позволяет настроить станок на любую нарезаемую резьбу.
Не режется резьба на токарном станке с ЧПУ - основные ошибки
1. не режет совсем (горит пуск – оси не едут – скорее всего нет ответа о скорости вращения шпинделя от датчика или не запущено вращение шпинделя)
2. не попадает в витки (наличие большого механического люфта, проскальзывание датчика энкодера или его кинематики)
3. режет резьбу с шагом, отличающимся от заданного (проверяем цикл резьбонарезания, максимальную скорость подачи при резьбонарезании, работа в мм)
Общие проверки
-проверить программу нарезания резьбы, заход и отход согласно руководству по эксплуатации (текст предоставить для анализа)
-проверить соответствие материала, резца, оборотов шпинделя, подачи, диапазона шпинделя
-(шаг резьбы, мм) * (кол-во оборотов шпинделя об/мин) не должно превышать максимальной скорости рабочей подачи по оси (P1430) => уменьшить скорость вращения шпинделя (проблема возникает при нарезании крупной резьбы с шагом больше 8-10 мм)
- проверить крепление электрических кабелей (разъемов) и самих кабелей от энкодера до ЧПУ
-проверить крепление энкодера на шпиндельной бабке, муфты энкодера, шестерни на валу энкодера в шпиндельной бабке
-Проверить параметр и установленное значение импульсов датчика шпинделя за 1 оборот. P3720=4096 импульсов
* параметры указаны для ЧПУ Fanuc 0i серии