Унифицированные дюймовые резьбы стандарта UN (UNC, UNF и UNEF) широко распространены в Америке и Канаде, где действует дюймовая система измерений. Здесь этот стандарт является основным для болтов, винтов, гаек и многих других крепежных деталей, используемых в машиностроении. Их изготовление регламентируется и контролируется организациями ASME и ANSI.
Американская резьба имеет тот же профиль с углом при вершине
60°
, что и метрическая стандарта ISO, но ее основные параметры выражены не в миллиметрах, а в дюймах. В зависимости от частоты витков она также бывает крупная (основная) UNC, мелкая UNF и супермелкая UNEF. Число витков на дюйм именуется шагом TPI, тогда как в метрике под шагом подразумевается расстояние между соседними вершинами винтовой линии Р (мм). Эти параметры связаны соотношением: Р = 1″/ TPI (напомним, что 1″ = 25,4 мм).
Условные обозначения
В обозначении резьбы указывается ее наружный диаметр – D
, за которым следует шаг –
TPI
(количестве ниток на дюйм) и ее тип –
UNC
или
UNF
. Для диаметров
менее 1/4″
размер обозначается целым числом от
0 до 12
, которое стоит после символа
#
или
№
. Каждому числу соответствует определенный наружный D, точное значение которого можно посмотреть в справочной таблице. Для всех остальных диаметров выше 1/4″ эта величина выражена в дюймах.
Американская резьба с крупным шагом – UNC
| Размер резьбы | Число ниток на дюйм | D — наружный диаметр | Dp — средний диаметр | Di — внутренний диаметр | Шаг резьбы, мм | |
| дюймы | мм | миллиметры | ||||
| #1 | 1,85 | 64 | 1,85 | 1,6 | 1,42 | 0,40 |
| #2 | 2,18 | 56 | 2,18 | 1,89 | 1,69 | 0,45 |
| #3 | 2,51 | 48 | 2,51 | 2,17 | 1,94 | 0,53 |
| #4 | 2,84 | 40 | 2,84 | 2,43 | 2,16 | 0,64 |
| #5 | 3,17 | 40 | 3,18 | 2,76 | 2,49 | 0,64 |
| #6 | 3,50 | 32 | 3,51 | 2,99 | 2,65 | 0,79 |
| #8 | 4,16 | 32 | 4,17 | 3,65 | 3,31 | 0,79 |
| #10 | 4,83 | 24 | 4,83 | 4,14 | 3,68 | 1,06 |
| #12 | 5,49 | 24 | 5,49 | 4,8 | 4,34 | 1,06 |
| 1/4 | 6,35 | 20 | 6,35 | 5,52 | 4,98 | 1,27 |
| 5/16 | 7,94 | 18 | 7,94 | 7,02 | 6,41 | 1,41 |
| 3/8 | 9,53 | 16 | 9,53 | 8,49 | 7,81 | 1,59 |
| 7/16 | 11,1 | 14 | 11,11 | 9,93 | 9,15 | 1,81 |
| 1/2 | 12,7 | 13 | 12,70 | 11,43 | 10,58 | 1,95 |
| 9/16 | 14,3 | 12 | 14,29 | 12,91 | 12,00 | 2,12 |
| 5/8 | 15,9 | 11 | 15,88 | 14,38 | 13,38 | 2,31 |
| 3/4 | 19,1 | 10 | 19,05 | 17,40 | 16,30 | 2,54 |
| 7/8 | 22,2 | 9 | 22,23 | 20,39 | 19,17 | 2,82 |
| 1 | 25,4 | 8 | 25,40 | 23,34 | 21,96 | 3,18 |
| 1 1/8 | 28,6 | 7 | 28,58 | 26,22 | 24,65 | 3,63 |
| 1 1/4 | 31,8 | 7 | 31,75 | 29,39 | 27,82 | 3,63 |
| 1 3/8 | 34,9 | 6 | 36,93 | 32,17 | 30,34 | 4,23 |
| 1 1/2 | 38,1 | 5 | 38,10 | 35,35 | 33,52 | 4,23 |
| 1 3/4 | 44,4 | 5 | 44,45 | 41,15 | 38,95 | 5,08 |
| 2 | 50,8 | 4 1/2 | 50,80 | 47,13 | 44,69 | 5,64 |
| 2 1/4 | 57,1 | 4 1/2 | 57,15 | 53,48 | 51,04 | 5,64 |
| 2 1/2 | 63,5 | 4 | 63,50 | 59,38 | 56,63 | 6,35 |
| 2 3/4 | 69,9 | 4 | 69,85 | 65,73 | 62,98 | 6,35 |
| 3 | 76,2 | 4 | 76,20 | 72,08 | 69,33 | 6,35 |
| 3 1/4 | 82,5 | 4 | 82,55 | 78,43 | 75,68 | 6,35 |
| 3 1/2 | 88,9 | 4 | 88,9 | 84,78 | 75,68 | 6,35 |
| 3 3/4 | 95,2 | 4 | 95,25 | 91,13 | 88,38 | 6,35 |
| 4 | 101,6 | 4 | 101,60 | 97,48 | 94,73 | 6,35 |
Технология нарезания
Резьбу UNC создают путем снятия части материала с поверхностей цилиндрических и конических заготовок. Это осуществляют на станках. В зависимости от типа применяют метчики и плашки (для внутреннего и наружного соответственно).
Метчик представлен закаленным винтом с кромками, сформированными несколькими канавками винтовой либо продольной прямой конфигурации.
Хвостовик служит для монтажа в воротке или патроне станка. Рабочая часть подразделена на заборную и калибрующую. Первая осуществляет нарезание, вторая служит для калибровки. Режущие кромки сформированы продольными канавками, которые к тому же обеспечивают выход стружки. Ограниченные канавками режущие части называют режущими перьями.
На станках чаще всего применяют машинные варианты, однако для твердых и вязких материалов требуются специфические комплекты метчиков, включающие два либо три инструмента. Они отличаются по чистоте обработки и выполняют различный объем работ. Так, для комплекта из двух метчиков используется пропорция 75/25%, из трех – 60/30/10%. Конструктивно метчики одного набора отличаются длиной заборной части, которая наибольшая у чернового варианта. Для заготовок с поверхностью, прерванной канавкой либо пазом, применяют инструменты с числом канавок, не кратным количеству пазов, и с винтовыми канавками. Вторые также подходят для отверстий длиной от двух диаметров. При этом необходимо соответствие направления винтовой канавки нарезаемой резьбе. Специфические варианты представлены бесканавочными метчиками. Они рассчитаны на создание коротких сквозных резьб. Такие инструменты отличаются большей прочностью и лучшим качеством работ. Еще одна специфическая версия метчиков – с зубьями в шахматном порядке, рассчитанная на короткие сквозные резьбы на вязких материалах. Они сокращают трение, улучшают подвод смазочно-охлаждающей жидкости и стружкообразование. Метчики устанавливают аналогично плашкам либо в патроны для них. Скорость работ составляет 5-12 для стали и 6-22 м/с для прочих материалов. При нарезании требуется охлаждение маслом либо эмульсией.
Плашка представлена закаленной гайкой с сформированными стружечными канавками режущими гранями. Данные инструменты классифицируют на лерки (круглые), клупповые (раздвижные), специализированные для труб.
Ввиду различной конфигурации на станках их монтируют в разные держатели. Так, для лерок применяются леркодержатели, представленные воротками в виде рамок с 2 рукоятками. Плашка находится внутри и фиксируется тремя винтами, входящими в углубления на ее боках. Клуппы для раздвижных вариантов выполнены в виде косых рамок с 2 рукоятками. Полуплашки размещают в отверстии, регулируя размер нажимным винтом.
Перед нарезанием резьбы поверхность заготовки обрабатывают. Для наружного соединения требуется обеспечить меньший ее диаметр по отношению к внешнему диаметру резьбы. Данная разница составляет примерно 0,1-0,3 мм в зависимости от размера соединения. На торце снимают фаску, соответствующую высоте профиля, для формирования захода. Плашку монтируют с держателем в гнезде головки либо пиноли задней бабки. Скорость работ определяется типом материала. Так, для стальных заготовок она равна 3-4, для чугунных – 2-3, для латунных – 10-15 м/мин.
Американская резьба с мелким шагом – UNF
| Размер резьбы | Число ниток на дюйм | D — наружный диаметр | Dp — средний диаметр | Di — внутренний диаметр | Шаг резьбы | |
| дюймы | мм | миллиметры | ||||
| #0 | 1,52 | 80 | 1,52 | 1,32 | 1,18 | 0,32 |
| #1 | 1,85 | 72 | 1,85 | 1,63 | 1,47 | 0,35 |
| #2 | 2,18 | 64 | 2,18 | 1,93 | 1,76 | 0,40 |
| #3 | 2,51 | 56 | 2,51 | 2,22 | 2,02 | 0,45 |
| #4 | 2,84 | 48 | 2,84 | 2,50 | 2,27 | 0,53 |
| #5 | 3,17 | 44 | 3,18 | 2,80 | 2,55 | 0,58 |
| #6 | 3,51 | 40 | 3,51 | 3,09 | 2,82 | 0,63 |
| #8 | 4,17 | 36 | 4,17 | 3,71 | 3,4 | 0,71 |
| #10 | 4,83 | 32 | 4,83 | 4,31 | 3,88 | 0,79 |
| #12 | 5,49 | 28 | 5,49 | 4,90 | 4,40 | 0,91 |
| 1/4 | 6,35 | 28 | 6,35 | 5,76 | 5,37 | 0,91 |
| 5/16 | 7,94 | 24 | 7,94 | 7,25 | 6,79 | 1,06 |
| 3/8 | 9,53 | 24 | 9,53 | 8,84 | 8,38 | 1,06 |
| 7/16 | 11,1 | 20 | 11,11 | 10,29 | 9,74 | 1,27 |
| 1/2 | 12,7 | 20 | 12,70 | 11,87 | 11,33 | 1,27 |
| 9/16 | 14,3 | 18 | 14,29 | 13,37 | 12,76 | 1,41 |
| 5/8 | 15,9 | 18 | 15,88 | 14,96 | 14,35 | 1,41 |
| 3/4 | 19,1 | 16 | 19,05 | 18,02 | 17,33 | 1,59 |
| 7/8 | 22,2 | 14 | 22,23 | 21,05 | 20,26 | 1,81 |
| 1 | 25,4 | 12 | 25,40 | 24,03 | 23,11 | 2,12 |
| 1 1/8 | 28,6 | 12 | 28,58 | 27,20 | 26,28 | 2,12 |
| 1 1/4 | 31,8 | 12 | 31,75 | 30,38 | 29,46 | 2,12 |
| 1 3/8 | 34,9 | 12 | 34,93 | 33,55 | 32,63 | 2,12 |
| 1 1/2 | 38,1 | 12 | 38,10 | 36,73 | 35,81 | 2,12 |
Классы толерантности
Система классификации существует для простоты изготовления и взаимозаменяемости изготовленных изделий с резьбой. Большинство (но, конечно, не все) резьбовых элементов производятся в соответствии со стандартом классификации, называемым серией унифицированных стандартов винтовой резьбы. Эта система аналогична подходит используется с собранными деталями.
- Резьба класса 1 имеет неплотную посадку, предназначена для облегчения сборки или использования в грязной среде.
- Резьбы класса 2 являются наиболее распространенными и свободными. Они предназначены для максимального увеличения прочности с учетом возможностей типичного механического цеха и работы станка.
- Резьба класса 3 средней посадки, все еще довольно распространена и используется для более точных допусков при высококачественной работе.
- Резьба класса 4 ранее считалась близкой к еще более жестким допускам, но теперь эта классификация устарела.
- Подгонка класса 5 — это интерференционная нить, требующие использования гаечного ключа для поворота. Их можно увидеть в таких приложениях, как пружинные кандалы на автомобиле.
Буквенный суффикс «A» или «B» обозначает, являются ли резьбы внешними или внутренними соответственно. Классы 1A, 2A, 3A применяются к наружной резьбе; Классы 1B, 2B, 3B применяются к внутренней резьбе.[9]
Класс резьбы относится к допустимому диапазону делительного диаметра для любой данной резьбы. Делительный диаметр обозначен как Dp на рисунке, показанном выше. Есть несколько методов, которые используются для измерения среднего диаметра. Наиболее распространенный метод, используемый в производстве, — это идти / не идти датчик.
Американская резьба с особо мелким шагом – UNEF
| Размер резьбы | Число ниток на дюйм | D — наружный диаметр | Dp — средний диаметр | Di — внутренний диаметр | Шаг резьбы | |
| дюймы | мм | миллиметры | ||||
| #12 | 5,49 | 32 | 5,49 | 4,97 | 4,63 | 0,79 |
| 1/4 | 6,35 | 32 | 6,35 | 5,83 | 5,49 | 0,79 |
| 5/16 | 7,94 | 32 | 7,94 | 7,42 | 7,08 | 0,79 |
| 3/8 | 9,53 | 32 | 9,53 | 9,01 | 8,67 | 0,79 |
| 7/16 | 11,1 | 28 | 11,11 | 10,52 | 10,13 | 0,91 |
| 1/2 | 12,7 | 28 | 12,70 | 12,11 | 11,72 | 0,91 |
| 9/16 | 14,3 | 24 | 14,29 | 13,60 | 13,14 | 1,06 |
| 5/8 | 15,9 | 24 | 15,88 | 15,19 | 14,73 | 1,06 |
| 11/16 | 17,5 | 24 | 17,46 | 16,77 | 16,32 | 1,06 |
| 3/4 | 19,1 | 20 | 19,05 | 18,22 | 17,68 | 1,27 |
| 13/16 | 20,6 | 20 | 20,64 | 19,81 | 19,26 | 1,27 |
| 7/8 | 22,2 | 20 | 22,23 | 21,40 | 20,85 | 1,27 |
| 15/16 | 23,8 | 20 | 23,81 | 22,99 | 22,44 | 1,27 |
| 7/16 | 11,1 | 20 | 11,11 | 10,29 | 9,74 | 1,27 |
| 1 | 25,4 | 20 | 25,40 | 24,57 | 24,03 | 1,27 |
| 1 1/16 | 26,9 | 18 | 26,99 | 26,07 | 25,46 | 1,41 |
| 1 1/8 | 28,6 | 18 | 28,58 | 27,66 | 27,05 | 1,41 |
| 1 3/16 | 30,2 | 18 | 30,16 | 29,25 | 28,64 | 1,41 |
| 1 1/4 | 31,8 | 18 | 31,75 | 30,83 | 30,22 | 1,41 |
| 1 5/16 | 33,3 | 18 | 33,40 | 32,42 | 31,81 | 1,41 |
| 1 3/8 | 34,9 | 18 | 34,93 | 34,01 | 33,40 | 1,41 |
| 1 7/16 | 36,5 | 18 | 36,51 | 35,60 | 34,99 | 1,41 |
| 1 1/2 | 38,1 | 18 | 38,10 | 37,18 | 36,57 | 1,41 |
| 1 9/16 | 39,7 | 18 | 39,69 | 38,77 | 38,16 | 1,41 |
| 1 5/8 | 41,3 | 18 | 41,27 | 40,36 | 39,75 | 1,41 |
| 1 11/16 | 42,9 | 18 | 42,86 | 41,95 | 41,34 | 1,41 |
Измерение
Система измерения резьбы винта включает список характеристик резьбы винта, которые должны быть проверены, чтобы установить размерную приемлемость резьбы винта на резьбовом изделии, и калибр (-ы), который должен использоваться при проверке этих характеристик.
В настоящее время этот замер для ЕТС контролируется:
- ASME / ANSI B1.2-1983 датчики и датчики для унифицированной дюймовой резьбы
В настоящем стандарте приводятся основные характеристики и размеры калибров, используемых для резьбовых соединений унифицированной дюймовой резьбы UN [унифицированная] и UNR [только внешняя резьба], а также указаны технические характеристики и размеры калибров и измерительного оборудования, перечисленных в таблицах 1 и 2. Также описывается основное назначение и использование каждого датчика.
- ASME / ANSI B1.3-2007 Системы измерения резьбы винта для приемлемости: дюймовая и метрическая резьба (UN, UNR, UNJ, M и MJ)
(a) В настоящем стандарте представлены системы измерения резьбы винта, подходящие для определения допустимости унифицированной [UN], UNR [только наружной резьбы], UNJ [внутренней и внешней резьбы], M и MJ винтовой резьбы на изделиях с внешней и внутренней резьбой. Он устанавливает критерии приемлемости резьбы винта при использовании системы измерения. (B) Система измерения резьбы винта включает перечень характеристик резьбы винта, которые должны быть проверены, чтобы установить размерную приемлемость резьбы винта на резьбовом изделии, и калибр (s) которые должны использоваться при проверке этих характеристик. (c) Использование федеральным правительством. Когда этот Стандарт одобрен Министерством обороны и федеральными агентствами и включен в Федеральный Стандарт-H28 / 20 [FED-STD-H28 / 20], Стандарты винтовой резьбы для Федеральных служб, Раздел 20, использование этого Стандарта Федеральное правительство подчиняется всем требованиям и ограничениям Федерального стандарта-H28 / 20 [FED-STD-H28 / 20]. Эти стандарты предоставляют основные спецификации и размеры для калибров, используемых на унифицированной дюймовой резьбе (UN, UNR, UNJ thread form) на изделиях с внешней и внутренней резьбой. Он также включает спецификации и размеры для резьбовых манометров и измерительного оборудования. Также описывается основное назначение и использование каждого датчика. Он также устанавливает критерии приемлемости резьбы винта при использовании измерительной системы.
внешние ссылки
- Унифицированная винтовая резьба с допусками
- Унифицированные диаметры грубых / мелких отверстий и размеры сверл для метчиков (Единицы США)
- Унифицированные размеры сверл для грубой и точной обработки метчиков (Единицы США)
- Таблицы преобразования размеров креплений в имперские метрические системы
- Международные стандарты резьбы
- Таблица преобразования Уитворта / BSF / AF и метрическая система
- Размеры гаечных ключей Дополнительная информация и таблица размеров гаечных ключей.
- Унифицированная серия резьбовых соединений
- Унифицированная дюймовая резьба ASME B1.1-2003 (форма резьбы UN и UNR)
Заметки
- Оберг и др. 2000 г., п. 1706 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFObergJonesHortonRyffel2000 (Помогите).
- ^ абc
Оберг, Эрик (2012).
Справочник по машинам
(29-е изд.). Нью-Йорк: Промышленная пресса. ISBN 0-8311-2900-X . - Продам винты # 00-90 и # 000-120
- Макмастер-Карр
, п. 2520, получено 2009-08-28 - Макмастер-Карр
, п. 2501, получено 2009-08-28 - Шваллер 2004, п. 55.
- Специальные соединения
, получено 2009-08-28. - Компоненты концентратора
(PDF), получено 2009-08-29. - «Терминология потока AFT» (PDF). aftfasteners.com
. Получено 9 января 2022.
Список используемой литературы
- Ryffel, Генри H .; и др., ред. (1988), Справочник по машинам
(23-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 978-0-8311-1200-4 . - Шваллер, Энтони Э. (2004), Total Automotive Technology
(4-е изд.), Cengage Learning, ISBN 978-1-4018-2476-1 .
