Дюймовая резьба – правила обозначения, некоторые термины

Размеры

В соответствии с ANSI B1.1 для обозначения вариантов резьбы UNC используется номинальный диаметр. Однако, более точно параметры соединений отражают значения наружного и внутреннего диаметров. Частота витков связана обратной зависимостью с шагом и диаметром.

Номинальный диаметр для резьбы UNC составляет до 4‘’. Наружный и внутренний диаметры равны от 1,854 и 1,5 до 101,6 и 96,5 мм. Частота витков составляет от 64 до 4 на дюйм при шаге от 0,397 до 6,35 мм. Весь перечень вариантов указан в таблице стандарта.

Дюймовая резьба – правила обозначения, некоторые термины

Дюймовый крепеж уже давно не новость в нашей стране. Он широко применяется и в строительстве, и в промышленности, и в быту (например, в персональных компьютерах).

Правила обозначения дюймового крепежа

Рассмотрим их на конкретном примере — болт с шестигранной головкой 1/2” – 13UNC x 1 3/4”

Диаметр резьбы	Шаг резьбы	Длина болта
1/2” — размер в дюймах (полдюйма) Напоминаем: 1 дюйм = 2,54 см	13 – в изделиях с дюймовой резьбой эта цифра подразумевает количество витков на дюйм	1 3/4” — длина в дюймах

Важный момент: Размер (диаметр) резьбы (мелкая или крупная) задается числом и/или частями дюйма, за исключением диаметров трубной резьбы меньших 1/4 дюйма (за унифицированными диаметрами до 1/4” закреплены номера от №0 до №12).

Наружный диаметр, размер в дюймах и миллиметрах.	Шаг резьбы		Диаметр сверла
	UNC	UNF	UNC	UNF
	United coarse – резьба c крупным шагом	United fine – резьба с мелким шагом	gauge (калибр) / размер в дюймах» / размер в миллиметрах	gauge (калибр) / размер в дюймах» / размер в миллиметрах
№0 0.0600” / 1,524мм	64	80	3/64″
№1 0.0730” / 1,8542мм	64	72	#53 0.0595” / 1,511мм	#53 0.0595” / 1,511мм
№2 0.0860” / 2,1844мм	56	64	#50 0.070” / 1,778мм	#50 0.070” / 1,778мм
№3 0.0990”/ 2,5146мм	48	56	#47 0.0785” / 1,994мм	#45 0.082” / 2,083мм
№4 0.1120” / 2,8448мм	40	48	#43 0.089” / 2,261мм	#42 0.0935” / 2,375мм
№5 0.1250” / 3,1750мм	40	44	#38 0.1015” / 2,578мм	#37 0.104” / 2,642мм
№6 0.1380” / 3,5052мм	32	40	#36 0.1065” / 2,705мм	#33 0.113” / 2,870мм
№8 0.1640” / 4,1656мм	32	36	#29 0.136” / 3,454мм	#29 0.136” / 3,454мм
№10 0.1900” / 4,8260мм	24	32	#25 0.1495” / 3,797мм	#21 0.159” / 4,039мм
№12 0.2160” / 5,4864мм	24	28	#16 0.177” / 4,496мм	#14 0.182” / 4,623мм
1/4” / 6,3500мм	20	28	#7 0.201” / 5,105мм	#3 0.213” / 5,410мм
5/16” / 7,9375мм	18	24	F 0.257” / 6,528мм	I 0.272” / 6,909мм
3/8” / 9,5250мм	16	24	5/16”	Q 0.332” / 8,433мм
7/16” / 11,1125мм	14	20	U 0.368” / 9,347мм	25/64”
1/2” / 12,700мм	13	20	27/64”	29/64”
9/16” / 14,2875мм	12	18	31/64”	33/64”
5/8” / 15,8750мм	11	18	17/32”	37/64”
3/4” / 19,0500мм	10	16	21/32”	11/16”
7/8” / 22,2250мм	9	14	49/64”	13/16”
1” / 25,4000мм	8	12	7/8”	59/64”

Сразу отметим, что американская цилиндрическая дюймовая резьба отличается от метрической, и использовать крепежные изделия с одним типом резьбы взамен другого типа резьбы просто не получится. Если крепление подразумевает винтовое соединение, то к отверстиям с дюймовой резьбой необходимо подбирать такие же винты, а болты того или другого типа резьбы должны комплектоваться гайками такого же типа.

Например, болту с шестигранной головкой 1/2” – 13UNC x 1 3/4” в метрической системе близок по параметрам болт М12, однако, как вы можете увидеть на рисунках, друг друга они не замещают.

Диаметры отверстий и стержней под нарезание дюймовой резьбы американского стандарта.

Маркировка

Обозначение рассматриваемой резьбы включает буквенное указание, отражающий тип (UNC), и цифровой индекс, обозначающий диаметр (в дюймах). В некоторых случаях используются дополнительные обозначения. Они могут отражать шаг (через тире) и направление. Для небольших вариантов (менее 1/4’’) применяют особые маркировки. Это обусловлено их затрудненным измерением. Обозначения включают номера (от 0 до 12) и частоту витков (через тире). Для примера можно рассмотреть 1/4” – 20UNСх2 1/2”.

• 1/4 – диаметр (в данном случае наружное значение равно 6,35 мм, внутреннее – 5,35 мм).
• 20 – частота витков.
• UNC – тип.
• 2 1/2’’ – длина болта.

Резьба UNC и резьба UNF. Диаметр под резьбу UNC, UNF.

На некоторых Российских предприятиях резьба UNC, UNF имеет широкое применение, для изготовления различных деталей. В первую очередь это может быть связано с зарубежными заказами, так как резьба UNC, UNF это международный стандарт и применяется в Европе, а в частности США. В России резьбу UNC UNF называют дюймовая резьба.

Профиль резьбы UNC, UNF такой же, как и в метрической резьбе 60°, но размеры резьбы считаются в дюймах.

UNC – крупная резьба

UNF – мелкая резьба

Ниже представлены таблицы с подробными размерами резьбы и диаметром под нарезаемую резьбу.
Унифицированная крупная резьба UNC

1,854	1,5	64	0,397
N 2 — 56 UNC	0,086	2,184	1,8	56	0,453
N 3 — 48 UNC	0,099	2,515	2,1	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	3,5	32	0,794
N 10 — 24 UNC	0,19	4,826	4	24	1,058
N 12 — 24 UNC	0,216	5,486	4,65	24	1,058
1/4″ — 20 UNC	0,25	6,35	5,35	20	1,27
5/16″ — 18 UNC	0,313	7,938	6,8	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	0,5	12,7	11,15	13	1,954
9/16″ — 12 UNC	0,563	14,288	12,6	12	2,117
5/8″ — 11 UNC	0,625	15,875	14,05	11	2,309
3/4″ — 10 UNC	0,75	19,05	17	10	2,54
7/8″ — 9 UNC	0,875	22,225	20	9	2,822
1″ — 8 UNC	1	25,4	22,25	8	3,175
1 1/8″ — 7 UNC	1,125	28,575	25,65	7	3,628
1 1/4″ — 7 UNC	1,25	31,75	28,85	7	3,628
1 3/8″ — 6 UNC	1,375	34,925	31,55	6	4,233
1 1/2″ — 6 UNC	1,5	38,1	34,7	6	4,233
1 3/4″ — 5 UNC	1,75	44,45	40,4	5	5,08
2″ — 4 1/2 UNC	2	50,8	46,3	4,5	5,644
2 1/4″ — 4 1/2 UNC	2,25	57,15	52,65	4,5	5,644
2 1/2″ — 4 UNC	2,5	63,5	58,5	4	6,35
2 3/4″ — 4 UNC	2,75	69,85	64,75	4	6,35
3″ — 4 UNC	3	76,2	71,1	4	6,35
3 1/4″ — 4 UNC	3,25	82,55	77,45	4	6,35
3 1/2″ — 4 UNC	3,5	88,9	83,8	4	6,35
3 3/4″ — 4 UNC	3,75	95,25	90,15	4	6,35
4″ — 4 UNC	4	101,6	96,5	4	6,35

Унифицированная мелкая резьба UNF

Обозначение резьбы	Наружный диаметр, дюйм	Наружный диаметр, мм	Диаметр сверла под резьбу, мм	Число ниток на дюйм	Шаг нарезаемой резьбы, мм
N 0 — 80 UNF	0,06	1,524	1,25	80	0,317
N 1 — 72 UNF	0,073	1,854	1,55	72	0,353
N 2 — 64 UNF	0,068	2,184	1,9	64	0,397
N 3 — 56 UNF	0,099	2,515	2,15	56	0,453
N 4 — 48 UNF	0,112	2,845	2,4	48	0,529
N 5 — 44 UNF	0,125	3,175	2,7	44	0,577
N 6 — 40 UNF	0,138	3,505	2,95	40	0,635
N 8 — 36 UNF	0,164	4,166	3,5	36	0,705
N 10 — 32 UNF	0,19	4,826	4,1	32	0,794
N 12 — 28 UNF	0,216	5,486	4,7	28	0,907
1/4″ — 28 UNF	0,25	6,35	5,5	28	0,907
5/16″ — 24 UNF	0,313	7,938	6,9	24	1,058
3/8″ — 24 UNF	0,375	9,525	8,5	24	1,058
7/16″ — 20 UNF	0,438	11,112	9,9	20	1,27
1/2″ — 20 UNF	0,5	12,7	11,5	20	1,27
9/16″ — 18 UNF	0,563	14,288	12,9	18	1,411
5/8″ — 18 UNF	0,625	15,875	14,5	18	1,411
3/4″ — 16 UNF	0,75	19,05	17,5	16	1,587
7/8″ — 14 UNF	0,875	22,225	20,4	14	1,814
1″ — 12 UNF	1	25,4	23,25	12	2,117
1 1/8″ — 12UNF	1,125	28,575	26,5	12	2,117
1 1/4″ — 12 UNF	1,25	31,75	29,5	12	2,117
1 3/8″ — 12 UNF	1,375	34,925	32,75	12	2,117
1 1/2″ — 12 UNF	1,5	38,1	36	12	2,117

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.

Международный стандарт резьб.

ВИДЫ РЕЗЬБЫ

Резьба на современных крепежных элементах имеет следующие основные параметры:

— шаг расстояние между двумя соседними витками резьбы. Шаг резьбы измеряется либо в миллиметрах как расстояние (прямой способ измерения), либо как количество витков резьбы на единицу длины крепежного элемента (косвенный способ измерения). В нашей стране принято измерять шаг резьбы прямым способом. При монтаже быстрее вкручиваются крепежные элементы, имеющие больший шаг резьбы (т.е. меньшее количество витков резьбы на единицу длины).

— внешний диаметр диаметр крепежного элемента с учетом выступающей части витков резьбы.

— внутренний диаметр диаметр крепежного элемента в углублениях между витками резьбы.

— угол вершины угол на вершине витков резьбы. Если рассматривать крепежные элементы, врезающиеся при монтаже резьбой в основание, то чем острее угол резьбы, тем меньшее сопротивление вкручиванию оказывает материал основания.

По типу резьба на крепежных элементах может быть внутренней (на гайках, соединительных муфтах, гильзах анкеров и т.п.) и внешней (на шурупах, саморезах, болтах и т.д.)

По виду резьба бывает метрической и неметрической. Часто вместо последнего термина используют термин «дюймовая»,

противопоставляя метрическую и дюймовую системы измерения длин. Тем не менее, параметры как неметрической, так и метрической резьбы могут быть выражены в любой из вышеупомянутых систем измерения. Для этого существуют специальные таблицы перевода параметров крепежных элементов из одной системы в другую.

Необходимость использования таких таблиц возникла в ходе интенсификации международной торговли, т.к. на разных географических рынках используются разные системы измерения длин: например, в США и Великобритании к крепежным элементам применяются обозначения параметров в дюймах, в континентальной Европе в миллиметрах. Так, для обозначения диаметра крепежных элементов в странах с дюймовой системой измерения длин используются так называемые «калибры» или «размеры»:

Калибр ( номер , размер ), обозначающий диаметр крепежного элемента в дюймовой системе измерения

Калибр аналогичный дюймовому размеру . Диаметр крепежного элемента в метрической системе мер ( мм )
#5	2.9
#6	3.5
#7	3.9
#8	4.2
#9	4.8
#10	5.0
#12	5.5
#14	6.3

Наиболее распространенными сегодня подвидами резьбы являются:

1. Резьба с широким шагом.

2. Разреженная резьба.

3. Резьба с мелким шагом.

4. Метрическая резьба.

5. Двухзаходная (переменная) резьба состоит из чередующихся высоких и низких витков. Фактически это две резьбы с одинаковым шагом, одна из которых нанесена посередине между витками другой. Разница в высоте между высокой и низкой резьбой обычно составляет от 40 до 50% от высоты высокой резьбы.

6. Ударная (зонтичная) резьба состоит из толстых покатых витков с тупым углом вершины.

Каждый вид резьбы имеет свое функциональное предназначение. Пригодность резьбового крепежного элемента для использования в том или ином материале основания определяется в первую очередь видом резьбы. Чем плотнее материал основания, тем меньший шаг резьбы необходим для качественного закрепления. Так, шурупы по дереву имеют резьбу с широким шагом, а саморезы по металлу резьбу с мелким шагом либо метрическую. Там, где закрепляемый элемент монтируется в ПВХ и подвержен опасности выдергивания, используются крепежные элементы с двухзаходной резьбой. Двухзаходня резьба также используется, если необходимо достичь прочного закрепления в разнородных материалах закрепляемого элемента и основания. Разреженная резьба предназначена для закрепления в мягкие или пористые материалы (например, мягкие породы дерева). Ударная резьба используется в резьбовых крепежных элементах, монтаж которых осуществляется более быстрым по сравнению со вкручиванием ударным способом. Демонтаж крепежных элементов с ударной резьбой осуществляется традиционным методом выкручивания.

UNF/UTS — дюймовая резьба нашедшая широкое распространенние в США И Канаде.

Профиль резьбы UN/UNF: угол при вершине 60°, теоретическая высота профиля H=0,866025P.

Угол при вершине и высота профиля полностью соответствует метрическим резьбам, однако все размеры основаны на дюймовой системе измерения и указываются в долях дюйма.

Резьбы UNC Thread ANSI B1.1

UNC (Unified Coarse Thread) — Унифицированная крупная резьба.

Старое обозначение резьбы NC. Резьбы UNC и NC взаимозаменяемы.

Типоразмер	Наружный диаметр	Наружный диаметр	Диаметр сверления	Число витков на	Шаг
дюйм	mm	mm	дюйм	mm
N 1 — 64 UNC	0,073	1,854	1,5	64	0,397
N 2 — 56 UNC	0,086	2,184	1,8	56	0,453
N 3 — 48 UNC	0,099	2,515	2,1	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	3,5	32	0,794
N 10 — 24 UNC	0,19	4,826	4	24	1,058
N 12 — 24 UNC	0,216	5,486	4,65	24	1,058
1/4″ — 20 UNC	0,25	6,35	5,35	20	1,27
5/16″ — 18 UNC	0,313	7,938	6,8	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	0,5	12,7	11,15	13	1,954
9/16″ — 12 UNC	0,563	14,288	12,6	12	2,117
5/8″ — 11 UNC	0,625	15,875	14,05	11	2,309
3/4″ — 10 UNC	0,75	19,05	17	10	2,54
7/8″ — 9 UNC	0,875	22,225	20	9	2,822
1″ — 8 UNC	1	25,4	22,25	8	3,175
1 1/8″ — 7 UNC	1,125	28,575	25,65	7	3,628
1 1/4″ — 7 UNC	1,25	31,75	28,85	7	3,628
1 3/8″ — 6 UNC	1,375	34,925	31,55	6	4,233
1 1/2″ — 6 UNC	1,5	38,1	34,7	6	4,233
1 3/4″ — 5 UNC	1,75	44,45	40,4	5	5,08
2″ — 4 1/2 UNC	2	50,8	46,3	4,5	5,644
2 1/4″ — 4 1/2 UNC	2,25	57,15	52,65	4,5	5,644
2 1/2″ — 4 UNC	2,5	63,5	58,5	4	6,35
2 3/4″ — 4 UNC	2,75	69,85	64,75	4	6,35
3″ — 4 UNC	3	76,2	71,1	4	6,35
3 1/4″ — 4 UNC	3,25	82,55	77,45	4	6,35
3 1/2″ — 4 UNC	3,5	88,9	83,8	4	6,35
3 3/4″ — 4 UNC	3,75	95,25	90,15	4	6,35
4″ — 4 UNC	4	101,6	96,5	4	6,35

Резьбы UNF ANSI B1.1

UNF (Unified National Fine Thread) — Унифицированная мелкая резьба.

Типоразмер	Наружный диаметр	Наружный диаметр	Диаметр сверления	Число витков на	Шаг
дюйм	mm	mm	дюйм	mm
N 0 — 80 UNF	0,06	1,524	1,25	80	0,317
N 1 — 72 UNF	0,073	1,854	1,55	72	0,353
N 2 — 64 UNF	0,068	2,184	1,9	64	0,397
N 3 — 56 UNF	0,099	2,515	2,15	56	0,453
N 4 — 48 UNF	0,112	2,845	2,4	48	0,529
N 5 — 44 UNF	0,125	3,175	2,7	44	0,577
N 6 — 40 UNF	0,138	3,505	2,95	40	0,635
N 8 — 36 UNF	0,164	4,166	3,5	36	0,705
N 10 — 32 UNF	0,19	4,826	4,1	32	0,794
N 12 — 28 UNF	0,216	5,486	4,7	28	0,907
1/4″ — 28 UNF	0,25	6,35	5,5	28	0,907
5/16″ — 24 UNF	0,313	7,938	6,9	24	1,058
3/8″ — 24 UNF	0,375	9,525	8,5	24	1,058
7/16″ — 20 UNF	0,438	11,112	9,9	20	1,27
1/2″ — 20 UNF	0,5	12,7	11,5	20	1,27
9/16″ — 18 UNF	0,563	14,288	12,9	18	1,411
5/8″ — 18 UNF	0,625	15,875	14,5	18	1,411
3/4″ — 16 UNF	0,75	19,05	17,5	16	1,587
7/8″ — 14 UNF	0,875	22,225	20,4	14	1,814
1″ — 12 UNF	1	25,4	23,25	12	2,117
1 1/8″ — 12 UNF	1,125	28,575	26,5	12	2,117
1 1/4″ — 12 UNF	1,25	31,75	29,5	12	2,117
1 3/8″ — 12 UNF	1,375	34,925	32,75	12	2,117
1 1/2″ — 12 UNF	1,5	38,1	36	12	2,117

Буквенное обозначение основных международных стандартов резьбы

Буквенное обозначение	Страна	Угол вершины профиля, °	Описание (расшифровка буквенного обозначения)
ISO	60°	International Organization for Standardization
NC	USA	60°	National Coarse
UNC	USA	60°	Unified National Coarse
NF	USA	60°	National Fine
UNF	USA	60°	Unified National Fine
UNEF	USA	60°	Unified National Extra Fine
UN	USA	60°	Unified National 8-12- and 16 pitch series
UNS	USA	60°	Special Threads of American National Form
NPT	USA	60°	National Taper Pipe 1:16
NPTF	USA	60°	National Taper Pipe Dryseal 1:16
NPS	USA	60°	National Standard Straight Pipe
NPSM	USA	60°	National Standard Straight Pipe for free fitting mechanical
NPSF	USA	60°	National Standard Internal Straight Pipe Dryseal
BSW	GB	55°	British Standard With worth Coarse
BSF	GB	55°	British Standard Fine
BSP	GB	55°	British Strandard Pipe
BSPT	GB	55°	British Standard Pipe Taper
BA	GB	47°	British Standard Association

Основные правила нарезки

• Для правильной нарезки дюймовой или метрической резьбы необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
• Точно подобрать сверло требуемого диаметра. Диаметры отверстий для нарезки резьб UNF и UNC указаны в таблицах выше.
• Просверлить отверстие строго под прямым углом к плоскости.
• Нарезку производить возвратно-поступательными движениями. После двух оборотов вперёд совершать оборот назад для удаления стружки.
• При наличии в комплекте двух или трех метчиков проход осуществлять строго по номерам – сначала черновым первым номером, затем вторым.
• Желательно использовать смазку для снижения силы трения.