Hilo

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Tallado en tecnología: protuberancias y depresiones alternas en la superficie de los cuerpos de revolución, ubicados a lo largo de una hélice . Es el elemento principal de una conexión roscada , un engranaje de tornillo [1] , así como un engranaje helicoidal de un engranaje de tornillo .

Clasificación y principales características de los hilos

Parámetros básicos de tallado

. . .

Opciones adicionales para roscas cónicas

Tipos de hilos

Métrico (M)

Tiene una amplia gama de aplicaciones con diámetros nominales de 1 a 600 mm y pasos de 0,25 a 6 mm. El perfil es un triángulo equilátero (el ángulo en el vértice es de 60°) con una altura de perfil teórica H = 0,866025404Р. Todos los parámetros del perfil se miden en mm.

Normas:

Símbolos en las marcas de rosca: la letra M (métrica), el valor numérico del diámetro nominal de la rosca (d, D en el diagrama, también es el diámetro exterior de la rosca en el perno) en mm, el valor numérico del paso (para roscas de paso fino) (P en el diagrama) y las letras LH para roscas a la izquierda. Por ejemplo, una rosca de paso grueso con un diámetro nominal de 16 mm se denomina M16; hilo con un diámetro nominal de 36 con un paso fino de 1,5 mm - M36 × 1,5; lo mismo en diámetro y paso, pero rosca a la izquierda M36 × 1.5LH. Estos parámetros pueden aplicarse a la herramienta en diferentes lugares y no tener la designación M, por lo tanto, los números 36 y 1,5, aplicados en diferentes lugares, indican M36 × 1,5. También en los instrumentos soviéticos y rusos, a menudo hay una marca de tono fino abreviada, por ejemplo, 2M16 o 1M16, que significa "M16, pequeño, segundo" o "M16, pequeño, primero", respectivamente. En este caso, 1M significa el primer paso del principal, 2M significa el segundo. Para este ejemplo, 1M16 significa M16x1,75 y 2M16 significa M16x1,5, ya que el paso principal de M16 es de 2 mm.

Pasos básicos de roscas métricas
M0.25 0.075 M1.1 0.25 M5 0.8 M17 2
M0.3 0.08 M1.2 0.25 M5.5 0.8 M18 2.5
M0.35 0.09 M1.4 0.3 M6 una M20 2.5
M0.4 0.1 M1.6 0.35 M7 una M22 2.5
M0.45 0.1 M1.8 0.35 M8 1.25 M24 3
M0.5 0.125 M2 0.4 M9 1.25 M25 3
M0.55 0.125 M2.2 0,45 M10 1.5 M26 3
M0.6 0.15 M2.5 0,45 M11 1.5 M27 3
M0.7 0.175 M3 0.5 M12 1.75 M28 3
M0.8 0.2 M3.5 0.6 M14 2 M30 3.5
M0.9 0.225 M4 0.7 M15 2 M32 3.5
M1 0.25 M4.5 0.75 M16 2

Bisel métrico (MK)

Conicidad  - 1:16 (ángulo del cono - φ = 3°34′48″). Diseñado para garantizar la estanqueidad y el bloqueo de roscas sin el uso de herramientas adicionales. Hay dos tipos de conexión cónica roscada: rosca exterior cónica con rosca interior cónica y rosca exterior cónica con rosca interior cilíndrica.

Estándar: GOST 25229-82 “Normas básicas de intercambiabilidad. La rosca es métrica cónica.

Símbolo: letras MK, valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, valor numérico del paso, letras LH para roscas a la izquierda. Por ejemplo, una rosca con un diámetro nominal de 24 mm con un paso de 1,5 mm se denomina MK 24×1,5.

Cilíndrico (MJ)

Las roscas paralelas se basan en roscas métricas (M) con un diámetro nominal de 1,6 a 200 mm y un perfil de esquina de 60°, diseñadas para aplicaciones aeroespaciales y otras que requieren alta resistencia a la fatiga y al calor . Para garantizar estas propiedades, la base de la rosca en la rosca externa tiene un radio aumentado de 0,15011P a 0,180424P. La rosca interna MJ es compatible con la rosca externa M si el diámetro nominal y el paso son iguales.

Normas:

Símbolo: letras MJ, valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, valor numérico del paso, zona de tolerancia del diámetro medio y zona de tolerancia del diámetro de los resaltes. Por ejemplo, una rosca externa con un diámetro nominal de 6 mm, un paso de 1 mm, una tolerancia de diámetro medio de 4h y una tolerancia de diámetro de cresta de 6h se designa como MJ6×1-4h6h en la superficie del eje.

Tubería cilíndrica (G/BSW/BSPP)

La rosca en pulgadas se basa en la rosca BSW (British Standard Whitworth) y corresponde a la rosca BSPP (British Standard Pipe Parallel), tiene cuatro valores de paso: 28, 19, 14 y 11 roscas por pulgada. El ángulo del perfil en la parte superior es de 55°, la altura teórica del perfil es H = 0,960491Р.

Normas:

Símbolo: la letra G, el valor numérico del diámetro nominal de la tubería en pulgadas, la clase de precisión del diámetro medio (A, B), y las letras LH para roscas a la izquierda. Por ejemplo, una rosca con un diámetro nominal de 1 1/8″ en clase de precisión A se designa como G1 1/8-A. En muchas matrices y tapones de rosca, se omite la letra G, respectivamente, cualquier designación fraccionaria se lee exactamente como una rosca G. El tamaño nominal de la rosca corresponde al espacio libre de la tubería en pulgadas; el diámetro exterior de la tubería está en alguna proporción con esta dimensión.

Pipe Taper (R/BSPT)

La rosca en pulgadas con una conicidad de 1:16 (ángulo de conicidad - φ = 3°34′48″) también se basa en la rosca BSW (British Standard Whitworth) y corresponde a la rosca BSPT (British Standard Pipe Taper). El ángulo del perfil en la parte superior es de 55°, la altura teórica del perfil es H = 0,960491Р. Una característica importante de la rosca de tubería cónica es su colapso local durante el apriete, lo que asegura que no haya fugas sin el uso de materiales de sellado.

Normas:

Símbolo: letra R para rosca exterior y Rc para rosca interior, valor numérico del diámetro nominal de la rosca en pulgadas, letras LH para rosca a la izquierda. Por ejemplo, una rosca con un diámetro nominal de 1 1/4″ se denomina R1 1/4″.

Redondo para sanitarios (Kr)

El perfil de un hilo redondo está formado por círculos en la parte superior e inferior, conectados por líneas rectas con un ángulo de perfil en la parte superior de 30°. El hilo se utiliza para husillos, válvulas, grifos, inodoros y grifos de agua.

Estándar: GOST 13536-68 “Rosca redonda para accesorios sanitarios. Perfil, dimensiones principales, tolerancias.

Designación convencional de una rosca redonda: las letras Kr, el diámetro nominal de la rosca, el paso y la designación del estándar.

Trapezoidal (Tr)

Diseñado para transmitir movimiento (tornillos de avance, tornillos de calibre, tornillos de dirección, tornillos de carga, etc.) y se utiliza en varios dispositivos mecánicos: tornos, elevadores de automóviles, etc.

Rosca métrica con un ángulo de perfil en la parte superior de 30 °, la altura teórica del perfil es H \u003d 1.866R.

Normas:

Símbolo para una rosca de inicio simple: la letra Tr (trapezoidal), el valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, el valor numérico del paso, las letras LH para la rosca a la izquierda y la designación del campo de tolerancia. Por ejemplo, una rosca externa de inicio único con un diámetro nominal de 50 mm con un paso de 8 mm se designa como Tr50x8-7e; lo mismo en diámetro y paso, pero la rosca izquierda es Tr50 × 8LH-7e.

Persistente (S)

El hilo resistente o de diente de sierra es un hilo de carga. Esta rosca se utiliza en máquinas con alta presión unilateral, tales como prensas hidráulicas, prensas de tornillo, tornillos de presión de laminación, roscas de gancho, sistemas de artillería, etc. Es una rosca métrica con ángulo de flanco de perfil de 30° y 3° .

Estándar: GOST 10177-82 “Normas básicas de intercambiabilidad. La talla es persistente. Perfil y dimensiones principales.

Símbolo de rosca: la letra S, el valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, el valor numérico del paso, las letras LH para roscas a la izquierda y la designación de la zona de tolerancia. Símbolo de rosca multiinicio: la letra S, el valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, el valor numérico de la carrera, entre paréntesis P con el valor numérico del paso, las letras LH para la rosca a la izquierda y el designación del campo de tolerancia.

Empuje reforzado (S45°)

Rosca con ángulos de flanco de perfil de 45° y 3°, diámetros nominales de 80 a 2000 mm.

Estándar: GOST 13535-87 “Normas básicas de intercambiabilidad. Hilo resistente reforzado 45 grados.

Símbolo de rosca: letra S, valor del ángulo 45°, valor numérico del diámetro nominal de la rosca en mm, valor numérico del paso, letras LH para roscas a la izquierda y designación Tm.

Ronda de Edison (E)

Se utiliza para productos eléctricos, por ejemplo, la base de lámparas incandescentes ( base Edison ).

Estándar: GOST 6042-83 “El hilo Edison es redondo. Perfiles, cotas y cotas límite.

Símbolo de rosca: letra E, número de rosca si la rosca es para elementos no metálicos, letra N mediante barra inclinada (/) y número GOST, por ejemplo, E27 GOST 6042-83 o E27/N GOST 6042-83.

Métrico (EG-M)

Rosca métrica ISO para casquillos roscados e insertos roscados de alambre. Se utiliza como refuerzo de la capacidad portante de una rosca o para reparar una rosca dañada en el cuerpo de una pieza [3] [4] .

Pulgadas cilíndricas (UTS: UNC, UNF, UNEF, 8UN, UNS)

Unified Thread Standard (UTS): rosca cilíndrica de pulgadas, ampliamente utilizada en los Estados Unidos y Canadá. El ángulo del vértice es de 60°, la altura teórica del perfil es H = 0,866025P. Según el tono, se subdivide en UNC (Unified Coarse), UNF (Unified Fine), UNEF (Unified Extra Fine), 8UN y UNS (Unified Special) [5] .

UNC 1/4 (1/4″ × 1,27 mm) está muy extendido , presente en la montura de casi todas las cámaras digitales y de cine y videocámaras, así como trípodes de pequeño formato. Sus parámetros son: D = 6,35 mm, D 1 = 4,975 mm, paso - 20 hilos por pulgada (1,27 mm). Antes, una rosca de 3/8″ con un paso de 16 hilos por pulgada (1,5875 mm), D = 9,525 mm y D 1 = 7,806 mm era igual de popular para montar equipos fotográficos .

Estándar: GOST 3362-75 “Cámaras de fotos y películas. Conexión trípode. Dimensiones de conexión.

Conicidad en pulgadas (NPT)

Rosca de tubería nacional (NPT) - Rosca de tubería cónica (NPT) de pulgadas estándar ANSI / ASME con una conicidad de 1:16 (ángulo de conicidad - φ = 3 ° 34′48 ″) o cilíndrica (NPS). El ángulo del perfil en la parte superior es de 60°, la altura teórica del perfil es H = 0,866025Р.

El estándar proporciona tamaños de rosca de 1/16″ a 24″ para tuberías.

Normas:

Un ejemplo de un símbolo para una rosca cónica de 3/4″: K 3/4″ GOST 6111-52.

Hilos de países petroleros

Las roscas OCTG están diseñadas para conectar tuberías en pozos petroleros. Son cónicos para alta estanqueidad. Según la forma del perfil, existen: triangulares con un ángulo de perfil de 60° y trapezoidales desiguales con ángulos de 5° a 60° (la llamada rosca Buttress).

Normas:

Autorroscante (ST)

Diseñado para sujetadores.

Normas:

Destornillador

Diseñado para sujetadores.

Normas:

Rosca para tornillos corticales, fina (HA)

Diseñado para tornillos óseos metálicos utilizados en cirugía. Tiene siete tamaños estándar con un diámetro nominal de 1 a 5 mm y un paso de 0,5 a 1,75 mm.

Normas:

Roscas para tornillos para tejido esponjoso y esponjoso, profundos (HB)

Diseñado para tornillos óseos metálicos utilizados en cirugía. Tiene dos tamaños estándar con un diámetro nominal de 4 y 6,5 mm y, respectivamente, con un paso de 1,75 y 2,75 mm.

Normas:

Métodos de fabricación

Se utilizan los siguientes métodos de enhebrado:

La forma más común y universal de obtener hilos es el corte con cuchilla. Incluye:

El laminado es el método de procesamiento de roscas más productivo, lo que garantiza una alta calidad de la rosca resultante. El laminado de roscas incluye:

El rectificado de roscas incluye el rectificado con muelas de un solo hilo y de varios hilos. Se utiliza para obtener hilos precisos, principalmente en ejecución.

La extrusión por prensado se utiliza para obtener roscas a partir de plásticos y aleaciones no ferrosas. No muy utilizado en la industria.

La fundición (generalmente bajo presión) se utiliza para obtener roscas de baja precisión a partir de plásticos y aleaciones no ferrosas.

El procesamiento electrofísico y electroquímico (por ejemplo, electroerosivo , electrohidráulico) se utiliza para obtener roscas en piezas hechas de materiales con alta dureza y materiales quebradizos, como aleaciones duras, cerámica, etc.

Historia

Durante mucho tiempo se creyó que la conexión roscada, junto con la rueda y el engranaje , es un gran invento de la humanidad, que no tiene análogo en la naturaleza. Sin embargo, en 2011, un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe publicó un artículo en la revista Science sobre la estructura de las articulaciones en los gorgojos Trigonopterus oblongus que viven en Nueva Guinea [7] . Resultó que las patas de estos escarabajos están conectadas al cuerpo con la ayuda de un trocánter , que se atornilla en una coxa (cuenca), un análogo de la articulación de la cadera en los insectos. En la superficie del eslabón giratorio hay protuberancias que se asemejan a un tornillo cónico. A su vez, la superficie del coque también está provista de un rebaje roscado. Tal conexión proporciona una sujeción más confiable de las extremidades que una con bisagras y garantiza una mayor estabilidad para el insecto arbóreo.

El uso de superficies helicoidales en tecnología comenzó en la antigüedad. Se cree que el primer tornillo fue inventado por Arquitas de Tarento  , un filósofo , matemático y mecánico que vivió en los siglos IV-V a.C. mi. Es ampliamente conocido el tornillo inventado por Arquímedes , que servía para mover líquidos y cuerpos granulares. Los primeros sujetadores con hilos comenzaron a usarse en la antigua Roma a principios de nuestra era. Sin embargo, debido a su alto costo, solo se usaban en joyería, instrumentos médicos y otros artículos de alto valor.

Los hilos para correr y sujetar se usaron ampliamente solo en la Edad Media . La fabricación del hilo externo se realizó de la siguiente manera: una cuerda untada con tiza o pintura se enrolló en una pieza de trabajo cilíndrica , luego se cortó una ranura helicoidal a lo largo de la marca en espiral resultante. Se utilizaron casquillos de dos o tres pasadores en lugar de tuercas roscadas hembra .

En los siglos XV- XVI se inicia la fabricación de machos de tres y cuatro caras para el corte de roscas interiores. Ambas partes de acoplamiento con roscas externas e internas para el maquillaje se ajustaron entre sí a mano. Cualquier intercambiabilidad de partes estaba completamente ausente.

Los requisitos previos para la intercambiabilidad y estandarización de roscas fueron creados por Henry Maudslay alrededor de 1800 , cuando el torno de corte de tornillos que inventó hizo posible cortar roscas precisas. Hizo a mano el tornillo de avance y la tuerca de su primera máquina. Luego giró un tornillo y una tuerca de mayor precisión en la máquina. Al reemplazar el primer tornillo y la tuerca por otros nuevos y más precisos, mecanizó piezas aún más precisas. Esto continuó hasta que la precisión del hilo dejó de aumentar.

Durante los siguientes 40 años, la intercambiabilidad y la estandarización de los hilos se llevaron a cabo solo dentro de empresas individuales. En 1841, Joseph Whitworth desarrolló un sistema de hilos de sujeción que, gracias a la adopción de muchas compañías ferroviarias inglesas, se convirtió en el estándar nacional de Gran Bretaña, llamado British Whitworth Standard (BSW). El estándar Whitworth sirvió como base para la creación de varios estándares nacionales, por ejemplo, el estándar Sellers en los EE . UU ., el hilo Löwenherz en Alemania , etc. El número de estándares nacionales fue muy grande. Entonces, en Alemania a fines del siglo XIX había 11 sistemas de tallado con 274 variedades. .

En 1898, el Congreso Internacional de Normalización de Roscas en Zúrich definió nuevos estándares internacionales para roscas métricas basadas en las roscas de Sellers pero con dimensiones métricas.

En el Imperio Ruso , no había estandarización de hilos a nivel estatal. Cada empresa que producía piezas roscadas usaba sus propios estándares basados ​​​​en análogos extranjeros.

Las primeras medidas para estandarizar los hilos fueron tomadas en 1921 por el Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles de la RSFSR . Basado en los estándares alemanes para hilos métricos, emitió tablas de normas NKPS-1 para hilos utilizados en el transporte ferroviario. Las mesas incluían roscas métricas con un diámetro de 6 a 68 mm.

En 1927, sobre la base de estas tablas, el Comité de Normalización del Consejo de Trabajo y Defensa desarrolló uno de los primeros estándares estatales de la URSS: OST 32. En el mismo año, se desarrolló OST 33A para hilos según Whitworth. estándar. A principios de 1932, los OST para roscas trapezoidales se desarrollaron sobre la base de los estándares American Acme modernizados .

En 1947 se fundó la Organización Internacional de Normalización (ISO) . Actualmente, los estándares de hilos ISO se aceptan generalmente en todo el mundo, incluso en Rusia.

Véase también

Notas

  1. ↑ En un husillo de bolas, las bolas ruedan a lo largo de ranuras helicoidales (roscas).
  2. ↑ Chekmarev A. A. et al.Manual de dibujo de ingeniería. 3ra ed. borrado - M.: Escuela Superior, 2002. - S. 98. - ISBN 5-06-003659-6 .
  3. ↑ Rosca EG-M . Consultado el 1 de noviembre de 2011. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2009.
  4. ↑ Rosca EG-M . Consultado el 1 de noviembre de 2011. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2011.
  5. ↑ UTS, hilo UNF (enlace no disponible) . Consultado el 31 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2011. 
  6. ↑ Enlace relacionado . Consultado el 22 de julio de 2021. Archivado desde el original el 22 de julio de 2021.
  7. ↑ T. van de Kamp, P. Vagovic, T. Baumbach, A. Riedel. Un tornillo biológico en la pata de un escarabajo // Ciencia. - 2011. - 333 (6038): 52. - doi: 10.1126/science.1204245. —PMID 21719669 .

Literatura

Enlaces