NPT螺紋以及檢測方法詳解

1、一、目的：規(guī)范公司技術(shù)員，檢驗員，操作員對 NP碉紋的了解。二、適用范圍：適用于公司任何NP碉紋類產(chǎn)品，參考資料為ANSI-ASMEB1.20.1-1983（R2013）通用管螺紋和國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T12716-2011。三、目錄1、 NPT和NPT吩紹2、 螺紋技術(shù)參數(shù)參數(shù)講解3、 NPT與NPT劭口工工藝4、 NPT和NPTF勺檢測方法四、內(nèi)容：4.1 NPT和NPTFF!紋介紹NPT是National （American） Pipe Thread的縮寫，屬於美國標(biāo)準(zhǔn)的 60度錐管密封螺紋，用於北美地區(qū)，美國標(biāo)準(zhǔn)為ANSI-ASMEB1.20.1-1983（R2013）通用管螺紋.國家標(biāo)

2、準(zhǔn)可查閱 GB/T12716-2011。NPTF 美制干密封圓錐管螺。NPTF= National Pipe Thread FineNPT螺紋稱之為一般用途的錐管螺紋，這也是我們以前稱之為的布氏錐螺紋。NPTFg紋稱之為干密封式錐管螺紋，它連接密封的原理是在沒有潤滑劑或密封填料情況下完全依 靠螺紋自身形成密封，設(shè)計意圖是使內(nèi)、外螺紋牙的側(cè)面、牙頂和牙底同時接觸，來達(dá) 到密封的目的。它們兩者的牙型角、斜度等指標(biāo)都是相同的，關(guān)鍵是牙頂和牙底的削平高度不一樣，所以，量規(guī)的設(shè)計也是不一樣的。NPTFF密封管螺紋白牙形精度比 NPT螺紋高，旋合時不用任何填料，完全依靠螺紋自身形成密封，螺紋間無任何密封介

3、質(zhì)。 干密封管螺紋規(guī)定有較為嚴(yán)格的公差，屬精密型螺紋，僅用在特殊場合。這種螺紋有較 高的強(qiáng)度和良好的密封性，在具有薄截面的脆硬材料上采用此螺紋可以減少斷裂現(xiàn)象。NPTF內(nèi)、外螺紋牙頂與牙底間沒有間隙，是過盈配合，而NPTg紋是過7g配合。NPTF螺紋主要用于高溫高壓對密封要求嚴(yán)格的場所。NPT內(nèi)外螺紋均為圓錐，而NPTF外螺紋是圓錐，內(nèi)螺紋則有圓錐、圓柱兩種；NPT右旋也有左旋，NPTF只有右旋一種旋向。用NPTF絲錐在攻NPT®紋是可以接受的，但是NPT絲錐不能用于NPTFg紋，因為它生 產(chǎn)的螺紋會漏氣。NPTt右旋和左旋兩種螺紋，而 NPTF只有一種右旋螺紋。4.2 螺紋技術(shù)參數(shù)

4、講解圖1美國國家標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋（NPT）的基本形狀NPT®紋參數(shù)：H=0.866025P =60°尖角螺紋的高度錐螺紋錐角0=1 ° 47"（單邊），錐螺紋錐度比=1/16 （直徑：長度）h=0.8p=產(chǎn)品螺紋高度fc=齒頂削平深度p=1/n=螺距（平行于軸測量）fr二 齒底削平深度n=每英寸螺紋數(shù)Fc=齒頂平面寬度a =300螺紋側(cè)角Fr=齒底平面寬度螺紋截斷面的基本最大深度h （見圖1）,決定于加工中刀具的參數(shù)和鎖緊連接的方式。 內(nèi)螺紋和外螺紋的頂部和根部，削牙時可以平行于螺距線或平行于軸線。管螺紋的頂部和 根部被削平最少0.033p。這些管螺紋被削平

5、的最大深度可以在下表中找到。削平高度決定了外螺紋的大徑和內(nèi)螺紋的小徑的公差俏。NPTg紋牙型基本信息（表1）螺紋數(shù)尖角螺紋螺紋高度（牙高）削牙圖度范圍f相應(yīng)的削平寬度F/英寸 (n)高度(H)(mm)(h) (mm)最小最大最小最大最大最小公式公式公式公式270.8150.7530.6340.033p0.096p0.038p0.111p181.2221.1290.9740.088p0.102p141.5711.4511.2880.078p0.090p11.51.9131.7671.5900.073p0.084p對于NPTFS紋，它的牙頂和牙底的削平高度和 NPTg紋不一樣，見表2。簡單的講，和

6、NPT螺紋比較，就是兩者的中徑一樣，但 NPTF勺大徑數(shù)值偏小，小徑數(shù)值偏大。螺紋高度h=尖角螺紋高度$2*削牙高度f 0NPTFS紋牙型基本信息(表2)螺紋數(shù)/ 英寸(n)尖角螺紋高度(H) (mm)螺紋高度(牙高) (h)削牙高度fmin削牙高度fmax公式mm牙頂牙底牙頂牙底270.8150.678P0.6370.047P0.094P0.094P0.140P181.2220.710P1.0040.047P0.078P0.078P0.109P141.5710.746P1.3530.036P0.060P0.060P0.085P 111.51.9130.746P1.6490.040P0.060

7、P0.060P0.090PNPT內(nèi)螺紋尺寸詳解（表3）尺寸 代號螺牙數(shù) /英寸 螺距P（1 圈的長 度） （mm）基準(zhǔn)面內(nèi)的基本直徑理論值（手動擰緊時的內(nèi)外螺紋嚙合處的最大值）倒角C （內(nèi)螺紋的小徑倒角）X45度（大徑-小徑）/2+0.2（mm）螺紋的有效長度L1+L3,可以再長 2-3牙基準(zhǔn)距離L1（因為大端的小徑倒角大于螺紋的大徑，故螺 紋基準(zhǔn)面為螺紋在大端的起牙點，不是工件的 大端面，但測量時可以借助工件的大端面）裝配余量L3L1+L3 的理論和(mm)大徑d=D（二小徑+牙 iWj*2）（理 論值）（mm）中徑 d2=D2 （理論 值）（mm）小徑 d1=D1Min (理 論值) (m

8、m)小徑MaX小 徑最小值+ 牙型高度公差）（mm）標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)對應(yīng)的長度（mm）1/3圈數(shù)(mm)1/2圈數(shù) (mm)3圈（牙）（mm）1/16270.9417.8957.1426.3896.5080.9534.324.0640.3140.4702.8226.8861/8270.94110.2429.4898.7378.8560.9534.364.1020.3140.4702.8226.9241/4181.41113.61612.48711.35811.5131.3294.15.7860.4700.7064.23310.0193/8181.41117.05515.92614.79714.

9、9521.3294.326.0960.4700.7064.23310.3291/2141.81421.22419.77218.32118.4841.6524.488.1280.6050.9075.44313.5713/4141.81426.56925.11723.66623.8291.6524.758.6180.6050.9075.44314.061111.52.20933.22831.46129.69429.8711.9674.610.1600.7361.1046.62616.7861-1/411.52.20941.98540.21838.45138.6281.9674.8310.6680.

10、7361.1046.62617.2941-1/211.52.20948.05446.28744.5244.6971.9674.8310.6680.7361.1046.62617.294211.52.20960.09258.32556.55856.7351.9675.0111.0660.7361.1046.62617.692NPT外螺紋尺寸詳解（表4）尺寸 代號 （管子通 經(jīng)）螺牙 數(shù)/ 英寸 （n）螺距P（1圈 的長 度） （mm）螺紋基準(zhǔn)面內(nèi)的基本直徑小端的尺寸（螺紋基準(zhǔn)面尺寸-L1/16）倒角C（外螺紋的大 徑倒角）X45度（大徑- 小徑） /2+0.2）（mm）螺紋的有效長度L1+L3,

11、可以再長2-3牙基準(zhǔn)距離L1（小端參考面距離螺紋基準(zhǔn)面的 距離，不管小端的倒角大小，工件殄巧面為小端端面 ）裝配余量L3（國標(biāo)為3 圈，美標(biāo)在3 圈左右?，F(xiàn)統(tǒng)為3圈）L1+L3 的理論 和(mm)大徑d=D （=小徑+ 牙高*2 ）（理 論值）（mm）中徑 d2=D2 （理論 值） （mm）小徑d1=D1 Max (理 論值)(mm)小徑Min （小 徑最大 值-牙 型高度 公差）（mm）大徑d=D （=小徑+ 牙高*2 ）（理 論值）（mm）中徑 d2=D2 （理論 值） （mm）小徑d1=D1 Max (理 論值)(mm)小徑Min （小 徑最大 值-牙 型高度 公差）（mm）標(biāo)準(zhǔn) 圈數(shù)標(biāo)

12、準(zhǔn)圈 數(shù)對應(yīng) 的長度（mm）1/3圈 數(shù)(mm)1/2圈 數(shù) (mm)3 圈(mn)1/16270.9417.8957.1426.3896.2707.6416.8886.1356.0160.9534.324.0640.3140.4702.8226.8861/8270.94110.2429.4898.7378.6189.9869.2338.4818.3620.9534.364.1020.3140.4702.8226.9241/4181.41113.61612.48711.35811.20313.25412.12510.99610.8411.3294.15.7860.4700.7064.23310

13、.0193/8181.41117.05515.92614.79714.64216.67415.54514.41614.2611.3294.326.0960.4700.7064.23310.3291/2141.81421.22419.77218.32118.15820.71619.26417.81317.6501.6524.488.1280.6050.9075.44313.5713/4141.81426.56925.11723.66623.50326.03024.57823.12722.9641.6524.758.6180.6050.9075.44314.061111.52.20933.2283

14、1.46129.69429.51732.59330.82629.05928.8821.9674.610.1600.7361.1046.62616.7861-1/411.52.20941.98540.21838.45138.27441.31839.55137.78437.6081.9674.8310.6680.7361.1046.62617.2941-1/211.52.20948.05446.28744.5244.34347.38745.62043.85343.6771.9674.8310.6680.7361.1046.62617.294211.52.20960.09258.32556.5585

15、6.38159.40057.63355.86655.6901.9675.0111.0660.7361.1046.62617.6924.3 NPT和NPTFi紋的力口工工藝螺紋軸或孔在車牙前必須要倒角。倒角的目的在于引導(dǎo)車牙，去毛刺，引導(dǎo)孔或軸的裝配。螺紋孔如果沒有倒角， 螺紋連接在受力過程中根據(jù)應(yīng)力分布發(fā)生的變形， 還有可能會造成內(nèi)螺紋孔口的凸起變形，這對于壓緊面需要貼合的場合，就不一定能滿足。無論是內(nèi)螺紋還是外螺紋， 盡量要求裝配時接觸面多， 所以對于外螺紋就是要求環(huán)規(guī)能多旋進(jìn)一些， 大徑偏向中下差，偏小些；對于內(nèi)螺紋就是要求塞規(guī)可以多旋進(jìn)一些，小徑偏向中上差，偏大些。注意，NPTS紋刀和n

16、ptFS紋刀片不一樣，不可通用。不過兩者的工藝類似。下面的例子 中的尺寸針對的是npTS紋。4.3.1 外螺紋工藝為：車外徑和倒角六步環(huán)規(guī)控制大徑和錐度 NPT8紋刀車牙六步環(huán)規(guī)確認(rèn)大徑和錐度，L1 規(guī)檢測中徑。外螺紋基準(zhǔn)面：不管外螺紋小端的倒角如何， 其基準(zhǔn)面皆為小端的端面。 一般要求小端的倒角不小于小端的小徑（底徑），具體數(shù)值可以定為C（大徑-小徑）/2+0.2）*45 o,也就是倒角的最低點比小徑 還小0.2mm （單邊）o加工時，根據(jù)基準(zhǔn)面內(nèi)的基準(zhǔn)尺寸和基準(zhǔn)距離L1,推算或查表得出小端的大徑，中徑和小徑，然后根據(jù)小端的尺寸和錐度比16（長度：直徑）計算出小端到錐度和工件的圓柱面交接處的

17、長度。外螺紋的有效距離為不小于其基準(zhǔn)距離的實際尺寸（ L1）加裝配余量（L3）。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)不管是內(nèi)牙還是外牙都可以將裝配余量L3 統(tǒng)一為 3 牙，不過如果客戶指定為ANSI-ASMEB1.20.1標(biāo)準(zhǔn)，按照客戶的要求做或和客戶協(xié)商。加工后，盡量使得螺紋環(huán)規(guī)L1處于Basic ,或Basic和Max之間；六部規(guī)要處于 B和BT問，或Mx和Mxt問。4.3.2 內(nèi)螺紋工藝為：車內(nèi)徑和倒角 六步塞規(guī)控制小徑和錐度 NPTS紋刀車牙 六步塞規(guī)確認(rèn)小徑和錐度，L1 規(guī)檢測中徑.倒角最大為（大端面的大徑+0.6mm）*90q目前我們規(guī)定大端面處的倒角為C（大徑-小徑）/2+0.2）*45 o,也就是倒角

18、的最高點比大徑還大0.2mm （單邊）。內(nèi)螺紋基準(zhǔn)面：如果倒角小于螺紋大徑，則基準(zhǔn)面為大端面；如果大端處的小徑倒角大于該處的螺紋大徑 （底徑） ， 故基準(zhǔn)面為該螺紋在底孔上的起牙點。根據(jù)我們的規(guī)定，NPT內(nèi)螺紋的倒角為C（大徑-小徑）/2+0.2）*45 o,也就是表明內(nèi)螺紋的基準(zhǔn)面為從該工件螺紋底孔的大端面往里（往螺紋的小端面）偏 0.206mm加工時，根據(jù)基準(zhǔn)面內(nèi)的基準(zhǔn)尺寸和基準(zhǔn)距離L1,推算出小端的大徑，中徑和小徑。內(nèi)螺紋的有效距離為不小于其基準(zhǔn)平面的實際偏差（根據(jù)我們倒角的定義，這個偏差為0.2mvm加基準(zhǔn)距離白基本尺寸（L1）加裝配余量（L3）。螺紋塞規(guī)L1盡量處于Basic,或 B

19、asic和Max之間，對應(yīng)的六部規(guī)要處于 B和BT問，或Mx和Mxt問。對于一般的金屬材質(zhì)，工件在從機(jī)床上取下前和取下后，工件的螺紋底孔和螺紋變化不大， 主要注意的是卡爪對工件的夾持壓力要控制好，謹(jǐn)防工件有橢圓變形。對于PVCD尼龍，特氟龍材料，我們一般是購買長棒料，在機(jī)床上是做好一個切下一個， 毛坯材料的總長=（訂單數(shù)量+1） X （3.5+工件成品寬度）+40mn夾持余量）。注意工件在從 機(jī)床上測量的結(jié)果和切下后測量的結(jié)果不一定相同。一般是取下后工件的內(nèi)螺紋和底孔變大，所以做首件時，盡量做的偏小，讓內(nèi)螺紋和底孔處于下差，即L1測量時，工件的參考面處于L1的Min處（小1牙），六步規(guī)處于 M

20、n和Mnt之間。然后根據(jù)實際測量的偏差決定， 工件在機(jī)床上測量時量具的位置。 一樣要注意切下的工件掉頭車時卡盤卡爪的壓力控制，謹(jǐn)防工件夾傷和有橢圓變形。注意：當(dāng)內(nèi)螺紋的基準(zhǔn)面處于圓柱面時，我們規(guī)定底孔孔口的倒角的參考點為圓柱面上底 孔的低點，也就是孔口的倒角比圓柱面與螺紋底孔交叉所得曲線的低點處的大徑還 大 0.4mni當(dāng)判斷內(nèi)螺紋基準(zhǔn)面比較困難時，也可以參考螺紋規(guī)旋入的圈數(shù)來判斷螺紋是否符 合要求，比規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)多1圈或少1圈都符合要求，但是盡可能的做到符合要 求的標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)或多一圈。4.4 NPT和NPTF1紋的檢驗1)2)3)4)5)對于一般的圓柱螺紋的檢測一般使用通止規(guī)來確認(rèn)螺紋中徑是

21、否合格，使用千分尺測量螺紋頂徑（內(nèi)螺紋小徑，外螺紋大徑）來控制螺紋頂徑尺寸。防止出現(xiàn)螺紋通止規(guī)檢測 合格，但螺紋頂徑不符合要求，從而導(dǎo)致批量報廢。一般說來，量規(guī)及零件的螺紋必須清潔、無毛刺。檢驗時，對螺紋規(guī)不可用力過大。不 方便目測，可以用卡尺，高度尺或百分表等輔助測量。對于NPTS紋，中徑d2=D2=d （D） -0.8P ,其中d（D）為公差直徑，P為螺距。小徑為 D1=d1=d（D）-1.6P。中國和美國的螺紋規(guī)可能有些差異，具體檢驗使用的螺紋規(guī)請和客戶統(tǒng)一意見。NPT和NPTFS紋的牙型由螺紋規(guī)檢驗。NPTS紋規(guī)一般由螺紋規(guī)（L1）和光規(guī)（Crest, 也叫六步規(guī)，直徑與長度比為1:

22、16）組成。NPTFS紋和NPT螺紋的檢測方式類似，只 是NPT醴紋規(guī)多了一個螺紋規(guī)（L2環(huán)規(guī)或L3塞規(guī)）,而NPT要使用L2環(huán)規(guī)或L3塞 規(guī)檢測。注意：NPTS和NPTFB并不通用、NPTFg紋規(guī)可以測量 NPTffi NPTFB紋、但NPTg紋規(guī)只能測量NPT螺紋L1規(guī)是檢驗螺紋基面尺寸，控制 NPT螺紋的手動擰緊即可的基準(zhǔn)距離 L1,類似公制螺 紋的通止規(guī)。L2環(huán)規(guī)或L3塞規(guī)檢測的是靠扳手來擰緊的螺紋裝配余量，對于內(nèi)螺紋該余量一般為3牙，外螺紋為3牙左右，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)不管是內(nèi)牙還是外牙可以將裝配余 量L3統(tǒng)一為3牙，不過如果客戶指定為ANSI-ASMEB1.20.1標(biāo)準(zhǔn)，按照客戶的要求做

23、或 和客戶協(xié)商。光規(guī)（Crest）,也叫六步規(guī)，是檢驗螺紋頂徑錐度和尺寸是否符合要求， 類似測量公制外螺紋大徑的環(huán)規(guī)或測量公制內(nèi)螺紋的針規(guī)（PIN規(guī)）o6） L1規(guī)，無論是環(huán)規(guī)還是塞規(guī)，都是由 Min （最小），Basic（基準(zhǔn)），Max （最大）三個臺 階組成，Min （最?。┡cMax（最大）之間的距離為2T （2個螺距）。將L1規(guī)手動旋入后， 被測螺紋端面應(yīng)處在L1螺紋規(guī)的任意2個臺階之間，判定為合格；否則為不合格。如 果L1上沒有Min, Max標(biāo)識，只有一個平切口臺階，則該臺階為 L1螺紋規(guī)上基準(zhǔn)面。 用L1規(guī)旋入，被測螺紋端面在與L1螺紋規(guī)基準(zhǔn)平面相距一個螺距（土 1P）以內(nèi)，判定

24、為合格，否則為不合格。一般要求螺紋基準(zhǔn)面盡量處于螺紋規(guī)的Basic和Max之間，目的是增加裝配時的螺紋接觸面。注意：L1規(guī)檢驗合格的螺紋，還要使用六步規(guī)確認(rèn)，只有六步規(guī)測量合格的NPT螺牙才是符合要求的。7）如果測量的是NPTFg紋，則還要用L2 （L3）螺紋規(guī)手動旋入螺紋，螺紋端面應(yīng)處在 L2 螺紋環(huán)規(guī)或L3螺紋塞規(guī)任意2個臺階之間，或與L2（L3）螺紋規(guī)基準(zhǔn)平面相距一個螺距（±1P）以內(nèi)，并且以L1規(guī)的測量位置為基準(zhǔn)，L2環(huán)規(guī)或L3規(guī)塞規(guī)測量的位置與L1 規(guī)的測量位置差異量應(yīng)相距半個螺距（土 0.5P）內(nèi)，判定合格；否則為不合格。8）注意：當(dāng)內(nèi)螺紋處于圓柱面上時， 我們規(guī)定底孔孔

25、口的倒的比圓柱面與螺紋底孔交叉所 得曲線的低點處的大徑還大 0.4mni這說明該倒角為完整的。9）當(dāng)判斷內(nèi)螺紋基準(zhǔn)面比較困難時， 也可以參考螺紋規(guī)旋入的圈數(shù)來判斷螺紋是否符合要 求，比規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)多1圈或少1圈都符合要求，但是盡可能的做到符合要求的標(biāo)準(zhǔn) 圈數(shù)或多一圈。10） L3光規(guī)（Crest）由Mn和 Mnt, B和 BT, Mx和 Mxt六個臺階組成。a）端面倒角深度不超過內(nèi)螺紋的大徑時，工件的基準(zhǔn)面為工件螺紋的大端面，端面倒 角深度大于超過內(nèi)螺紋的大徑時，螺紋基準(zhǔn)面在螺紋底孔上的螺牙的起牙點。需要特別注意的是因為我們規(guī)定內(nèi)螺紋大端面的倒角為（大徑-小彳）/2+0.2）*45 o,也就是倒角的最高點比大徑還大 0.2mm（單邊），所以我們在測量 內(nèi)螺紋的基準(zhǔn)面到L1規(guī)的0位距離時、如果使用工件的大端面為測量參考點、即測量工件大端面到L1規(guī)的0位距離，必須將該測量值減去 0.206才是內(nèi)螺紋的基準(zhǔn)面