BSPT थ्रेडिंग
@@NEWS_SUBHEADLINE_BLOCK@@
Dhatukam - Udyam Prakashan 19-Oct-2021
Total Views |
धातुकामच्या ऑगस्ट 2021 अंकामध्ये प्रकाशित झालेल्या लेखात आपण अमेरिकन मानकानुसार (स्टँडर्ड) (नॅशनल पाइप टेपर, NPT) असलेले आणि दुसरे ब्रिटिश मानक पाइप टेपर (BSPT) किंवा ISO मानकानुसार समकक्ष (इक्विव्हॅलंट) असलेल्या गोष्टींबद्दल माहिती घेतली होती. तसेच, NPT आटे आणि त्यांच्या यंत्रणासाठी लागणाऱ्या प्रोग्रॅमिंगविषयीही समजून घेतले होते. या लेखात आपण आटे (थ्रेड) वापरून दाब सहन करू शकणारा जोड (प्रेशर टाइट जॉइंट) बनविण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या इतर प्रकारच्या, म्हणजेच BSPT (R) थ्रेडिंगबाबत चर्चा करणार आहोत.
धातुकामच्या ऑगस्ट 2021 अंकामध्ये प्रकाशित झालेल्या लेखात आपण अमेरिकन मानकानुसार (स्टँडर्ड) (नॅशनल पाइप टेपर, NPT) असलेले आणि दुसरे ब्रिटिश मानक पाइप टेपर (BSPT) किंवा ISO मानकानुसार समकक्ष (इक्विव्हॅलंट) असलेल्या गोष्टींबद्दल माहिती घेतली होती. तसेच, NPT आटे आणि त्यांच्या यंत्रणासाठी लागणाऱ्या प्रोग्रॅमिंगविषयीही समजून घेतले होते. या लेखात आपण आटे (थ्रेड) वापरून दाब सहन करू शकणारा जोड (प्रेशर टाइट जॉइंट) बनविण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या इतर प्रकारच्या, म्हणजेच BSPT (R) थ्रेडिंगबाबत चर्चा करणार आहोत.
चित्र क्र.1
ISO ने ISO 7 मानकांमध्ये हे आटे स्वीकारले असून याची जवळजवळ सर्व परिमाणे BSPT आट्यांच्या विनिर्देशांशी (स्पेसिफिकेशन) जुळतात. ड्रॉइंगमध्ये यांना R आटे म्हणून दर्शविले जाते. या आट्यांचा टेपर कोन NPT आट्यांसारखाच, म्हणजे 16 मिमी. अक्षीय अंतरासाठी व्यासात 1 मिमी. इतका टेपर असतो. त्यामुळे अर्ध शंकू कोनही समान म्हणजे 1.7899° असतो. या आट्यांचा V कोन 55° इतका असतो. R/(BSPT) थ्रेडिंगमध्ये, सर्व परिमाणांची व्याख्या, भौतिक पृष्ठभागांच्या संदर्भात व्याख्या केलेल्या, गेज प्रतलाच्या (प्लेन) संदर्भात केलेली आहे. आट्यांचा फॉर्म हुबेहूब BSPT आट्यांप्रमाणे (चित्र क्र. 1) असतो. सर्व संबंधित परिमाणे आणि त्यांचे अर्थ चित्र क्र. 2 मध्ये दाखविले आहेत.
चित्र क्र. 2
1.1 वापरलेले पारिभाषिक शब्द
सुरुवातीला आपण चित्र क्र. 2 मध्ये दिलेल्या पारिभाषिक शब्दांचा अर्थ समजून घेऊ.
· गेज व्यास : अंतर्गत किंवा बाह्य आट्याचा मोठा व्यास.
· मोठा शंकू (कोन) : हा एक काल्पनिक शंकू आहे, जो बाह्य टेपर आट्याच्या शिखराला (क्रेस्ट) आणि अंतर्गत टेपर आट्याच्या बाबतीत खड्ड्याला (रूट) स्पर्श करतो.
· गेज प्रतल : टेपर आट्याच्या अक्षाला लंब असणारा एक प्रतल, ज्यावर मोठ्या शंकूच्या गेज व्यासाचे मूल्य निर्दिष्ट असते.
· गेज लांबी : ही लांबी म्हणजे बाह्य आट्यासाठी, गेज प्रतल आणि आट्याच्या छोट्या टोकामधील (स्मॉल एंड) अक्षीय दिशेत मोजलेले अंतर होय. टेपर आट्यांचा व्यास सतत बदलत असल्याने, कमी व्यासाच्या टोकाला छोटे टोक (स्मॉल एंड)आणि अधिक व्यासाच्या टोकाला मोठे टोक (बिग एंड) असे म्हणतात. अशा प्रकारे, जिथे थ्रेडिंग सुरू होते त्या आट्याच्या फेसपासून गेज लांबीच्या अंतरावर, गेज प्रतलाचे स्थान असते. अंतर्गत आट्यांसाठी, आटे केलेल्या भागाच्या फेसच्या मागे अर्ध्या पिचच्या अंतरावर गेज प्रतल असते.
· संदर्भ प्रतल : आंतरिक तसेच बाह्य आटे असलेल्या यंत्रभागांचा आट्यांच्या अक्षाच्या काटकोनातला भौतिक, दृश्य पृष्ठभाग म्हणजे संदर्भ प्रतल (रेफरन्स प्लेन) होय. हा आटे असलेल्या यंत्रभागांचा पुढचा (फ्रंट) फेस आहे. अर्थात, या प्रतलात बाह्य आट्याची सर्वात लहान, तर अंतर्गत आट्याची सर्वात मोठी परिमाणे असतात.
· पूर्ण आटे : शिखर (क्रेस्ट) तसेच खड्ड्यामध्ये पूर्णपणे तयार केलेले आटे म्हणजे पूर्ण आटे (फुल थ्रेड) होय. सुरुवातीच्या चॅम्फरमध्ये आट्याच्या आकारात बदल असू शकतो. तथापि, हा भाग पूर्ण आट्यांमध्ये समाविष्ट असतो.
· अपूर्ण आटे : खड्ड्यांमध्ये पूर्णपणे तयार झालेला, परंतु शिखरावर कापले गेलेले आटे म्हणजे अपूर्ण आटे. दंडगोलाकार पृष्ठभाग आणि मोठा शंकू यांच्या एकमेकाला छेदण्यामुळे असे होते.
· वॉशआउट आटे : हे आटे दोन्हीकडे अपूर्ण असतात.
· उपयुक्त आटे : पूर्ण आटे आणि अपूर्ण आटे यांना एकत्रितपणे उपयुक्त आटे असे संबोधले जाते. कृपया, लक्षात घ्या की वॉशआउट आट्यांचा यात विचार केला जात नाही.
· फिटिंग माया (अलाउन्स) : बाह्य आट्यांच्या बाबतीत, गेज प्रतलाच्या पलीकडे असलेल्या उपयुक्त आट्यांची लांबी, जी टॉलरन्सच्या वरच्या मर्यादेवर असलेल्या अंतर्गत आट्याबरोबर पूर्णपणे संपर्क करण्यासाठी आवश्यक असते. ज्या आट्यांना टेपर दिलेला आहे, त्यांच्या अरीय (रेडियल) आकारात कोणतीही वाढ होत असली, तर त्यासाठी अतिरिक्त अक्षीय लांबी असणे आवश्यक आहे. अशा प्रकारे, टॉलरन्सच्या वरच्या मर्यादेत असलेल्या आंतरिक आट्यांना सामावून घेण्यासाठी, बाह्य आट्याची लांबी वाढविली जाते. याला फिटिंग माया (अलाउन्स) असे म्हणतात.
· रेंचिंग माया : जुळणाऱ्या (मेटिंग) आट्यांची, हाताने घट्ट करण्यापलीकडे आवश्यक असलेली सापेक्ष हालचाल सामावून घेण्यासाठी ठेवलेली उपयुक्त आट्यांची लांबी म्हणजे रेंचिंग माया होय. हातांनी घट्ट केल्यावर आटे गेज प्रतलापर्यंत घट्ट होतील अशी साधारणपणे अपेक्षा केली जाते. रेंच वापरून, अधिक संपर्क शक्य असतो आणि तो सामावून घेण्यासाठी ही लांबी दिलेली असते.
1.2 आट्यांचा मितीय तक्ता : संदर्भासाठी तक्ता क्र. 1 पहा
1.3 मुद्दा 1.1 आणि 1.2 मध्ये वर दिलेल्या मााहितीचा वापर
आता अशा आट्यांचे सी.एन.सी. टर्निंग करताना जी परिमाणे ठेवायची असतील, ती मिळविण्यासाठी 1.1 मध्ये दिलेल्या पारिभाषिक संज्ञा आणि तक्ता क्र. 1 मधील मूल्यांचा उपयोग करू. हे उत्तम प्रकारे समजण्यासाठी एका उदाहरणाचा संदर्भ घेऊ. असे समजा की, आपल्याला R1 आट्यांच्या प्रेशर टाइट जॉइंटचे यंत्रण करावयाचे आहे. आपण प्रथम बाह्य R1 आट्याची परिमाणे आणि त्यानंतर अंतर्गत आट्यांची परिमाणे पाहू.
1.3.1 बाह्य आट्याची परिमाणे, R1
तक्ता क्र. 1 मधून आपल्याला पुढील परिमाणे मिळतात.
1. पिच 2.309 मिमी.
2. गेज व्यास 33.249 मिमी.
3. नाममात्र (नॉमिनल) गेज लांबी 10.4 मिमी.
4. उपयुक्त बाह्य आट्यांची किमान लांबी 16.8 मिमी.
5. फिटिंग माया 6.4 मिमी.
6. गोलाई दिलेली आट्याची उंची h 1.479 मिमी.
जर आपण फिटिंग माया विचारात घेतली, तर आपल्याला उपयुक्त आट्याची लांबी 10.4 + 6.4 = 16.8 एवढी ठेवावी लागेल. ही उपयुक्त आट्यांची किमान लांबी आहे. पुरेशी जागा असल्यास, आपण आट्याची लांबी एक अतिरिक्त पिचइतकी वाढवू शकतो. म्हणजे, 16.8 + 2.309 = 19.109, म्हणजे अंदाजे 19.1. आट्यांच्या टोकावरील 45° चॅम्फरचा विचार करता, सी.एन.सी. प्रोग्रॅममधील थ्रेडिंग स्ट्रोकची लांबी 'h' एवढी, म्हणजे अंदाजे 1.5 मिमी. इतकी वाढेल. अशा प्रकारे थ्रेडिंग स्ट्रोकची लांबी 20.6 मिमी. इतकी होईल.
· थ्रेडिंगच्या मोठ्या टोकावरील मोठ्या व्यासाची गणना अशी केली जाऊ शकते.
गेज प्रतलापासून अंतर : 19.1 - 10.4 = 8.7 मिमी.
टेपरमुळे व्यासातील वाढ : 8.7 * 1/16 = 0.54375 मिमी.अशाप्रकारे,
या टोकावरचा मोठा व्यास : 33.249 + 0.54375 = 33.793 मिमी.
·आट्याच्या फेसवरच्या, म्हणजे आट्यांच्या सुरुवातीच्या फेसवरील मोठ्या व्यासाची गणना अशी केली जाऊ शकते.
गेज प्रतलापासून अंतर : 10.4 मिमी. (नाममात्र गेज लांबी)
टेपरमुळे कमी झालेला व्यास : 33.249 - 10.4/16 = 0.65 मिमी.
अशाप्रकारे,
या टोकावरील मोठा व्यास : 33.249 - 0.65 = 32.599 मिमी.
छोट्या टोकावरच्या लहान (मायनर) व्यासाची गणना पुढीलप्रमाणे केली जाऊ शकते.
आट्याची उंची : h = 1.479
छोट्या टोकावरचा लहान व्यास : 32.599 - 2 * 1.479 = 29.641 मिमी.
· मोठ्या टोकावरच्या लहान व्यासाची गणना पुढीलप्रमाणे केली जाऊ शकते.
मोठ्या टोकावरचा मोठा व्यास : 33.793 मिमी.
छोट्या टोकावरचा लहान व्यास : 33.793 - (2 * 1.479) =
30.835 मिमी.
आता आपल्याकडे सी.एन.सी. प्रोग्रॅमिंगसाठी आवश्यक सर्व इनपुट उपलब्ध आहेत. त्यांचा सारांश तक्ता क्र. 2 मध्ये दाखविला आहे.
वरील गणनेमध्ये, आपण अपूर्ण आट्यांचा विचार केलेला नाही. ते आपल्याकडे असलेल्या बाह्य व्यासावर (OD) अवलंबून असतात हे येथे लक्षात घ्यावे. R1 आट्यांसाठी, आपल्याला पुढील किमान मूल्यांची आवश्यकता आहे.
· गेज प्रतलावरील मोठा व्यास : 33.249 मिमी.
· सममितीय (सिमेट्रिक) टॉलरन्स : 1 आट्याची लांबी : P म्हणजे 2.309 मिमी.
· अशाप्रकारे मोठ्या व्यासाचे किमान आवश्यक मूल्य = 33.249 + (2.309/16) = 33.393 मिमी.
व्यावहारिकदृष्ट्या, आपल्याकडे या मूल्यापेक्षा जास्त मोठा व्यास असायला हवा.
1.3.2 अंतर्गत आट्याची परिमाणे R1
तक्ता क्र. 1 मधून आपल्याला पुढील परिमाणे मिळतात.
1. गेज प्रतलावरील मोठा व्यास : 33.249 मिमी.
2. गेज प्रतलाचे स्थान : 2.309/2 = 1.1545 मिमी. पुढील फेसपासून आतल्या बाजूला
3. आट्यांची किमान लांबी : 19.1 मिमी.
अंतर्गत आट्यांची लांबी किमान इतकी असावी. वॉशआउट आट्यांची काळजी घेण्यासाठी, यानंतरही आटे करता येऊ शकतात. वैकल्पिकरित्या, आपण इतक्या लांबीनंतर एक अंडरकट ठेवू शकतो, ज्यामुळे बाह्य आटे पूर्णपणे प्रवेश करू शकतील आणि घट्ट जॉइंट शक्य होईल. जर आपल्याला अंडरकट नको असेल, तर आणखी एक पिच लांबी इतका अतिरिक्त आटा ठेवणे आणि नंतर साधारण 45° इतका टूल एक्झिट टेपर देणे, हा एक चांगला उपाय असेल. पुढील गणनेत, आपण तेच गृहीत धरू.
अशाप्रकारे, आपण आट्यांची लांबी पुढीलप्रमाणे ठेवतो.
19.1 + 2.309 + 1.5 = 22.9 मिमी.
अर्थातच, हे आट्यांचे छोटे टोक आहे.
आता आपण पुढीलप्रमाणे प्रोग्रॅमिंग सहनिर्देशकांची गणना करू.
· मोठ्या टोकावरचा मोठा व्यास
गेज प्रतलापासून अंतर : 1.1545 मिमी.
गेज प्रतलाचा मोठा व्यास : 33.249 मिमी.
पुढील टोकावरचा मोठा व्यास : 33.249 + (1.1545/16) मिमी.
अशाप्रकारे पुढील टोकावरचा मोठा व्यास 33.321 मिमी. अशी गणना झाली.
· छोट्या टोकावरचा मोठा व्यास
गेज प्रतलापासून अंतर : 22.9 - 1.1545 = 21.746 मिमी.
गेज प्रतलाचा मोठा व्यास : 33.249 मिमी.
मागील टोकावरचा मोठा व्यास : 33.249 - (21.746/16) मिमी.
अशाप्रकारे मागील टोकावरचा मोठा व्यास 31.889 मिमी. अशी गणना झाली.
· मोठ्या टोकावरचा लहान व्यास :
मोठ्या टोकावरचा मोठा व्यास : 33.321 मिमी.
आट्याची उंची : h = 1.479 मिमी.
पुढील टोकावरचा लहान व्यास : 33.321 - 2 * 1.479 मिमी.
अशाप्रकारे पुढील टोकावरचा लहान व्यास 30.363 मिमी. अशी गणना झाली.
· छोट्या टोकावरचा लहान व्यास
छोट्या टोकावरचा मोठा व्यास : 31.889 मिमी.
आट्याची उंची : h = 1.479 मिमी.
मागील टोकावरचा लहान व्यास : 31.889 - (2 * 1.479) मिमी.
अशाप्रकारे मागील टोकावर लहान व्यासाची 28.931 मिमी. अशी गणना झाली.
आता आपल्याकडे सी.एन.सी. प्रोग्रॅमिंगसाठी आवश्यक असलेले सर्व इनपुट उपलब्ध आहेत. त्यांचा सारांश तक्ता क्र. 3 मध्ये दिला आहे.
अंतर्गत व्यासाचा नाममात्र आकार 25.4 मिमी. (1") असल्याने, आपल्याकडे टेपर बोअर करण्यासाठी पुरेसे मटेरियल आहे आणि त्यामुळे कोणतेही अपूर्ण आटे मिळणार नाहीत.
9922945410
विवेक मराठे यांत्रिकी अभियंते असून ते वैभव मॅन्युफॅक्चरिंग सोल्युशन्स प्रा. लि. कंपनीचे व्यवस्थापकीय संचालक आहेत. वेगवेगळ्या यंत्रभागांचे उत्पादन करतानाच ते नवीन शिकाऊ उमेदवारांच्या अभियांत्रिकी शिक्षणावर अधिक भर देतात.
@@AUTHORINFO_V1@@