管用テーパーねじ検査、NPT

Jan 30, 2024

画像出典: バーモント・ゲージ

管用テーパーねじは、製造と測定が最も困難なねじの 1 つです。 ASME B1.20.1-2013 管ねじ、汎用 (インチ) は、NPT、NPSC、NPTR、NPSM、および NPSL ねじの部品ねじ仕様とゲージの両方をカバーする現在の規格です。 ここでは、National (American) Standard Pipe Taper (NPT) ねじに焦点を当てます。 一般に、NPT 管用テーパーねじは、0.75 インチ / フィート (半角 1°47 フィート) でテーパーが付けられた 60° のねじ形状です。 テーパーにより、ストレートねじと比較して、ゴーゲージ検査およびノー​​ゴーゲージ検査のルールが変わります。 ゲージを理解するには、まずパーツのネジ山がどのように機能するか、そしてその目的を理解する必要があります。

NPT 部品のねじにはテーパ付き雌ねじがあり、テーパ付き雄ねじと組み合わされます。 ASME 規格によれば、「嵌合ねじは常にねじ山側面で接触する必要があります。設計公差は、嵌合の山と根が離れたり、接触したり、干渉したりする可能性があるようなものです。シーラントが使用されない限り、この接合部は必ずしもシールする必要はありません。」 (ルートおよびクレストのクリアランスの図については、ASME B1.20.1-2013 を参照してください。) 耐圧シールが必要な場合は、レンチで締める長さ (L2 外部および L3 内部) にシーラントを使用する必要があります。

図 1 は、雌ねじと雄ねじを組み合わせた手締め (L1) 部品の基本的なねじ形状を示しています。 これには、ASME 規格に記載されている定義の一部が含まれます。

図1 | 画像出典: バーモント・ゲージ

NPTねじ形状の固定限界ゲージは、L1ねじプラグゲージとリングゲージです。 L1 ねじプラグおよびリング ゲージは、NPT 部品の内ねじと外ねじの L1 のかみ合いの長さを検査します。 検査は、テーパーねじの特定の長さにおける校正されたピッチ直径を基準として行われます。 L1 長さにおけるこのピッチ直径は、図 1 の E1 として上に示されています。

NPT L1 ねじプラグゲージには、L1 長さで E1 ピッチ直径に研削された基本ノッチが付いています。 ゲージのノッチが部品ねじの面 (面一) から +/- 1 回転以内にある場合、部品の雌ねじは公差として考慮されます。 (図2参照)

図2 | 画像出典: バーモント・ゲージ

NPT L1 ねじリングゲージにはノッチがありません。 リングの厚さは L1 基本長と同じです。 リングの大端は E1 ピッチ直径と等しくなります。 NPT L1 リング ゲージの小端面が部品ねじの小端の +/-1 回転以内にある場合、部品の雄ねじは公差として考慮されます。 (図3参照)

図 3 | 画像出典: バーモント・ゲージ

上の図は、ねじが部品の端まで完全にねじ込まれている部品ねじを示しています。 多くの管用ねじ部品は面取りまたはザグリ加工を施して製造されています。 これらには、NPT L1 プラグ上のノッチまたは NPT L1 リングの小端面の視覚的な位置に若干の例外が必要です。 (ASME B1.20.1-2013、12 ページ、パラグラフ 3.2.4 を参照。)

NPT L1 リングおよびプラグ ゲージは、NPT ねじの L2 または L3 (レンチで締めた) かみ合い長さを検査しません。 ASME B1.20.1-2013 では、パラグラフ 3.2.7「補足ゲージング」で、「この規格に準拠するには、テーパー、ねじ切り部、リード、フランクを含むすべての基本設計寸法が (該当する公差内で) 満たされることが必要です」と記載されています。 L2 と L3 の長さにわたる角度。」 L2 および L3 部品のねじ山は、切削工具の測定および制御と組み合わせた光学的方法を使用して検査できます。

SAE AS71051B の ANPT や ASME B1.20.5 の NPTF ゲージなど、他のゲージ システムのゲージを使用する場合は注意してください。 基本的な寸法の多くは同じですが、公差や切り詰めは異なる場合があります。 他のパイプ規格のゲージを使用するには、ゲージが実際に何を検査しているのか、またこれらの違いが検査対象の部品にどのような影響を与えるのかについての深い知識が必要です。 ANPT クレスト チェック (6 ステップ) トランケーション ゲージのようなゲージは、NPT ねじのトランケーション限界をチェックするために使用できます。 ANPT スレッドと NPT 部分スレッドの両方に同じ切り捨て制限があります。 ASME B1.20.1-2013 は、NPT ねじ山を検査するための ANPT クレスト チェック トランケーション ゲージの使用を承認または言及していないことに注意することが重要です。 すべての補助ゲージと同様に、部品メーカーと顧客の両方は、NPT 部品のねじを製造する前に、すべての補助ゲージの使用に同意する必要があります。

めっきされたねじ山には、めっき前の検査という別の課題が生じます。 多くの場合、プレメッキされた管のねじ山を検査するために特別なゲージは必要ありません。 標準ゲージを使用して、プラグのノッチまたはリングの小端面までの調整されたスタンドオフを計算できます。 詳細については、ASME 規格の段落 3.2.6 を参照してください。 必要に応じてカスタムゲージも作成できます。

最後に、NPT L1 プラグとリング ゲージの検査または校正について簡単に説明する必要があります。 多くの研究室やゲージ ユーザーは、NPT マスター ゲージを使用して NPT ゲージを検査または校正することを好みます。 これは、作業ゲージが注文され、適合するマスター ゲージのセットに合わせて作成される場合にうまく機能します。 動作している L1 プラグまたはリング ゲージはマスター ゲージではないことに注意することが重要です。 マスター リングおよびマスター プラグ ゲージには、ASME B1.20.1-2013 の 7.2.1 項に従って次の公差が必要です。 「マスター ゲージは、基本寸法にできるだけ正確に合わせて作成する必要がありますが、いかなる場合でも、累積変動が表 9 の 13 列目と 14 列目に指定されている合計累積公差の 2 分の 1 を超えてはなりません。」

他のツールと同様に、公差内で部品を作成するには、その仕組みと機能を理解することが重要です。 ゲージを大切に扱えば、ゲージもあなたとあなたが製造する部品を大切にしてくれるでしょう。

Mike Oddy は、Vermont Gage (バーモント州スワントン) のテクニカル セールス ディレクターです。 詳細については、(802) 868-2701 内線までお電話ください。 1123、[email protected] に電子メールを送信するか、www.vermontgage.com にアクセスしてください。