راهنمای کامل رزوه: تاریخچه، تعریف، عناصر، استانداردها و ساخت

اتصالات رزوه‌ای تقریباً در همه جا وجود دارند، انواع و استانداردهای رزوه متعددی وجود دارد که در این نوشته قصد داریم بدانیم که چگونه باید رزوه‌های مختلف را شناسایی کنیم؟ انواع رزوه چیست و چگونه رزوه درست را انتخاب کنیم؟

1- تاریخچه رزوه

اوایل قرن چهارم قبل از میلاد، طبیعت‌شناسان یونان باستان شکل اصلی مارپیچ را آموختند و آن را در استخراج روغن به کار بردند. در قرن چهاردهم، رزوه‌ها و پیچ‌های دست ساز ظهور کردند. در طول انقلاب صنعتی، اتصال اجسام مکانیکی با پیچ و مهره بیش از هر زمان دیگری ضروری بود. این مهره‌ها و پیچ‌ها با دست یا تراش ساده ساخته می‌شدند. به گونه‌ای که نمی‌شد آن‌ها را در صنایع مختلف یا حتی شرکت‌های مختلف در یک صنعت تعویض کرد و استفاده کرد. با پیشرفت مداوم فناوری صنعتی، کشورها استانداردهای یکپارچه و استانداردهای عمومی بین المللی خود را به منظور بهبود کارایی تدوین کردند. در حال حاضر، به طور عمده دو نوع استاندارد اندازه‌گیری رزوه وجود دارد: امپریالی و متریک.

2- رزوه چیست؟

رزوه [به انگلیسی: Thread] به برآمدگی مارپیچی محدب پیوسته‌ای اطلاق می‌شود که با پیچ خوردن به دور جسم استوانه‌ای یا مخروطی ایجاد می‌شود. اولی را رزوه مستقیم و دومی را رزوه مخروطی می‌گویند. این ساختار مارپیچی حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می‌کند. رزوه روی سطح بیرونی قطعه کار، رزوه خارجی نامیده می‌شود، مانند پیچ و رزوه روی سطح داخلی قطعه کار، رزوه داخلی نامیده می‌شود، مانند مهره.

3- عناصر رزوه – Thread Elements

شرح کامل رزوه باید شامل نوع + قطر اسمی + تعداد + گام (یا لید) + جهت چرخش باشد. مشخصات آن عامل کلیدی برای تعیین استفاده نهایی است.

3-1- پروفیل – Profile

پروفایل‌های مختلف تعیین می‌کنند که آیا رزوه‌ها برای اتصال استفاده می‌شوند یا انتقال نیرو. به طور عمده سه نوع رزوه رایج وجود دارد: مثلثی، ذوزنقه‌ای و مستطیلی. از نوع مثلثی شکل عمدتاً برای اتصالات استفاده می‌شود و دو نوع دندانه دیگر برای انتقال نیرو کاربرد دارند. رزوه مثلثی عمدتاً با M (در واحد متریک) نشان داده می‌شود و رزوه لوله با G مشخص می‌شود که رایج‌ترین نوع برای اتصالات هستند. رزوه‌ها معمولا به گام درشت و گام ریز تقسیم‌بندی می‌شود. رزوه‌های دنده ریز عمدتاً در قطعات کوچک یا جداره نازک استفاده می‌شوند. رزوه‌های لوله نیز برای اتصال لوله‌های آب، لوله‌های گاز و سایر خطوط لوله استفاده می‌شوند. کد رزوه‌های ذوزنقه‌ای شکل Tr است که برای انتقال برق انواع ماشین ابزار کاربرد دارند.

3-2- قطر – Diameter

قطر اسمی نشان دهنده اندازه رزوه است. به جز اینکه قطر داخلی (اینچ) رزوه لوله به عنوان قطر اسمی استفاده می‌شود، قطر اصلی به عنوان قطر اسمی (واحد متریک) برای سایر رزوه‌ها استفاده می‌شود. رزوه خارجی و رزوه داخلی به ترتیب با حروف بزرگ و کوچک “d” و “D” نشان داده می شوند. قطر اصلی به قطر خیالی استوانه مماس بر تاج رزوه خارجی یا پایین رزوه داخلی اشاره دارد. همچنین، قطر کوچک، قطر استوانه فرضی مماس بر پایین رزوه خارجی یا بالای رزوه داخلی است. قطر گام مهمترین پارامتر برای رزوه برای دستیابی به تناسب و استحکام است و قطر سیلندر خیالی است که عرض دندانه آن روی خط گام با شکاف دندان مجاور مطابقت دارد.

3-3- تعداد خطوط – Number of Lines

تعداد خطوط رزوه به تعداد خطوط مارپیچی هنگام تشکیل رزوه‌ها اشاره دارد که می‌توان آن‌ها را به یک خط و چند خط تقسیم کرد. رزوه منفرد به رزوه‌ای اطلاق می‌شود که در امتداد یک خط مارپیچ تشکیل شده‌است و رزوه چندگانه به رزوه‌ای اشاره دارد که در امتداد دو یا چند خط مارپیچی تشکیل شده‌است.

3-4- گام – Pitch

فاصله محوری بین دو نقطه متناظر روی دو دندانه مجاور رزوه را گام می‌نامند. فاصله محوری بین دو نقطه متناظر روی دو دندانه مجاور روی یک خط رزوه، لید [به انگلیسی: Lead] نامیده می‌شود. لید حرکت خطی است که مهره در هر چرخش پیچ انجام می‌دهد و معمولاً در شاخت بال اسکروها مشاهده می‌شود. گام و لید در پیچ‌های سینگل استارت [به انگلیسی: Single Start] برابر هستند.   برای پیچ‌های مولتی استارت [به انگلیسی: Multi Start] ، لید گام ضربدر تعداد استارت است.

- استانداردها و فرم‌های مختلف رزوه

1- رزوه متریک یا استاندارد بین المللی

رزوه متریک برای اولین بار از سال 1898 تا 1908 در مرکز فرانسه مورد استفاده قرار گرفت و سپس به طور گسترده در بین کشورها ترویج یافت. کد رزوه متریک M برای اتصال قطعات کار با قطر 0.25 میلی‌متر تا 300 میلی‌متر قابل اجرا است. زاویه رزوه 60 درجه است، روی دندانه صاف است و پایین دندانه یک قوس دایره‌ای است که می‌تواند استحکام رزوه را افزایش دهد.

2- رزوه استاندارد بریتانیایی (BSW) – British Standard Whitworth

این رزوه که در بریتانیا منشا گرفته است، توسط شهروند بریتانیایی جوزف ویتورث در سال 1841 اختراع شد، از این رو نام آن به این رزوه رسید. زاویه رزوه این رزوه 55 درجه است. قسمت تاج [به انگلیسی: Crest] و پایین [به انگلیسی: Root] آن به شکل قوسی هستند.

3- رزوه استاندارد بریتانیایی دنده ریز (BSF) – British Standard Fine

از نظر شکل، این رزوه شبیه به رزوه BSW است و زاویه رزوه نیز 55 درجه است، اما تعداد رزوه‌ها در هر اینچ بیشتر است، یعنی هر چه ضخامت رزوه نازکتر باشد، چسبندگی آن قوی‌تر می‌شود. برای قطعاتی که نیاز به استحکام بالا یا تحمل ارتعاشات دارند استفاده می‌شود.

4-رزوه استاندارد ایالات متحده (USS) – United States Standard

بالا و پایین رزوه استاندارد آمریکایی صاف است و استحکام و مقاومت خوبی در برابر تنش ارائه می‌دهد. زاویه این رزوه‌ها 60 درجه است و مشخصات آن به صورت چند دندانه در هر اینچ بیان می‌شود که به سه درجه تقسیم می‌شود: دنده درشت (NC)، دنده ریز (NF) و دنده فوق ظریف (NEF).

5- رزوه استاندارد یکپارچه (UTS) – Unified Thread Standard

به طور مشترک توسط ایالات متحده، بریتانیا و کانادا توسعه داده شده‌است. همانند استاندارد آمریکایی، زاویه آن 60 درجه است و مشخصات آن نیز با تعداد دندانه در هر اینچ بیان می‌شود. همچنین، به سه درجه تقسیم می‌شود: دنده درشت (UNC)، دنده ریز (UNF) و دندان فوق ظریف (UNEF).

4- رزوه استاندارد DIN

این رزوه استانداردی است که توسط استاندارد DIN در آلمان مشخص شده‌است. رزوه گرد و مناسب برای اتصال لامپ و لوله‌های لاستیکی است.

- روش‌های ساخت رزوه

• تراشکاری یا فرزکاری CNC: متداول‌ترین روش پردازش سفارشی برای ساخت قطعات کار رزوه‌دار با ساختار ابزار ساده است.
• قلاویزکاری و حدیده‌کاری: قلاویزکاری عبارت است از استفاده از گشتاور معینی برای پیچاندن قلاویز در سوراخ پایینی که از قبل روی قطعه کار ایجاد شده‌است تا رزوه داخلی مورد نیاز تولید شود. حدیده‌کاری روشی برای برش رزوه خارجی روی قطعه کار مانند میله با ابزاری به نام حدیده است. از یک طرف، دقت قلاویزکاری و حدیده‌کاری به دقت قلاویز یا حدیده بستگی دارد، از طرف دیگر، به تجربه اوپراتور. قلاویزکاری و حدیده‌کاری را می‌توان به صورت دستی یا ماشینی انجام داد.
•  https://aaliabzar.com/screw-thread/