Các kiểu ren

Q: Nên ghi hệ ren nào cho ứng dụng của tôi?

Hãy để chi tiết lắp ghép quyết định, không phải thói quen. Metric M bước thô theo ISO 261/262 là mặc định cho bắt vít thông dụng ngoài Bắc Mỹ; UNC và UNF theo ASME B1.1 là tiêu chuẩn Bắc Mỹ, với UNF cho thành mỏng và rung. Với mối nối chất lỏng, thiết bị thủy lực Bắc Mỹ dùng NPT côn 60° theo ASME B1.20.1, còn thiết bị châu Âu và châu Á dùng BSP 55° — BSPP song song theo ISO 228 hoặc BSPT côn theo ISO 7. Ren truyền động lại khác: ACME 29° theo ASME B1.5 cho thiết kế inch và ren thang Tr 30° theo ISO 2901 cho thiết kế metric.

Q: Cỡ mũi khoan tarô nào dùng cho các ren Metric thông dụng?

Hãy lấy mũi khoan tarô trực tiếp từ bảng cỡ thay vì tính toán. M4×0.7 khoan 3.30 mm, M6×1.0 khoan 5.00 mm, M8×1.25 khoan 6.80 mm và M10×1.5 khoan 8.50 mm; các cỡ bước mịn khoan lớn hơn, nên M10×1.25 dùng 8.80 mm và M10×1.0 dùng 9.00 mm. Cùng nguyên tắc đó áp dụng với dạng inch: 1/4-20 UNC khoan 5.35 mm và 1/4-28 UNF khoan 5.50 mm. Luôn ghi rõ bước ren — một ghi chú M10 không có bước ren sẽ được hiểu là bước thô, và nó sẽ không vặn được vào chi tiết lắp ghép bước mịn.

Q: Khi nào nên dùng bước mịn thay cho bước thô, và tốn bao nhiêu?

Bước mịn có chỗ đứng trong bốn trường hợp: thành quá mỏng để ăn ren bằng bước thô, mối nối phải chống lỏng do rung, bạn cần điều chỉnh dọc trục tinh hơn, hoặc ứng dụng là hàng không hay độ chính xác cao. Chi phí cao hơn bước thô 10–30% vì tarô bước mịn ít phổ biến hơn và bản thân lỗ cũng chặt hơn. Đánh đổi là về cơ học: ren bước mịn đưa nhiều ren hơn vào một chiều sâu nhất định, nên chắc hơn ở tiết diện mỏng và chống lỏng nhờ góc xoắn ốc nhỏ hơn, nhưng mỗi ren yếu hơn và ren mịn bị hỏng thì dễ lệch ren hơn. Về điều chỉnh, M10x1.0 dời 1mm/vòng so với 1.5mm của M10x1.5 bước thô.

Q: NPT hay BSP cho khớp nối thủy lực — và có thể trộn chúng không?

Đừng bao giờ trộn chúng. Hai hệ khác nhau ở góc ren — 60° với NPT so với 55° với BSP — ở tiêu chuẩn (ASME B1.20.1 so với ISO 228 và ISO 7) và ở TPI tại cùng cỡ danh nghĩa, và cả hai đều dùng độ côn 1:16. Ren ngoài 1/2 NPT sẽ vào ren trong 1/2 BSP được 1–2 vòng rồi kẹt, sau đó rò rỉ, và ép sẽ làm hỏng cả hai chi tiết. Mũi khoan tarô gần nhau nhưng không giống nhau: 1/2-14 NPT khoan 18.80 mm trong khi 1/2-14 BSPT khoan 19.00 mm. Nếu không rõ khớp nối lắp ghép, hãy xin mẫu hoặc đo góc ren trước khi gia công.

Q: Làm sao ghi ren để xưởng cắt đúng?

Hãy ghi hệ, cỡ, bước ren và cấp dung sai. Với metric, định dạng là M[đường kính]x[bước ren]-[cấp], nên M10x1.5-6H là ren metric trong và M10x1.0-6g là ren ngoài; nếu không ghi cấp thì mặc định là 6H / 6g. Ren Unified đọc là 1/4-20 UNC-2B cho ren trong và 3/8-16 UNC-2A cho ren ngoài, mặc định 2B / 2A. Ren ống được viết 1/4-18 NPT, G 1/2 BSP cho song song và R 1/2 BSPT cho côn. Ren truyền động dùng 1/2-10 ACME-2G và ren thang Tr20x4 Tr 8e.

Q: Nên ghi cấp ren nào, và ren phải sâu bao nhiêu?

Dùng cấp mặc định trừ khi mối nối thực sự cần chặt hơn. Metric 6H / 6g là mức cơ sở cho 95% công việc, unified 2B / 2A là tương đương, và ghi cấp chặt hơn như 4H / 4g khi mặc định đã đủ sẽ làm chi phí gia công tăng 30–50% và đòi hỏi tarô riêng cùng dụng cụ đo go/no-go. Chiều sâu ăn ren theo vật liệu yếu hơn: thép vào thép cần 1.0–1.5×D, bu lông thép vào nhôm cần 1.5–2.0×D, và vào nhựa là 2.0–2.5×D. Chiều sâu hữu ích tối đa là 1.5×D trong thép, và lỗ mù vẫn cần 3–5 lần bước ren khoảng trống dưới ren đầy đủ cuối cùng — 4.5–7.5mm cho M10x1.5.

Chọn sai hệ ren nghĩa là chi tiết không lắp được, rò rỉ ở mối nối chất lỏng, hoặc phải làm lại tốn kém. Trang này trình bày nên dùng ren nào, cỡ mũi khoan tarô cho các cỡ thông dụng, cách ghi ren trên bản vẽ, và những lỗi khiến chi tiết bị loại.

Bạn cần kiểu ren nào?

Bắt đầu từ đây. Ứng dụng của bạn quyết định hệ ren. Đừng mặc định dùng metric chỉ vì bạn thích nó — nếu chi tiết lắp ghép là NPT thì bạn cần NPT.

Ứng dụng	Dùng loại này	Lý do
Bắt vít thông dụng (EU/Á/toàn cầu)	Metric M (bước thô)	Phổ biến nhất trên thế giới. Tarô và ốc vít rẻ nhất. Mặc định cho thiết kế mới ngoài Bắc Mỹ.
Bắt vít thông dụng (Bắc Mỹ)	UNC	Tiêu chuẩn ở Mỹ/Canada. Cửa hàng kim khí nào cũng có ốc vít UNC.
Ống thành mỏng, dễ rung	UNF	Bước mịn = nhiều ren trên mỗi inch hơn = chắc hơn ở thành mỏng, chống lỏng do rung.
Khớp nối thủy lực/khí nén (xuất xứ Mỹ)	NPT	Ren côn, tự kín khi dùng keo làm kín ren. Tiêu chuẩn trên thiết bị thủy lực sản xuất tại Mỹ.
Khớp nối thủy lực/khí nén (xuất xứ EU/Anh/châu Á)	BSP (BSPP/BSPT)	Góc ren 55 độ. Tiêu chuẩn trên thiết bị châu Âu và châu Á. Song song (BSPP) cần O-ring hoặc keo làm kín; côn (BSPT) tự kín.
Trục vít me, ê-tô, xy-lanh tuyến tính	ACME (inch) hoặc ren thang Tr (metric)	Biên dạng ren khỏe, gần vuông, thiết kế để truyền chuyển động và chịu tải dọc trục. Tiêu chuẩn cho truyền động.
Điều chỉnh độ chính xác cao, trục chính panme	Metric bước mịn	Bước càng mịn = điều chỉnh càng tinh mỗi vòng. M10x0.75 thay cho M10x1.5.
Ống luồn dây điện, khớp nối ống (cũ)	BSW / BSF	Ren Whitworth. Vẫn còn trên thiết bị Anh cũ và một số ống luồn dây điện.
Khớp nối vệ sinh thực phẩm/y tế	BSP song song + O-ring hoặc Tri-clamp	Trơn, làm kín được, dễ vệ sinh. Ren côn của NPT giữ mạt bẩn.

Thread Systems at a Glance

Hệ	Tiêu chuẩn	Góc	Dải bước	Làm kín	Dùng điển hình	Chi phí / khả dụng
Metric M	ISO 261/262	60°	0.25–6.0 mm	Song song — không	Bắt vít thông dụng (toàn cầu)	Chi phí thấp nhất, khả dụng rộng nhất
UNC	ASME B1.1	60°	8–64 TPI	Song song — không	Bắt vít thông dụng (Bắc Mỹ)	Rẻ ở Mỹ, hạn chế ở nơi khác
UNF	ASME B1.1	60°	12–80 TPI	Song song — không	Thành mỏng, rung, hàng không	Rẻ ở Mỹ, hạn chế ở nơi khác
BSW	BS 84	55°	4–48 TPI	Song song — không	Thiết bị Anh cũ	Trung bình — khả dụng đang giảm
BSP (BSPP)	ISO 228	55°	11–28 TPI	Song song — cần làm kín	Cấp nước, thủy lực (EU/châu Á)	Rẻ ở EU/châu Á, trung bình ở Mỹ
BSPT	ISO 7	55°	11–28 TPI	Côn — tự kín	Mối nối ống (EU/châu Á)	Rẻ ở EU/châu Á, trung bình ở Mỹ
NPT	ASME B1.20.1	60°	8–27 TPI	Côn — tự kín	Mối nối ống (Bắc Mỹ)	Rẻ ở Mỹ, trung bình ở nơi khác
NPTF	ASME B1.20.3	60°	8–27 TPI	Kín khô — không cần keo	Đường nhiên liệu, làm lạnh	Trung bình — tarô đặc biệt
ACME	ASME B1.5	29°	2–16 TPI	Không (truyền động, không làm kín)	Trục vít me, ê-tô, kích	Trung bình — dụng cụ đặc biệt
Ren thang (Tr)	ISO 2901	30°	1.5–44 mm	Không (truyền động, không làm kín)	Trục vít me (thiết kế metric)	Trung bình — dụng cụ đặc biệt

Quy tắc chi phí nhanh Tarô và ốc vít Metric M rẻ nhất trên toàn cầu. UNC/UNF rẻ nhất ở Bắc Mỹ. Ren ống (NPT/BSP) đắt hơn ren bắt vít tiêu chuẩn 20–40% vì tarô chuyên dụng và ít dùng hơn. ACME và ren thang cần dụng cụ riêng — hãy dự trù chi phí gấp 2–3 lần ren tiêu chuẩn. Nếu thiết kế không cần ACME thì đừng dùng nó.

Ren Metric (ISO)

Hệ ren được dùng rộng rãi nhất trên thế giới. Ký hiệu là M[đường kính]x[bước ren]. Nếu không ghi bước ren thì mặc định là bước thô. Mỗi đường kính đều có bước mịn, dùng khi cần điều chỉnh tinh hơn, chống rung tốt hơn, hoặc độ bền cao hơn ở tiết diện thành mỏng.

Ren Metric thông dụng & cỡ mũi khoan tarô

Ký hiệu	Đường kính (mm)	Bước ren (mm)	TPI	Mũi khoan tarô (mm)	Đường kính chân ren (mm)	Loại
M2×0.4	2.0	0.40	63.5	1.60	1.509	Thô
M2.5×0.45	2.5	0.45	56.4	2.05	1.947	Thô
M3×0.5	3.0	0.50	50.8	2.50	2.386	Thô
M3×0.35	3.0	0.35	72.6	2.65	2.570	Mịn
M4×0.7	4.0	0.70	36.3	3.30	3.141	Thô
M5×0.8	5.0	0.80	31.7	4.20	4.019	Thô
M6×1.0	6.0	1.00	25.4	5.00	4.773	Thô
M8×1.25	8.0	1.25	20.3	6.80	6.466	Thô
M8×1.0	8.0	1.00	25.4	7.00	6.773	Mịn
M10×1.5	10.0	1.50	16.9	8.50	8.160	Thô
M10×1.25	10.0	1.25	20.3	8.80	8.466	Mịn
M10×1.0	10.0	1.00	25.4	9.00	8.773	Mịn
M12×1.75	12.0	1.75	14.5	10.20	9.853	Thô
M12×1.5	12.0	1.50	16.9	10.50	10.160	Mịn
M14×2.0	14.0	2.00	12.7	12.00	11.546	Thô
M16×2.0	16.0	2.00	12.7	14.00	13.546	Thô
M16×1.5	16.0	1.50	16.9	14.50	14.160	Mịn
M20×2.5	20.0	2.50	10.2	17.50	16.933	Thô
M20×1.5	20.0	1.50	16.9	18.50	18.160	Mịn
M24×3.0	24.0	3.00	8.5	21.00	20.319	Thô
M30×3.5	30.0	3.50	7.3	26.50	25.706	Thô

Bước thô so với bước mịn — khi nào dùng loại nào

Yếu tố	Bước thô (mặc định)	Bước mịn
Chi phí	Thấp hơn — tarô tiêu chuẩn, khả dụng rộng nhất	Cao hơn 10–30% — tarô ít phổ biến hơn, gia công chặt hơn
Tốc độ	Tarô nhanh hơn (ít vòng hơn để cắt hết ren)	Tarô chậm hơn (nhiều vòng hơn cho mỗi chiều sâu)
Chống rung	Đủ cho hầu hết ứng dụng	Tốt hơn — góc xoắn ốc nhỏ hơn chống lỏng
Độ bền thành mỏng	Ít ăn ren hơn ở tiết diện mỏng	Nhiều ren trên mỗi mm hơn = chắc hơn ở thành mỏng
Độ chính xác điều chỉnh	Điều chỉnh thô hơn mỗi vòng	Điều chỉnh tinh hơn mỗi vòng (M10x1.0 dời 1mm/vòng so với 1.5mm)
Nguy cơ tuôn ren	Răng lớn = phân bố tải trên ít ren hơn nhưng ren lớn hơn	Răng nhỏ = nhiều ren chia tải hơn, nhưng mỗi ren yếu hơn
Khả năng chịu hư hại	Dễ bỏ qua vết xước và mạt bẩn hơn	Kém hơn — ren hỏng dễ bị lệch ren hơn

Khi nào dùng bước mịn Dùng bước mịn khi: (1) chiều dày thành quá mỏng để ăn ren đủ với bước thô, (2) mối nối phải chống lỏng do rung, (3) bạn cần điều chỉnh dọc trục tinh hơn, hoặc (4) ứng dụng là hàng không hoặc độ chính xác cao. Ngoài các trường hợp đó, hãy dùng bước thô — rẻ hơn, nhanh hơn và ít gây vấn đề khi lắp ráp.

Quy tắc chiều sâu ren theo vật liệu

Chiều sâu ăn ren phụ thuộc vào vật liệu. Vật liệu mềm hơn cần ăn ren nhiều hơn để đạt độ bền ren đầy đủ. Vật liệu cứng hơn cần ít hơn.

Vật liệu	Chiều sâu ren tối thiểu	Chiều sâu khuyến nghị	Lý do
Nhôm (6061, 7075)	1.5×D	1.5–2.0×D	Mềm — cần nhiều ren hơn để tránh tuôn ren khi chịu tải
Thép (thép mềm, 4140)	1.0×D	1.0–1.5×D	Đủ bền với chiều dài ăn ren tiêu chuẩn
Thép không gỉ (304, 316)	1.0×D	1.0–1.25×D	Tương tự thép. Nguy cơ xước dính nghĩa là đừng siết quá chặt.
Titan (Ti6Al4V)	0.75×D	0.75–1.0×D	Rất bền — ren sâu chỉ tốn thời gian gia công và chi phí
Đồng thau / đồng thiếc	1.5×D	1.5–2.0×D	Mềm — dễ tuôn ren. Cân nhắc dùng helicoil nếu tải lớn.
Nhựa (nylon, Delrin)	2.0×D	2.0–2.5×D	Rất mềm — dùng bước thô, cân nhắc dùng vít tự cắt ren hoặc ống ren
Gang	1.0×D	1.0–1.25×D	Giòn — ren sâu hơn không giúp vì hỏng do gãy chứ không phải tuôn ren

D = đường kính danh nghĩa của ren. Ví dụ: M6 trong nhôm cần chiều sâu ren tối thiểu 9mm (1.5 × 6).

Tác động chi phí của ren quá sâu Ren sâu trong vật liệu cứng (thép không gỉ, titan) làm tăng thời gian chu kỳ rất nhiều. Đi từ 1.0×D lên 2.0×D trên ren M10 trong thép không gỉ 316 thêm 5 vòng tarô trọn vẹn — đáng kể. Nếu bạn không cần độ bền thêm thì đừng ghi.

Ren Unified (UNC/UNF)

Hệ ren tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ. UNC (Unified National Coarse) cho mục đích thông dụng; UNF (Unified National Fine) cho thành mỏng, rung và ứng dụng chính xác. Cùng góc ren 60 độ như metric nhưng tính theo inch.

Cỡ UNC/UNF thông dụng & cỡ mũi khoan tarô

Ký hiệu	Đường kính (mm)	Đường kính (in)	TPI	Bước ren (mm)	Mũi khoan tarô (mm)	Mũi khoan tarô (in)	Loại
#0-80 UNF	1.524	0.060	80	0.318	1.25	#56 (1.18)	Mịn
#1-64 UNC	1.854	0.073	64	0.397	1.50	#53 (1.51)	Thô
#2-56 UNC	2.184	0.086	56	0.454	1.80	#50 (1.78)	Thô
#4-40 UNC	2.845	0.112	40	0.635	2.35	#43 (2.38)	Thô
#6-32 UNC	3.505	0.138	32	0.794	2.95	#36 (2.97)	Thô
#8-32 UNC	4.166	0.164	32	0.794	3.60	#29 (3.45)	Thô
#10-24 UNC	4.826	0.190	24	1.058	4.20	#25 (3.96)	Thô
#10-32 UNF	4.826	0.190	32	0.794	4.40	#20 (4.06)	Mịn
1/4-20 UNC	6.350	0.250	20	1.270	5.35	#7 (5.11)	Thô
1/4-28 UNF	6.350	0.250	28	0.907	5.50	#3 (4.70)	Mịn
5/16-18 UNC	7.938	0.3125	18	1.411	6.80	F (5.49)	Thô
5/16-24 UNF	7.938	0.3125	24	1.058	7.00	I (5.69)	Mịn
3/8-16 UNC	9.525	0.375	16	1.588	8.30	5/16 (7.94)	Thô
3/8-24 UNF	9.525	0.375	24	1.058	8.60	Q (5.90)	Mịn
7/16-14 UNC	11.112	0.4375	14	1.814	9.80	U (6.81)	Thô
1/2-13 UNC	12.700	0.500	13	1.954	11.10	27/64 (10.72)	Thô
1/2-20 UNF	12.700	0.500	20	1.270	11.60	29/64 (11.51)	Mịn
5/8-11 UNC	15.875	0.625	11	2.309	14.00	17/32 (13.49)	Thô
3/4-10 UNC	19.050	0.750	10	2.540	17.00	21/32 (16.67)	Thô
7/8-9 UNC	22.225	0.875	9	2.822	20.00	49/64 (19.45)	Thô
1"-8 UNC	25.400	1.000	8	3.175	22.50	7/8 (22.23)	Thô
1"-12 UNF	25.400	1.000	12	2.117	23.50	15/16 (23.81)	Mịn
1"-14 UNF	25.400	1.000	14	1.814	24.00	61/64 (24.21)	Mịn

Khi nào dùng UNC, khi nào dùng UNF

Điều kiện	Dùng	Lý do
Mặc định / chưa rõ	UNC	Tarô rẻ hơn, gia công nhanh hơn, dễ kiếm hơn, dễ lắp ráp hơn
Chiều dày thành < 0.5×D	UNF	Nhiều ren trên mỗi inch hơn = ăn ren nhiều hơn ở tiết diện mỏng
Rung / tải động	UNF	Góc xoắn ốc nhỏ hơn chống lỏng. Dùng đai ốc mô-men giữ hoặc Loctite cho mối nối quan trọng.
Hàng không / quân sự	UNF	Ốc vít tiêu chuẩn AN/MS là UNF. Nhiều MIL-SPEC yêu cầu.
Mẫu thử nhanh / chiếc đơn	UNC	Cửa hàng kim khí nào cũng có UNC. Bạn có thể mua bu lông ngay hôm nay.
Chiều sâu ren bị hạn chế bởi thiết kế	UNF	Nhiều ren hơn trong chiều sâu ít hơn = độ bền cao hơn trong lỗ nông

Ren ống (NPT / BSP)

Ren ống dùng cho mối nối chất lỏng và khí. Chúng phải làm kín, điều này về bản chất khác với ren bắt vít tiêu chuẩn. Hai hệ chiếm ưu thế: NPT (Mỹ, 60 độ) và BSP (Anh/châu Âu, 55 độ). Chúng không thay thế được cho nhau.

NPT so với BSP — khác biệt chính

Thuộc tính	NPT	BSP (BSPP / BSPT)
Góc ren	60°	55°
Tiêu chuẩn	ASME B1.20.1	ISO 228 (song song), ISO 7 (côn)
Độ côn	1:16 (3/4 in/ft)	BSPT: 1:16 — côn tương tự nhưng TPI khác
Biến thể song song	NPSC (hiếm dùng)	BSPP (rất phổ biến — dùng O-ring hoặc keo làm kín)
Cách làm kín	Biến dạng ren + keo làm kín (băng Teflon, keo ống)	BSPP: O-ring hoặc vòng đệm kín. BSPT: biến dạng ren + keo làm kín
Khu vực phổ biến	Bắc Mỹ, Đài Loan, Philippines	Châu Âu, Anh, châu Á, Trung Đông, Australia
Cỡ danh nghĩa	Chỉ đường kính trong gần đúng của ống, không phải đường kính ngoài của ren	Cùng quy ước — 1/2 BSP KHÔNG phải 0.5 inch trên ren

KHÔNG trộn NPT và BSP Chúng có góc ren khác nhau (60° so với 55°) và TPI khác nhau ở cùng cỡ danh nghĩa. Ren ngoài 1/2 NPT sẽ vặn vào ren trong 1/2 BSP được 1–2 vòng rồi kẹt. Nó sẽ rò rỉ, và nếu ép sẽ làm hỏng cả hai chi tiết. Luôn xác nhận hệ ren trước khi gia công ren ống — kiểm tra khớp nối lắp ghép hoặc xin mẫu.

Cỡ ren ống thông dụng

Ký hiệu	Hệ	Danh nghĩa	TPI	Mũi khoan tarô (mm)	Góc
1/8-27 NPT	NPT	1/8"	27	8.80	60°
1/4-18 NPT	NPT	1/4"	18	11.80	60°
3/8-18 NPT	NPT	3/8"	18	15.20	60°
1/2-14 NPT	NPT	1/2"	14	18.80	60°
3/4-14 NPT	NPT	3/4"	14	24.30	60°
1-11.5 NPT	NPT	1"	11.5	30.50	60°
1/8-28 BSPT	BSPT	1/8"	28	8.60	55°
1/4-19 BSPT	BSPT	1/4"	19	11.40	55°
3/8-19 BSPT	BSPT	3/8"	19	15.00	55°
1/2-14 BSPT	BSPT	1/2"	14	19.00	55°
3/4-14 BSPT	BSPT	3/4"	14	24.50	55°
1-11 BSPT	BSPT	1"	11	30.70	55°

Ren ống côn so với ren ống song song Ren côn (NPT, BSPT) làm kín nhờ chính các ren biến dạng vào nhau. Ren song song (BSPP) không thể tự làm kín chỉ bằng ren — cần O-ring, vòng đệm kín (long đền) hoặc keo làm kín ren. BSPP được ưu tiên cho các mối nối thường xuyên tháo lắp, vì phần tử làm kín (O-ring) dùng lại được — khác với ren côn phải thay keo mới mỗi lần.

NPTF (kín khô) NPTF là biến thể của NPT trong đó ren được thiết kế để biến dạng và tạo kín mà không cần keo. Dùng trong hệ nhiên liệu, làm lạnh và các ứng dụng không chấp nhận keo làm kín gây nhiễm bẩn. Tarô NPTF không thay thế được cho tarô NPT. Chữ “F” là viết tắt của “Fuel” — lịch sử dùng cho đường nhiên liệu.

Ren ACME và ren thang

Đây là ren truyền động, không phải ren bắt vít. Chúng có biên dạng đỉnh bằng (29 độ với ACME, 30 độ với ren thang), cho độ bền cao và ma sát thấp khi biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến.

Khi nào cần ACME / ren thang

Ứng dụng	Hệ	Lý do
Trục vít me (thiết kế inch)	ACME	Tiêu chuẩn cho ê-tô, vít me CNC, kích sản xuất tại Mỹ
Trục vít me (thiết kế metric)	Ren thang (Tr)	Tương đương metric của ACME. Dùng trong máy móc EU/châu Á.
Mỏ kẹp ê-tô, kẹp	ACME	Khả năng chịu tải dọc trục cao, tự hãm trong hầu hết điều kiện
Xy-lanh tuyến tính	ACME hoặc Tr	Biến đổi chuyển động hiệu quả. ACME phổ biến hơn ở Mỹ.
Thân van	ACME	Tiêu chuẩn trong van công nghiệp. Chống xước dính.

Kích thước ACME thông dụng

Ký hiệu	Đường kính ngoài (in)	TPI	Bước ren (mm)	Chiều sâu ren (in)	Mũi khoan tarô (in)
1/4-16 ACME	0.250	16	1.588	0.109	0.188
3/8-12 ACME	0.375	12	2.117	0.146	0.292
1/2-10 ACME	0.500	10	2.540	0.175	0.400
5/8-8 ACME	0.625	8	3.175	0.219	0.500
3/4-6 ACME	0.750	6	4.233	0.292	0.594
1"-5 ACME	1.000	5	5.080	0.350	0.844
1-1/4-5 ACME	1.250	5	5.080	0.350	1.094
1-1/2-4 ACME	1.500	4	6.350	0.438	1.313

Kích thước ren thang (Tr) thông dụng

Ký hiệu	Đường kính ngoài (mm)	Bước ren (mm)	Chiều sâu ren (mm)	Mũi khoan tarô (mm)
Tr8×1.5	8	1.5	0.825	6.50
Tr10×2	10	2.0	1.100	8.00
Tr12×3	12	3.0	1.650	9.50
Tr14×3	14	3.0	1.650	11.50
Tr16×4	16	4.0	2.200	12.00
Tr20×4	20	4.0	2.200	16.00
Tr24×5	24	5.0	2.750	19.00
Tr28×5	28	5.0	2.750	23.00
Tr30×6	30	6.0	3.300	24.00
Tr36×6	36	6.0	3.300	30.00

ACME so với ren thang Về chức năng là giống nhau — cả hai đều là ren truyền động đỉnh bằng 29–30 độ. Dùng ACME cho thiết kế inch, ren thang cho thiết kế metric. Đừng trộn chúng. ACME có góc đỉnh 29 độ; ren thang có 30 độ. Chênh 1 độ là đủ để không lắp khớp được.

Định dạng ghi ren

Cách bạn ghi ren trên bản vẽ rất quan trọng. Định dạng phải rõ ràng, không mơ hồ — cả thợ máy và người kiểm tra đều cần hiểu chính xác phải cắt ren gì và giữ dung sai nào.

Ghi ren Metric

Định dạng


          M[đường kính]x[bước ren] - [cấp dung sai]   (trong: H, ngoài: g)

Ví dụ:
M10 — M10 bước thô (bước mặc định 1.5mm), không ghi dung sai = mặc định 6H/6g
M10x1.5-6H — M10, bước ren 1.5mm, ren trong, cấp dung sai 6H
M10x1.0-6g — M10 bước mịn 1.0mm, ren ngoài, cấp dung sai 6g
M8x1.25-6H/6g — M8 ren ghép cặp (ghi cả trong và ngoài)

Ghi ren Unified

Định dạng


          [cỡ]-[TPI] [hệ] - [cấp dung sai]   (trong: B, ngoài: A)

Ví dụ:
1/4-20 UNC-2B — 1/4 inch, 20 TPI, Unified National Coarse, ren trong, cấp 2B
3/8-16 UNC-2A — 3/8 inch, 16 TPI, bước thô, ren ngoài, cấp 2A
1/4-28 UNF-3B — 1/4 inch, 28 TPI, Unified National Fine, ren trong, cấp 3B
#10-32 UNC-2B — cỡ số 10, 32 TPI, bước thô, ren trong, cấp 2B

Ghi ren ống


          Ví dụ:

          1/4-18 NPT — NPT 1/4 inch, 18 TPI

          1/2-14 NPTF — NPTF 1/2 inch (kín khô), 14 TPI

          G 1/2 BSP hoặc G 1/2" — BSPP 1/2 inch (song song), ISO 228

          R 1/2 BSPT — BSPT 1/2 inch (côn), ISO 7

          Rc 1/2 — BSPT 1/2 inch ren trong côn (ký hiệu ISO 7)

Ghi ren ACME / ren thang


          Ví dụ:

          1/2-10 ACME-2G — 1/2 inch, 10 TPI, mục đích thông dụng, cấp 2G

          1-5 ACME-3C — 1 inch, 5 TPI, tự căn giữa, cấp 3C

          Tr20x4 Tr 8e — ren thang, đường kính 20mm, bước ren 4mm, cấp dung sai 8e

Cấp ren

Cấp ren định nghĩa dung sai (mối ghép lỏng hay chặt đến đâu). Cấp chặt hơn tốn kém hơn để chế tạo vì tarô, kích thước lỗ và đường kính trung bình của ren đều cần kiểm soát chặt hơn.

Cấp ren Metric (ISO 965)

Cấp	Loại	Mối ghép	Dùng điển hình	Tác động chi phí
4H / 4g	Chặt	Khe hở tối thiểu	Dụng cụ chính xác, hàng không	Cao — cần dụng cụ đo riêng
5H / 5g	Trung bình–chặt	Khe hở nhỏ	Máy móc chính xác, kiểm tra bằng dụng cụ đo	Trung bình–cao
6H / 6g	Tiêu chuẩn	Khe hở bình thường	Mục đích thông dụng — đây là mặc định cho 95% công việc	Mức cơ sở — không tốn thêm
7H / 7g	Lỏng	Khe hở lớn	Chi tiết mạ kẽm nhúng nóng, điều kiện khắc nghiệt, lắp ráp dễ	Thấp hơn (dễ chế tạo hơn)

H = ren trong (đai ốc/lỗ). g = ren ngoài (vít/bu lông). Con số là cấp dung sai — nhỏ hơn = chặt hơn. Nếu không ghi cấp thì mặc định là 6H/6g.

Cấp ren Unified (ASME B1.1)

Cấp	Loại	Mối ghép	Dùng điển hình	Tác động chi phí
1B / 1A	Lỏng	Khe hở rộng	Lắp ráp thô, tháo nhanh, chấp nhận điều kiện bẩn	Thấp nhất
2B / 2A	Tiêu chuẩn	Khe hở bình thường	Mục đích thông dụng — mặc định cho 95% công việc	Mức cơ sở
3B / 3A	Chặt	Khe hở tối thiểu	Cụm chính xác, hàng không, đai ốc hãm	Cao — cần dụng cụ đo go/no-go

B = ren trong (đai ốc). A = ren ngoài (bu lông). Nếu không ghi cấp thì mặc định là 2B/2A.

Khi nào nên ghi cấp chặt hơn Chỉ khi ứng dụng đòi hỏi: (1) định vị chính xác (ví dụ trục gá ren phải định vị chi tiết chính xác), (2) mối nối không được có độ rơ nhận thấy được, hoặc (3) một cơ cấu hãm dựa vào việc ăn ren không có khe hở. Với bắt vít tiêu chuẩn, 6H/6g hoặc 2B/2A là đúng. Cấp chặt hơn làm tăng chi phí tarô, đòi hỏi kiểm tra bằng dụng cụ đo và tăng tỷ lệ phế phẩm — đừng ghi quá mức.

Chiều sâu ren và chiều dài ăn ren

Chiều sâu ren là một trong những nguồn mơ hồ phổ biến nhất trên bản vẽ. Những quy tắc này loại bỏ việc phải đoán.

Chiều dài ăn ren tối thiểu

Quy tắc	Giá trị	Ghi chú
Thép/thép không gỉ vào thép/thép không gỉ	1.0–1.5×D	Quy tắc nhanh tiêu chuẩn. M6 trong thép = 6–9mm.
Bu lông thép vào nhôm	1.5–2.0×D	Ren nhôm tuôn ở tải thấp hơn. Bu lông M6 vào nhôm = 9–12mm.
Bu lông thép vào nhựa	2.0–2.5×D	Nhựa yếu nhất. Cân nhắc dùng ống ren (heli-coil) nếu tháo lắp nhiều lần.
Chiều sâu hữu ích tối đa	1.5×D (thép)	Sâu hơn mức này gần như không thêm độ bền — tải do vài ren đầu tiên chịu. Sâu hơn chỉ tốn thời gian gia công.

Khoảng trống đáy lỗ mù

Khi tarô lỗ mù, tarô không thể cắt ren tới tận đáy. Hãy tính đến điều này trong thiết kế:

Yếu tố	Giá trị	Lý do
Vát mép / phần dẫn hướng của tarô	2–3 lần bước ren	2–3 ren đầu tiên tính từ mũi tarô là ren không hoàn chỉnh. Chúng không được tính vào chiều dài ăn ren đầy đủ.
Phần chưa cắt của tarô đáy	1–2 lần bước ren	Ngay cả tarô đáy cũng để lại 1–2 bước ren chưa cắt ở đáy lỗ.
Tổng chiều cao đáy không ren	3–5 lần bước ren	Cộng phần này vào dưới chiều sâu ren yêu cầu. Với M10x1.5: 4.5–7.5mm dưới ren đầy đủ cuối cùng.

Ghi chiều sâu lỗ mù Đừng ghi chiều sâu ren thay cho tổng chiều sâu lỗ. Hãy ghi chiều sâu ren riêng với chiều sâu lỗ. Ví dụ: “M10x1.5-6H THRU 15, DRILL 22 DEEP”. Thợ máy khoan tới 22mm, tarô tới 15mm, và 7mm còn lại là khoảng trống cho mũi tarô. Nếu bạn chỉ ghi “M10x1.5-6H DEEP 15”, thợ máy buộc phải đoán — và có thể khoan quá nông.

Vát mép ren

Đặc điểm	Quy định	Mục đích
Vát mép ren ngoài	0.5–1.0mm × 45°	Giúp bu lông khởi đầu vào đai ốc. Luôn thêm phần này.
Vát mép ren trong	0.5–1.0mm × 120° (khoét miệng)	Khoét miệng tại chỗ vào ren. Ngăn ren đầu tiên bị hỏng khi luồn bu lông.
Rãnh thoát (nếu cần)	Rộng hơn đường kính ngoài 0.5mm × sâu 1–2mm	Tạo khoảng trống cho dao cắt ren thoát ra. Cần khi đoạn ren gặp một vai trục.

Các lỗi thường gặp

Lỗi	Hậu quả	Cách làm đúng
Ghi ren M10 mà không ghi bước ren	Mặc định là bước thô (M10x1.5). Nếu chi tiết lắp ghép là M10x1.25 bước mịn thì không vặn vào được — hoặc bị lệch ren.	Luôn ghi rõ bước ren: M10x1.5 hoặc M10x1.25. Đừng bao giờ dựa vào “mặc định” khi lắp với chi tiết đã có.
Trộn NPT và BSP	Ren ngoài 1/2 NPT vặn vào ren trong 1/2 BSP được 1–2 vòng rồi kẹt. Rò rỉ khi có áp. Làm hỏng cả hai chi tiết nếu ép.	Xác nhận hệ ren trên khớp nối lắp ghép. Nếu không chắc, xin mẫu hoặc đo góc ren (55° so với 60°).
Lỗ mù quá nông so với chiều sâu ren	Tarô chạm đáy trước khi đạt chiều sâu ren đầy đủ. Ren không hoàn chỉnh = mối nối yếu. Tarô có thể gãy.	Ghi chiều sâu lỗ = chiều sâu ren + 3–5 lần bước ren. Với M8x1.25 sâu 12: khoan ít nhất 16–18mm.
Dùng bu lông UNC trong đai ốc UNF	Bu lông vặn vào lỏng rồi bị kẹt. Vài vòng đầu có cảm giác bình thường vì chênh bước ren nhỏ. Lệch ren và hư hại.	Khớp đúng hệ: bu lông UNC với đai ốc UNC, UNF với UNF. Nếu không chắc, hãy đếm số ren trên mỗi inch của cả hai chi tiết.
Không vát mép chỗ vào ren trong	Ren đầu tiên của bu lông vấp vào cạnh sắc của lỗ. Lệch, lệch ren, hỏng ren.	Luôn khoét miệng 120° hoặc vát mép tại chỗ vào ren. Đây là thao tác 5 giây giúp tránh hàng giờ làm lại.
Tarô quá mức trên vật liệu mềm (nhôm, đồng thau) mà không dùng ống ren	Ren tuôn ngay lần lắp/tháo thứ nhất hoặc thứ hai. Phổ biến với M6 và nhỏ hơn trong nhôm.	Với mối nối tháo lắp hơn 3–5 lần, dùng helicoil hoặc ống ren. Chi phí: khoảng $0.50–1.00 mỗi ống ren.
Ghi cấp 4H/3B khi 6H/2B đã đủ	Cần tarô riêng, dụng cụ đo go/no-go và kiểm soát lỗ chặt hơn. Chi phí gia công tăng 30–50%. Không có lợi ích chức năng cho bắt vít tiêu chuẩn.	Dùng 6H/6g (metric) hoặc 2B/2A (unified) trừ khi ứng dụng thực sự cần dung sai chặt hơn. Cấp chặt hơn = đắt hơn, không phải “tốt hơn”.
Không tính đến độ dày lớp mạ trên ren	Bu lông mạ kẽm nhúng nóng bị quá cỡ đáng kể. Bu lông 1/4-20 UNC mạ kẽm có thể không lắp vào đai ốc 2B. Tương tự với lớp anodized dày trên nhôm.	Sau khi mạ kẽm, dùng cấp 2A cho bu lông (quá cỡ) và cấp 2B cho đai ốc. Với chi tiết anodized, ghi dung sai ren sau khi mạ hoặc che ren trong khi anodized.
Dùng keo hãm ren trên ren ống cần tháo sau này	Keo làm kín ren liên kết chặt các ren. Tháo ra sẽ phá hỏng ren. Phổ biến ở khớp nối thủy lực NPT.	Dùng băng Teflon (tháo được) cho mối nối cần tháo sau này. Chỉ dùng keo kỵ khí (Loctite) cho mối nối cố định.
Ghi ren trái mà không có ký hiệu LH	Mặc định là ren phải. Chi tiết về với ren sai chiều. Phế phẩm.	Ghi rõ ren trái: `M10x1.5-6H LH` hoặc `1/4-20 UNC-2B LH`. Đừng bao giờ cho rằng thợ máy sẽ đoán.

Câu hỏi thường gặp

Nên ghi hệ ren nào cho ứng dụng của tôi?

Hãy để chi tiết lắp ghép quyết định, không phải thói quen. Metric M bước thô theo ISO 261/262 là mặc định cho bắt vít thông dụng ngoài Bắc Mỹ; UNC và UNF theo ASME B1.1 là tiêu chuẩn Bắc Mỹ, với UNF cho thành mỏng và rung. Với mối nối chất lỏng, thiết bị thủy lực Bắc Mỹ dùng NPT côn 60° theo ASME B1.20.1, còn thiết bị châu Âu và châu Á dùng BSP 55° — BSPP song song theo ISO 228 hoặc BSPT côn theo ISO 7. Ren truyền động lại khác: ACME 29° theo ASME B1.5 cho thiết kế inch và ren thang Tr 30° theo ISO 2901 cho thiết kế metric.

Cỡ mũi khoan tarô nào dùng cho các ren Metric thông dụng?

Hãy lấy mũi khoan tarô trực tiếp từ bảng cỡ thay vì tính toán. M4×0.7 khoan 3.30 mm, M6×1.0 khoan 5.00 mm, M8×1.25 khoan 6.80 mm và M10×1.5 khoan 8.50 mm; các cỡ bước mịn khoan lớn hơn, nên M10×1.25 dùng 8.80 mm và M10×1.0 dùng 9.00 mm. Cùng nguyên tắc đó áp dụng với dạng inch: 1/4-20 UNC khoan 5.35 mm và 1/4-28 UNF khoan 5.50 mm. Luôn ghi rõ bước ren — một ghi chú M10 không có bước ren sẽ được hiểu là bước thô, và nó sẽ không vặn được vào chi tiết lắp ghép bước mịn.

Khi nào nên dùng bước mịn thay cho bước thô, và tốn bao nhiêu?

Bước mịn có chỗ đứng trong bốn trường hợp: thành quá mỏng để ăn ren bằng bước thô, mối nối phải chống lỏng do rung, bạn cần điều chỉnh dọc trục tinh hơn, hoặc ứng dụng là hàng không hay độ chính xác cao. Chi phí cao hơn bước thô 10–30% vì tarô bước mịn ít phổ biến hơn và bản thân lỗ cũng chặt hơn. Đánh đổi là về cơ học: ren bước mịn đưa nhiều ren hơn vào một chiều sâu nhất định, nên chắc hơn ở tiết diện mỏng và chống lỏng nhờ góc xoắn ốc nhỏ hơn, nhưng mỗi ren yếu hơn và ren mịn bị hỏng thì dễ lệch ren hơn. Về điều chỉnh, M10x1.0 dời 1mm/vòng so với 1.5mm của M10x1.5 bước thô.

NPT hay BSP cho khớp nối thủy lực — và có thể trộn chúng không?

Đừng bao giờ trộn chúng. Hai hệ khác nhau ở góc ren — 60° với NPT so với 55° với BSP — ở tiêu chuẩn (ASME B1.20.1 so với ISO 228 và ISO 7) và ở TPI tại cùng cỡ danh nghĩa, và cả hai đều dùng độ côn 1:16. Ren ngoài 1/2 NPT sẽ vào ren trong 1/2 BSP được 1–2 vòng rồi kẹt, sau đó rò rỉ, và ép sẽ làm hỏng cả hai chi tiết. Mũi khoan tarô gần nhau nhưng không giống nhau: 1/2-14 NPT khoan 18.80 mm trong khi 1/2-14 BSPT khoan 19.00 mm. Nếu không rõ khớp nối lắp ghép, hãy xin mẫu hoặc đo góc ren trước khi gia công.

Làm sao ghi ren để xưởng cắt đúng?

Hãy ghi hệ, cỡ, bước ren và cấp dung sai. Với metric, định dạng là M[đường kính]x[bước ren]-[cấp], nên M10x1.5-6H là ren metric trong và M10x1.0-6g là ren ngoài; nếu không ghi cấp thì mặc định là 6H / 6g. Ren Unified đọc là 1/4-20 UNC-2B cho ren trong và 3/8-16 UNC-2A cho ren ngoài, mặc định 2B / 2A. Ren ống được viết 1/4-18 NPT, G 1/2 BSP cho song song và R 1/2 BSPT cho côn. Ren truyền động dùng 1/2-10 ACME-2G và ren thang Tr20x4 Tr 8e.

Nên ghi cấp ren nào, và ren phải sâu bao nhiêu?

Dùng cấp mặc định trừ khi mối nối thực sự cần chặt hơn. Metric 6H / 6g là mức cơ sở cho 95% công việc, unified 2B / 2A là tương đương, và ghi cấp chặt hơn như 4H / 4g khi mặc định đã đủ sẽ làm chi phí gia công tăng 30–50% và đòi hỏi tarô riêng cùng dụng cụ đo go/no-go. Chiều sâu ăn ren theo vật liệu yếu hơn: thép vào thép cần 1.0–1.5×D, bu lông thép vào nhôm cần 1.5–2.0×D, và vào nhựa là 2.0–2.5×D. Chiều sâu hữu ích tối đa là 1.5×D trong thép, và lỗ mù vẫn cần 3–5 lần bước ren khoảng trống dưới ren đầy đủ cuối cùng — 4.5–7.5mm cho M10x1.5.

← Các kiểu mối ghép

Tiếp

Chọn ốc vít →