Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник по производственному контролю в машиностроении

..pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
93.43 Mб
Скачать

Резьбы цилиндрические

631

Для исключения влияния перекоса резьбы относительно оси измерений производится второе измерение по второй стороне профиля резьбы аналогичным образом. Среднее арифметическое из полученных значе­ ний дает размер среднего диаметра без погрешности перекоса. При этом между первым и вторым измерениями измеряемый объект нельзя пово­

рачивать

на центрах.

При

измерении среднего диаметра с п о м о щ ь ю н о ж е й

(ГОСТ 7013—67) диафрагма универсального микроскопа открывается полностью, а на объектив надевается специальная насадка с полупро­ зрачной пластинкой. На каретке устанавливаются приспособления для крепления ножей. Ножи лезвиями подводятся вплотную (без просвета) к двум параллельным диаметрально противоположным сторонам

5±С.С04

Рис. 8.10

профиля резьбы. На риску одного ножа наводится одна из штриховых линий окулярной сетки в зависимости от того, на каком расстоянии от лезвия находится риска ножа: 0,3 или 0,9 мм. Делается отсчет по шкале поперечного хода микроскопа. Колонка микроскопа передви­ гается так, чтобы окулярная сетка совпала с риской второго ножа, приложенного к профилю резьбы. При этом не должно быть продольного перемещения каретки микроскопа. Второй отсчет делается также по шкале поперечного хода; разность обоих отсчетов составит величину среднего диаметра. Затем производится второе измерение по другой стороне профиля с использованием второй пары ножей.

Действительный размер среднего диаметра по полученным значе­ ниям ^2прав и ^2лев определяют как среднее арифметическое с введе­ нием поправки £ , учитывающей действительные расстояния от лезвия измерительного ножа до оси штриха,

Е =

--------- — (Д+ Д/2 +

А/3 + А/4),

(8.12)

 

2 sin ~ Т

 

 

где A/х, Д/2, А/3,

Д/4 — действительные

отклонения

расстояний от

лезвия до штриха (вследствие износа ножа) для всех ножей, приме­

няемых

при измерении;

а — номинальное

значение

угла

профиля.

 

 

 

 

При измерении среднего диаметра трапецеидальных и упорных

резьб применяют специальные н о ж и с ш а р и к о в ы м и

н а ­

к о н е ч н и к а м и (рис. 8.10). Диаметр шарика должен быть близок по размеру соответствующей проволочке (ролику) и аттестуется с не­ обходимой точностью. Диафрагма микроскопа должна быть установ­ лена так, чтобы диаметр шарикового наконечника, измеренный на микроскопе теневым способом, отличался от его действительного раз­ мера не более чем на 1 мкм. С помощью этих специальных наконечников измеряется размер N (рис. 8.11). Для исключения влияния перекоса

632

Измерение резьб

 

 

 

ТАБЛИЦА 8.13

Ф о р м у л ы д л я п о д с ч е та d Zy и з м е р я е м о го с п о м о щ ь ю н о ж е й с ш а р и к о в ы м и

 

 

н а к о н е ч н и к а м и

 

Тины резьб

 

Формулы _

 

Трапецеидальная (угол

30®)

d2 <= N — 2,8637^ш +

1,8665

Упорная (углы 30° и 3°)

d2 ~ N — 2,4236dm -{-

1,58795

П р и м е ч а н и е .

— номинальное значение диаметра шарика.

оси резьбы на 'результат

измерения размер N определяют дважды

с перестановкой одного из ножей е соседнюю впадину. Размер сред­ него диаметра резьбы подсчитывается по формулам, Приведенным в табл. 8.13.

Суммарную поправку С, которую необходимо прибавлять к фор­ мулам табл. 8.13, подсчитывают по формулам табл. 8.8., кроме Су,

которая определяется по формуле

 

 

 

 

С3 = - - К (Д<4 +

д 4 ) .

(8.13)

где

К — коэффициент,

равный

1,4, —

для трапецеидальной и 1,2 — для упор­

ной резьбы; Айш и Ad"LU—действитель­

ные

отклонения диаметров шариков.

Для

измерения

н а р у ж н о г о

д и а м е т р а

резьбы

используют

универсальные

измерительные

при­

боры. При

относительных измерениях

калибров-пробок применяют концевые

меры 5-го

разряда

и плоские

нако­

нечники

типа

НГП-8

или НГП-15

1-гс) класса

по ГОСТ

11007—66.

быть

Элементы профиля резьбы. Шаг наружной резьбы

может

измерен на микроскопах (универсальном и инструментальном) теневым способом, с помощью ножей, шариковых наконечников й контактного приспособления.

П р и и з м е р е н и и ш а г я т е н е в ы м с п о с о б о м ко­ лонку микроскопа наклоняют на угол подъема резьбы и диафрагму осветителя устанавливают согласно данным табл. 8.12. Центральную штриховую линию окулярной сетки совмещают с боковой стороной профйля резьбы так, чтобы перекр'естие было примерно в середине выеоты профиля. После отсчета но шкале продольного хода перемещают каретку микроскопа в продольном направлении так, чтобы та же ли­ ния окулярной сетки совместилась с боковой стороной профиля со­ седнего (или любого другого) витка резьбы. Снимают второй отсчет

Резьбы цилиндрические

633

по шкале продольного хода. Разность обоих отсчетов даст величину шага резьбы соответственно измеренному числу витков.

Для исключения влияния перекоса резьбы относительно оси изме­ рения вторично измеряют величину шага по вторым сторонам профиля резьбы аналогичным образом. Среднее арифметическое из полученных значений соответствует величине шага без погрешности перекоса.

При контроле резьбовых калибров с поминальными диаметрами менее 3 мм шаг измеряется с двух сторон: со стороны, обращенной к наблюдателю, и с противоположной стропы калибра. За размер шага принимается среднее арифметическое им четырех измерении. Этим исключается погрешность от перекоса резьбы и в вертикальной

плоскости,

причем

эта

погрешность

значительна

только

для

малых диа­

метров.

и з м е р е н и и

ш а г а

П р и

с п о м о щ ь ю

н о ж е й

-подго­

товка остается такой же, что и для измерения среднею диаметра.

При измерении шага по одноимен­ ным сторонам профиля нож подво­ дится вплотную (без просвета) пооче­ редно к двум виткам резьбы, между которыми производится измерение шага. С риской ножа совмещается соот­ ветствующая штриховая линия оку­ лярной сетки. Отсчеты снимаются по микроскопу продольного хода.

Для исключения влияния перекоса резьбы относительно оси измерения производится второе измерение по вторым сторонам профиля и берется среднее арифметическое двух результатов. Для малых диа­ метров делают четыре измерения (см. выше).

И з м е р е н и е ш а г а т р а п е ц е и д а л ь н ы х и у п о р ­ н ы х н а р у ж н ы х р е з ь б на микроскопе производят также с помощью специальных ножей с шариковыми наконечниками -и ри­ сками. Диаметр шарика выбирается таким, чтобы при установке во впадины резьбы шарик касался ее профиля, но центр его находился вне впадины (рис. 8.12). При измерении центральную штриховую ли­ нию окулярной сетки накладывают на риску ножа, который повора­ чивают, если нужно, в плоскости стола микроскопа. Отсчеты снимаются

по продольной шкале

прибора.

При определении

шага резьбы путем измерения д о л и ш а г а

необходимо вместе с контактным приспособлением, применять измери­ тельные бабки ИБ-21 и ИБ-24 (см. главу четвертую, стр. 532 ). В этом случае деталь с резьбой прикрепляется при помощи хомутика и поводка к шпинделю бабки. Измерив продольное перемещение наконечника при повороте детали на определенный угол, легко подсчитать величину полного шага по формуле

5 =

/360

(8.14)

 

со

 

где 5 — искомый шаг в мм; / — измеренная величина доли шага в мм; со — угол поворота детали при измерении в град.

634

Измерение резьб

 

П р и и з м е р е н и и

м н о г о з а х о д н ы х

р е з ь б воз­

никает необходимость проверить правильность деления по заходам. Для этого измеряются шаги между соседними витками (заходами). Количество таких измерений должно быть не меньше числа заходов.

Результаты

измерений сравниваются между со'бой.

П р и

и з м е р е н и и

ш а г а

х о д о в ы х

в и н т о в иногда

возникает

необходимость

проверки

шага винта

совместно с гайкой.

Для этого ходовой винт с гайкой закрепляется в центрах универсаль­ ного микроскопа. Поводок измерительной бабки микроскопа, установ­ ленной вместо левой центровой бабки, скрепляется с хомутиком, за­

Рис. 8.13

крепленным на ходовом винте, а гайка ходового винта фиксируется с целью устранения возможного ее поворота. Ходовой винт повора­ чивается на угол, величина которого задается по измерительной бабке. Гайка при этом переместится вдоль винта на величину, которая изме­ ряется визирным или контактным методом. Разность между измерен­ ной величиной перемещения гайки и рассчитанной теоретически дает суммарную погрешность шага винтовой пары на данном углу поворота.

Измерение шага резьбы на изделиях, которые не могут быть уста­ новлены на микроскопах, может быть произведено с помощью с п е ­ ц и а л ь н ы х п р и б о р о в - ш а г о м е р о в (рис. 8.13). Шаго­ меры устанавливаются на нуль по специальным установочным при­ способлениям. Необходимо, чтобы при измерении все три ножки шаго­ мера вошли во впадины резьбы. По шкале прибора отсчитывают откло­ нение измеряемого шага от заданной величины.

Специальный накладной шагомер ОКБ-1263, разработанный в ОКБ Министерства станкостроительной и инструментальной промыш­ ленности, позволяет вести непрерывное измерение шага ходовых вин­ тов с записью результатов. Шагомер базируется по наружному диа­ метру винта, а его ножевые наконечники входят во впадины резьбы.

Резьбы цилиндрические

635

В шагомере использован ппсвмопреобразователь. Погрешность при­ бора ±0,0007 мм [1].

Номинальный шаг резьбы (или число ниток на дюйм) определяется с помощью резьбовых шаблонов (резьбомеров). В соответствии с ГОСТ 519—66 резьбовые шаблоны выпускаются наборами для метриче­ ской резьбы с шагом от 0,4 до 6 мм включительно и для дюймовой резьбы с числом ниток на дюйм от 28 до -1 включительно.

При наложении резьбомера на профиль резьбы (рис. 8.14) следует использовать возможно большую ее длину, так как это повышает

Т О Ч н л г т к п п п р п р л р р м я

Рис. 8.14

 

Рис.

8.15

У г о л п р о ф и л я

н а р у ж н о й

р е з ь б ы

может быть

измерен на микроскопах теневым способом и с помощью ножей. Обычно угол профиля измеряется одновременно со средним диаметром или шагом.

При измерении половины угла профиля теневым способом цен­ тральную штриховую линию окулярной сетки микроскопа совмещают поочередно со сторонами профиля резьбы, а при измерении с помощью ножей — с риской ножа. Отсчеты снимают по угломерной шкале оку­ лярной головки.

Половину угла профиля калибров диаметром менее 3 мм измеряют в одном осевом сечении с двух сторон (рис. 8.15). Действительные

значения половин угла

профиля

резьбы подсчитываются по формулам

 

 

 

 

а

 

 

(8.15)

 

 

 

~2 прав =

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8.16)

где

а ,

а

а

, . ,

а

 

 

 

— / / ,

-J

/ / / и у / К — значения половины угла, полученные

при

измерении.

 

 

 

 

 

63 6

Измерение резьб

Погрешность половины угла ^б-~^ определяют как среднее ариф­

метическое абсолютных значений отклонений обеих половин угла профиля от номинального

( 1

прав ) + ( ■

ном-----— лев ) (8.17)

б - н

 

 

где 2"а ном — номинальное значение угла профиля.

Иногда при больших углах подъема резьбы прибегают к наклону изделия отно­ сительно оси центров (или продольного хода) микроскопа. Следует помнить, что при этом рассматривается профиль в нормальном сече­ нии резьбы.

Наклон колонки микроскопа дает до­ вольно значительное искажение угла про­ филя в сторону уменьшения. Например, наклон колонки на 6° при измерении метри­ ческой резьбы = 60°) вызывает погреш­

ность измерения половины угла б ^ = — 12',

а наклон колонки на 12° при измерении трапецеидальной резьбы (а = 30°) дает по­ грешность измерения половины угла про­

филя б ~ = —40' [4].

Вследствие этого результат измерения половины угла профиля резьбы теневым способом необходимо пересчитывать по формуле

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

(8.18)

 

 

 

tg Т

COS ф

*

 

 

 

где ----- искомая половина угла профиля;

— — измеренная величина

половины

угла

профиля;

ф — угол

подъема

резьбы

(угол

наклона

колонки

микроскопа).

п р о ф и л я

 

р е з ь б ы

на

крупных

Для

контроля у г л а

 

объектах,

а также для контроля установки

резьбового

резца приме­

няются

токарно-резьбовые

микроскопы,

так

называемые т о к а р ­

н ы е

л у п ы

(рис. 8.16).

Токарную лупу

устанавливают в центрах

станка или непосредственно на наружном диаметре контролируемой резьбы или заготовки. Контур угла профиля резьбы или контур резца сравнивают со штриховым углом лупы, соответственно с чем коррек­ тируют угол профиля нарезаемой резьбы или исправляют установку резца.

Токарные лупы применяются также на резьбо-шлифовальных станках для контроля угла профиля шлифовального круга при его правке.

Резьбы цилиндрические

637

Внутренний диаметр наружной резьбы. Внутренний диаметр изме­ ряется на микроскопах теневым способом. Штриховую линию окуляр­ ной сетки накладывают на впадины резьбы, а у калибров-пробок на точки, в которых начинается закругление впадины, или на линию, ограничивающую углубление внутреннего диаметра (рис. 8.17). От­ счеты снимают по микроскопу поперечного хода.

В цеховых условиях внутренний диаметр наружной цилиндриче­ ской резьбы может быть измерен е помощью резьбового микрометра, снабженного двумя коническими вставками (е углом конуса, меньшим угла профиля резьбы) с острыми копнами. Величина искомого диаметра подсчитывается по формуле

^вл

Л”

(8.19)

'1

 

 

где а — размер, полученный на микро­ метре; S — номинальный шаг резьбы в мм.

Чн

Внутренний диаметр можно измерить также с помощью резьбового микрометра с конической и плоской вставками. Сначала измеряется наружный диаметр при помощи плоских вставок, вставленных в микро­ метр. Затем вместо плоской вставки в шпиндель микрометра встав­ ляется коническая (с углом конуса, меньшим угла профиля резьбы.) Микрометр устанавливается на нуль или проверяется отсчет при сомк­ нутых вставках. После этого измеряется размер В (рис. 8.18).

Внутренний диаметр подсчитывается по формуле

 

dm -

W -

d,

(8.20)

где

d — наружный диаметр

резьбы

14].

 

 

В табл. 8.14 приведены погрешности измерения элементов наруж­

ной резьбы различными методами и средствами.

 

 

Измерение

внутренних резьб

 

ней

Наиболее распространенный метод измерения (контроля) внутрен­

резьбы — комплексный

метод,

заключающийся

в свинчива ии

с калибром или контркалибром (см. главу вторую). В отдельных слу­ чаях (например, для лабораторных исследований) измеряются элементы внутренней резьбы.

Средний диаметр внутренней резьбы, св. 18 мм, измеряется на горизонтальном оптиметре (см. главу вторую) с помощью специального приспособления, состоящего из круглого столика, специальных

638

Измерение резьб

 

 

 

 

 

 

 

ТАБЛИЦА

8.14

П о гр е ш н о с ти

и зм е р е н и я э л е м е н то в н а р у ж н о й

р езь б ы

р а з л и ч н ы м и

м е то д а м и [4 ]

 

 

S3

 

Погреш ­

 

 

as

 

 

 

<3J

 

ности

из -

 

 

сх

 

мерения

 

 

0)

 

П рове­

 

S

 

+ для ин­

Средства и методы

00

Объекты

тервалов

ряемые

S

измерения

3

измерения

диаметров

элементы

 

 

е

 

 

 

 

 

 

<D

 

ОО

18—50

50-100

 

 

С я

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

о.2

 

 

 

 

мкм

Средний

диаметр

Шар

Универсальный микро­ скоп с ножами

Микрометр резьбовой:

абсолютным методом

с установкой по резьбовому образ­

цу

Инструментальный микро­ скоп с ножами

Универсальный микро­ скоп:

с ножами

без ножей

Инструментальный микро­ скоп:

сножами по конце­ вым мерам 5-го разряда

без ножей по конце­ вым мерам 5-го разряда

Инструментальный микро­ скоп:

с ножами

без ножей

Шагомер с ценой деления 0,002 мм:

сустановкой по раздвижному об­ разцу

сустановкой по жесткому образцу

1 — 100

Калибры

1 —350

Изделия

1—350

»

1 - 2 5

*

1— 100

Калибры

1 -1 0 0

»

1—50

 

1—50

Калибры

1 —50

Изделия

1 - 7 5

»

j—iо

о> о

Нарезанные

 

 

изделии*

 

 

Шлифован­

 

 

ные изделия

»

60

Нарезанные

изделия

Шлифован­ ные изделия

2,5 I 3,5;| 4,5

150

100

6

мкм

1.5 2,5 3,0

2 3 3.5

2,5 3,5

3 4

5

8

15

10

10

5

П рове­ ряемые элементы

Половина

угла

профиля

Внутрен­ ний диа­ метр

Резьбы цилиндрические

639

Продолжение табл. 8.14

 

к

 

 

X

 

 

сх

 

Средства и методы

X

Объекты

измерения

Я

намерения

 

 

 

i‘(

г

 

1: п:

Универсалииым

ми кро­

 

еной:

 

 

 

 

с ножами

 

1— ПН)

без

ножей:

 

S <

0,5

мм

1 — 100

5

> 0,5

мм

1— 100

Инструментальный микро­

 

скоп;

 

 

 

 

с ножами

 

1—50

без

ножей:

 

5

<

0,5

мм

7 СП о

 

5

>

0,5

мм

1—50

Универсальный

микро­

1— 100

скоп

 

 

 

Инструментальный

микро­

1 —50

скоп;

 

 

 

при

непосредствен­

1—25

ном

измерении

 

при

измерении от

1 —50

наружного

диа­

 

метра

 

 

Калибры

»

Калибры

иизделия

То же

»

Калибры

Изделия

»

П огреш ­ ности из­ мерения + для ин­ тервалов диа метров

по

о

§

ю

1

7

1

1

о

оо

 

 

ю

минуты

(■- ь - и

(' + - Р

 

00

 

+ -

(2

1^0

 

(3 + - и

(3 + - р

мкм

4

6

10

10

640

Измерение резьб

б о к о ви ч к о в,

набора шариковых измерительных наконечников и дер­

ж авки д ля

сборки установочного блока.

Боковички (рис. 8.19) имеют вырезы с тем же углом, что и кон­ тролируемая резьба. Боковички имеют доведенные плоскости / и 2, благодаря чему к ним могут быть притерты концевые меры. При помощи боковичков и концевых мер длины в державке собирается установоч­

ный блок. Величина его

подсчитывается по формуле

 

/ =

d i + t — (а + b)t

(8.21)

где I — размер блока концевых мер; d% — теоретический средний диа­ метр резьбы; t — теоретическая высота резьбы (рис. 8.20); а и b — постоянные для данных боковичков (рис. 8.19).

Под один из боковичков подкладывается блок концевых мер раз- 5

мером -gr. По собранному блоку оптиметр устанавливается на нуль,

причем на оптиметр надеваются скобы с шариковыми измерительными наконечниками в соответствии с шагом резьбы. Измеряемая резьба уста­

навливается

на круглом

столике

вместо

установочного

блока;

во впадины

резьбы

вводятся

шариковые

измерительные

нако­

нечники

и

по

оптиметру

получают

отклонение

среднего диаметра

резьбы

от теоретического.

шага и угла

внутренней

резьбы

Измерение

среднего

диаметра,

калибров-колец с шагом от 0,25 до 2 мм и средним диаметром от 18 до 98 мм может быть произведено с помощью приспособления ИЗК-59 к универсальному микроскопу УИМ-21. Оптическая схема приспособ­ ления основана на схеме двойного микроскопа акад. В. П. Линника, так как в основе ее лежит использование щелевого У-образного отвер­ стия. Световой пучок, проходя через щель, осуществляет так называе­ мое световое сечение резьбового профиля, и его изображение попадает в окуляр микроскопа. Параметры резьбы измеряются с помощью отсчетных устройств микроскопа [1].

Внутренний диаметр резьбы измеряется обычными контактными инструментами, в частности концевыми мерами с обычными боковичками (см. главу четвертую).