Блинкова Е. и др. Поэлементный контроль резьбовых

Цель работы

Целью лабораторной работы является обучение студентов методике дифференцированного контроля резьбы и ознакомление с техническими средствами контроля элементов резьбы.

Содержание лабораторной работы

Работа предусматривает дифференцированный контроль элементов резьбы болта с помощью следующих измерительных средств:

1.Измерение наружного диаметра резьбы гладким микрометром.

2.Измерение среднего диаметра резьбы резьбовым микрометром, оснащенным тремя проволочками.

3.Измерение внутреннего диаметра, шага и половины угла профиля резьбы на инструментальном микроскопе.

По результатам измерений отдельных элементов резьбы следует определить приведенный средний диаметр резьбы и дать заключение о годности резьбы болта по среднему, наружному и внутреннему диаметрам.

Объекты измерений

В качестве объектов измерения используются резьбовые детали (болты) с метрической резьбой, выполненные по 4-6 степени точности.

Измерительные приборы и инструменты

1.Микрометр гладкий с ценой деления 0,01 мм и диапазоном измерения

0-25 мм.

2.Резьбомер.

3.Проволочки калиброванные (комплект из 3-х штук).

4.Набор плоско-параллельных концевых мер длины.

5.Инструментальный микроскоп с ценой деления микровинтов 0,005 мм.

Методы и средства контроля резьбы

Резьбовые изделия контролируются в основном двумя методами: дифференцированным и комплексным.

Дифференцированный метод контроля предполагает измерение каждого элемента резьбы в отдельности (наружного и внутреннего диаметров, среднего диаметра, шага и угла профиля). Он достаточно трудоемок, поэтому его применяют для контроля точных резьб: резьбовых калибров, ходовых винтов станков, метчиков и т.д. При дифференцированном методе контроля используют универсальные средства измерения: инструментальные микроскопы и горизонтальные оптиметры – для измерения наружных и внутренних диаметров, шага и угла профиля; микрометры с тремя проволочками, штихмасы с резьбовыми вставками – для измерения среднего диаметра).

Комплексный метод контроля выявляет соответствие действительного контура резьбы предельному. При этом используются предельные резьбовые калибры, проекторы и шаблоны с предельными контурами.

Три проволочки равного диаметра dn закладываются во впадине резьбы и при помощи оптиметра или гладкого микрометра измеряется размер M.

Средний диаметр резьбы d2 определяется по формуле:

dn – действительный диаметр проволочек, замаркированный на проволочке, мм;

P – номинальный шаг резьбы (определяется приближенно с помощью резьбомера, изображенного на рисунке 2);

α/2 – половина угла профиля резьбы.

Чтобы исключить влияние погрешностей угла профиля пользуются проволочками с так называемыми наивыгоднейшими диаметрами dнг, при которых проволочка касается таких точек боковых поверхностей профиля резьбы, где ширина канавки равна половине номинального шага:

dn дейст выбирается близким к dn нг , dn дейст маркируется на проволочке. Номинальный шаг резьбы определяется с помощью резьбовых шаблонов,

соединенных в набор резьбомера (рисунок 2).

Рисунок 2 – Резьбомер

Шаблоны накладываются поочередно к виткам резьбы. Равенство номинальных размеров шага резьбы и шаблона определяется на просвет. Три проволочки одного и того наивыгоднейшего диаметра закрепляются в башмачках (рисунок 3), на которых маркируется диаметр dn проволочки в мм.

Рисунок 3 – Шаблоны трех проволочек

Башмачки с проволочками одевают на цилиндрическую часть пятки и шпинделя микрометра и закрепляют их винтом (рисунок 4). При измерении проволочка закладывается так, чтобы одна проволочка лежала во впадине с одной стороны, а две другие – в соседних, на диаметрально противоположной стороне резьбы, как показано на рисунке 1. Надо следить за тем, чтобы проволочка не покачивались. Размер М проверяется в трех сечениях. Средний результат измеренных значений М подставляют в формулу (2) и подсчитывают величину среднего диаметра. Полученный результат измерений записывается в протокол и принимается за величину среднего диаметра проверяемой резьбы.

Рисунок 4 – Микрометр с тремя проволочками

Измерение наружного диаметра резьбы

Измерение наружного диаметра производится контактным прибором, например, гладким микрометром (рисунок 4). Полученный результат измерений сравнивается с предельными значениями наружного диаметра по ГОСТ 160932004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором» и дается заключение о годности детали по этому параметру.

Измерение внутреннего диаметра, шага и половины угла профиля резьбы на инструментальном микроскопе

Измерение внутреннего диаметра, шага и половины угла профиля резьбы производится на малом инструментальном микроскопе ММИ, который служит как для линейных, так и для угловых измерений. Схема инструментального микроскопа показана на рисунке 5.

1 — основание, 2 — микрометрическое устройство поперечной подачи, 3 — предметный стол, 4 — центровая бабка, 5 — кронштейн, 6 — штриховая окуляр-

ная головка с отсчетным микроскопом угловой шкалы, 7 — кремальера перемещения кронштейна,

8 — тормоз кронштейна, 9 — колонка, 10 — маховик наклона колонки, 11—осветитель,12— микрометрическое устройство продольной подачи, 13— винт поворота верхней плиты стола

Рисунок 5 – Схема малого инструментального микроскопа

Основные технические и метрологические характеристики малого инструментального микроскопа типа ММИ

При угловых измерениях изделие устанавливается таким образом, чтобы одна образующая его угла совпадала с центральной штриховой линией сетки при совпадении вершины угла с оптической осью микроскопа. При этом в отсчетном угломерном микроскопе производится первый отсчет (желательно, чтобы он был равен нулю). Затем поворачивается штриховая сетка до совпадения ее центральной штриховой линии со второй образующей угла изделия и производится второй отсчет. Если первый отсчет равнялся нулю, то второй будет являться результатом измерения. Если первый отсчет не равнялся нулю, то надо вычесть его величину от второго отсчета и получить результат измерения. Показания инструментального микроскопа изображены на рисунке 8.

Измерение внутреннего диаметра резьбы

Вращая микровинт 2 (рисунок 5) и совмещая горизонтальную линию штриховой сетки с линией впадин в верхней и нижней части резьбы, производят отсчеты показаний по шкалам гильзы барабана микровинта. Разность этих отсчетов определит величину внутреннего диаметра. Результат измерения сравнивается с допустимыми по ГОСТ 16093 значениями внутреннего диаметра и делается вывод о годности резьбы по этому параметру.

Измерение угла профиля и шага резьбы

Для того, чтобы можно было судить не только о величине угла, но и наклоне профиля к оси резьбы, измерения рекомендуется производить по половинам угла, совмещая штриховую линию сетки поочередно с правой и левой сторонами профиля. Сумма результатов измерения является величиной угла профиля, а их равенство показывает перпендикулярность биссектрисы угла к оси резьбы.

Измерение половин угла профиля 2

Для измерения половин угла профиля среднюю пунктирную линию сетки совмещают с одной стороной профиля и производят отсчет по угловой шкале микроскопа от нулевого ее положения. Величина отсчета будет равна половине угла профиля.

При совмещении пунктирной линии со второй стороной профиля показание отсчетного микроскопа будет разно 360° - β = 2 .

Результат измерения: 7,455 мм – 6,75 = 0,705 мм

I

II

Результат измерения: 38026./

Рисунок 8 – Показания инструментального микроскопа

Чтобы исключить ошибку измерения от перекоса детали в горизонтальной плоскости, необходимо измерять половины угла профиля в верхней и нижней частях профиля резьбы (рисунок 9).

Измеряем 2 I ; 2 II ; 2 III ; 2 IV .