Методы и средства контроля и измерения точности цилиндрических резьб

Точность резьбы можно контролировать дифференцированным (контроль каждого параметра) и комплексным (контроль расположения контура резьбы в предписанном поле допуска) методами. Дифференцированный метод контроля наружной и внутренней резьб применяется в случаях, когда допуски даны отдельно на каждый элемент резьбы: наружный диаметр болта и внутренний диаметр гайки, средний диаметр, шаг и половину угла профиля. Этот метод сложен, трудоемок, а поэтому его применяют главным образом при контроле ответственных – точных резьб (ходовых винтов, инструментов, контрольных калибров) и настройке резьбонарезных станков –автоматов. Иногда по результатам контроля отдельных параметров судят (после вычислений) о комплексном параметре, например о приведенном среднем диаметре резьбы. Каждый из этих методов, в свою очередь, подразделяются в зависимости от средств измерения, способов измерения и т.п.

При комплексном методе контроля выявляется положение действительного контура относительно предельных контуров, заданных стандартом, и обеспечивается соответствующая посадка по всей длине свинчивания. Этот метод предопределяет одновременный контроль резьбы по всем параметрам, кроме наружного диаметра болта и внутреннего диаметра гайки.

Комплексный контроль резьб выполняют либо с помощью предельных калибров, либо с помощью проекторов и шаблонов с предельными калибрами. Калибрами отсортировываются те изделия, размеры которых по результатам проверки укладываются в границы допуска. Изделия, размеры которых не укладываются в поле допуска, отбраковываются.

В систему калибров входят рабочие гладкие и резьбовые проходные (ПР) и непроходные (НЕ) калибры и контркалибры (КПР-ПР, КНЕ-ПР, У-НЕ, КНЕ-НЕ, КИ-НЕ, У-ПР) для проверки регулирования (установки) рабочих скоб и колец.

Рабочие предельные резьбовые пробки служат для контроля изделий с внутренней резьбой (гайки), а резьбовые кольца или скобы для контроля изделий с наружной резьбой (болты, шпильки). Непроходные резьбовые кольца имеют канавку по наружному диаметру, так как они проверяют только средний диаметр резьбы.

Рабочие гладкие предельные калибры (скобы и пробки) служат для контроля наружного диаметра резьбы болта и внутреннего диаметра резьбы гайки.

Дифференциальный метод основан на измерении каждого элемента резьбы в отдельности и по нему делают заключение о годности. Этот метод применяется при наладке технологического процесса, контроля метрических резьб диаметром свыше 200 мм и при посадке с натягом.

Измерения наружного диаметра наружной резьбы не отличается от измерения гладких цилиндрических деталей, т.е применяются те же инструменты и приборы (штангенциркуль, микрометр и т.п.). Контроль этого параметра выполняется также предельными калибрами-скобами для гладких цилиндрических деталей.

Такими же приборами и инструментами измеряется внутренний диаметр внутренней резьбы, но они имеют несколько иное конструктивное оформление или специальные приспособления для измерения внутренних диаметров. Внутренний диаметр резьбы контролируется так же калибрами-пробками для гладких цилиндрических отверстий.

Внутренний диаметр наружной резьбы измеряется двумя способами: контактным и бесконтактным. При контактном способе измерения применяются обычные приборы для измерения наружных диаметров гладких цилиндрических деталей (контактные элементы на них заменяются специальными наконечниками в виде призмы и конуса). Угол при вершине наконечника должен быть меньше угла профиля резьбы, а радиус притупления при вершине – меньше радиуса закругления впадины резьбы.

Наиболее распространен способ измерения слепков внутренней резьбы по методам, применяемым для измерения параметров наружной резьбы. Слепок резьбы изготовляется заливкой нарезанного отверстия легкоплавким сплавом с малым коэффициентом термического расширения или запрессовкой специальной амальгамы в измеряемую резьбу с последующим вывинчиванием отливки или слепка. При этом наивысшая достигаемая точность измерения линейных размеров параметров резьбы ±15 мкм.

Средний диаметр резьбы измеряется на микроскопах с помощью измерительных ножей и без них. Методом трех или двух проволочек, с применение призматических вставок с различными приборами (оптиметром, индикатором и т.д.).

При измерении среднего диаметра на микроскопах или проекторе за действительный средний диаметр d₂ принимают среднее арифметическое из результатов измерения по правым и левым сторонам профиля для компенсации ошибки, вызываемой перекосом от резьбового изделия относительно направления продольного перемещения стола прибора.

Половина угла профиля измеряется на проекторе, микроскопе, накладными угломерами. Точные результаты получаются при измерении половины угла профиля на микроскопе резьбовыми ножами для ориентирования визирных рисок измерительного прибора параллельно образующей профиля. Для внутренних диаметров свыше 14 мм половина угла профиля можно измерять прибором для бесконтактных измерений, работающих по принципу светового сечения. При бесконтактном методе тонкая полоса света, попадающая на профиль измеряемой резьбы, имеет профиль осевого сечения резьбы. Спроектированная микроскопом на поверхность витка резьбы пространственная щель становится видной в окуляре микроскопа в виде тонкой светлой полоски. Угол измеряется на микроскопе с помощью окулярной сетки.

Шаг резьб измеряется на микроскопах с ножами и без ножей, на проекторе, накладными шагомерами (для проверке шага резьбы диаметром свыше 200 мм). Для компенсации погрешности, вызываемой перекосом оси резьбового изделия в горизонтальной плоскости, измерение на микроскопе производится по правым и левым сторонам. За действительный размер принимается среднее арифметическое из четырех измерений.

Контрольные вопросы.

1. Какие основные типы стандартных резьб Вы знаете?

2. Какими элементами определяется профиль любой резьбы?

3. Какие резьбы и почему применяют в подвижных и неподвижных резьбовых соединениях?

4. Какие преимущества и недостатки имеют резьбовые соединения?

5. Какие требования предъявляют к резьбовым соединениям?

6. Как влияет на работоспособность резьбовых соединений точность резьбы?

7. Как влияет форма впадин наружной и внутренней резьбы на работоспособность резьбовых соединений?

8. Какие виды посадок применяют в резьбовых соединениях?

9. Что означает понятие «допуск среднего диаметра является суммарным»?

10. Что такое приведенный средний диаметр резьбы болта или гайки?

11. Какие степени точности, виды отклонений и группы длин свинчивания предусмотрены для метрических резьб с зазорами?

12. Что называют погрешностью шага резьбы? Какие виды и причины появления этих погрешностей Вы знаете?

13. Что называют длиной свинчивания резьбового соединения?

14. Чем характеризуется длина свинчивания и как она влияет на характер и работоспособность резьбового соединения?

15. Методы контроля резьбы по наружному и внутреннему диаметру.

Дата добавления: 2015-08-10