Milling-master.ru

В помощь хозяину
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инструмент для контроля резьбы

Измерительный инструмент и способы измерения резьбы

Для определения основных размеров резьбы на предприятиях машиностроения и приборостроения применяют различные мерительные инструменты– универсальные и специальные. Специальные – микрометры, калибры, микроскопы и ряд других.

На рис. 4.1 показан калибр для контроля резьбы в отверстии. С одной стороны калибра выполнена резьбовая пробка — «проход», а с другой – «не проход». Деталь считается годной, если в отверстие ввинчивается проходная пробка калибра и не ввинчивается непроходная.

В курсе Инженерная графика при изучении резьб на лабораторных работах применяют универсальный измерительный инструмент – штангенциркуль тип ШЦ-11 (рис. 4.2), с ценой деления измерительной шкалы (нониуса) 0,1 мм или 0,05 мм и штангенциркуль с глубиномером и ценой деления – 0,1 мм.

К универсальным измерителям относят штангенциркули различных конструкций. Измерительные приборы студент

Рис..4.1 Калибр для измерения резьбы изучает в курсе «Метрология, стандарти-

М10х1,5 в отверстии зация и технические измерения» или в

других курсах, где вопросы взаимозаменяемости и технология изготовления и контроля качества изделий основные в подготовке специалиста.

На рис. 4.3 показан штангенциркуль с глубиномером и процесс измерения внутреннего диаметра D2 резьбы в отверстии.

Шаг резьбы определяют специальным инструментом — резьбомером, рис. 4.4 а или специальными шаблонами, рис. 4.4 б.

Резьбомер применяют как для наружных резьб, так и для резьб в отверстиях.

В тех случаях, когда по каким то причинам резьбомера нет, применяют приближенный метод – метод оттиска, рис. 4.5 (справа) или измеряют длину нескольких шагов непосредственно линейкой. Суть метода

Рис. 4.2 Штангенциркуль тип ШЦ — 11

Рис. 4.3 Измерение диаметра Рис. 4.4 Измерение шага резьбы резьбомером

внутренней резьбы метрическим

понятна из рис. 4.5. Определив тем или другим способом длину суммы шагов нескольких резьбовых ниток, делят эту длину на число шагов. Подобные методы получили название косвенных, так как результат получают не прямым измерением, а после вычислений по определенным формулам или правилам. В результате получают приближенно величину

Рис. 4.5 Измерение шага при помощи линейки непосредственно на резьбе (слева) и по оттиску (справа)

шага. Полученное число сравнивают с таблицами ГОСТа и устанавливают действительную величину шага.

По измеренным диаметрам и шагу определяют остальные геометрические параметры резьб путем сравнения полученных данных с таблицами ГОСТ.

Методы контроля резьбы | 13.02.2012

Основными параметрами резьбы являются наружный, внутренний и средний диаметр, шаг и угол профиля, так как они определяют эксплуатационные свойства резьбового соединения (точность, прочность, характер контакта, и другие).
В процессе производства резьбовых деталей любой из этих элементов резьбы может иметь погрешности изготовления. Кроме того, возможны отклонения: от концентричности диаметральных сечений; от заданных параметров, характеризующих взаимное расположение резьбы и других поверхностей детали; несоответствие параметра шероховатости резьбовой поверхности и т.д. Все это приводит к нарушению взаимозаменяемости, ухудшает качество и свинчиваемость резьбового соединения, снижает его прочность.
Существуют два метода контроля точности резьб — дифференцированный (поэлементный) и комплексный.
Дифференцированный метод применяют, когда на каждый параметр резьбы допуски указаны отдельно. При этом отдельно контролируют шаг, средний диаметр, половину угла профиля. Данный метод является сложным и трудоемким, поэтому используется для контроля точных резьб (калибров, резьбообразующего инструмента, специальных резьбовых деталей), а также используется при наладке технологического процесса и при исследовании причин дефектов.
Комплексный метод контроля применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным допуском. Метод основан на одновременном контроле среднего диаметра, шага, половины угла профиля, внутреннего и наружного диаметров резьбы путем сравнения действительных размеров с предельными. Это обеспечивается использованием предельных калибров.
В крупносерийном и массовом производстве контроль предельными резьбовыми калибрами является основным. Также этот метод применяется в единичном и мелкосерийном производстве.

Контроль резьбы калибрами.

В комплект для контроля ци¬линдрических резьб входят проходные (ПР) и непроходные (НЕ) предельные калибры.

Рабочие калибры — калибры для проверки правильности размеров резьбы в процессе ее изготовления.
Контрольные калибры (контркалибры) — калибры для контроля или регулирования (установки) размеров рабочих калибров.

Для контроля размеров внутренней резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-пробки (рис.1)

Свинчиваемость проходного калибра-пробки с гайкой означает, что средний диаметр резьбы гайки не выходит за установленный наименьший предельный размер, а погрешности угла профиля и шага резьбы гайки компенсированы соответствующим увеличением среднего диаметра. Вместе с тем проверка данным калибром гарантирует, что наружный диаметр гайки не меньше наружного диаметра болта
Непроходной калибр-пробка, как правило, не должен ввинчиваться в гайку. Допускается ввинчивание:

  • для глухих резьб — не более чем на два оборота;
  • для сквозных резьб — не более чем на два оборота с каждой стороны).

Для коротких резьб (до четырех витков) ввинчивание непроходного калибра-пробки допускается:

  • для глухих резьб — до двух оборотов с одной стороны;
  • для сквозных резьб — до двух оборотов в сумме с двух сторон.

Проверка непроходной резьбовой пробкой гарантирует, что средний диаметр гайки не больше установленного предельного размера.
Для контроля размеров наружной резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-кольца (рис. 2).

Читать еще:  Инструментальной углеродистой сталью является

Проходное резьбовое кольцо должно навинчиваться на проверяемый болт или аналогичный тип крепежа, что свидетельствует о том, что средний диаметр резьбы болта не выходит за установленный наибольший предельный размер и что погрешности угла профиля и шага резьбы болта компенсированы соответствующим уменьшением среднего диаметра. Также проверка этим калибром гарантирует, что внутренний диаметр болта не больше внутреннего диаметра гайки. Непроходное резьбовое кольцо, как правило, не должно навинчиваться на болт. Допускается навинчивание не более чем на два оборота.
Проходные резьбовые калибры имеют полный профиль резьбы (рис. 3, а) и длину, равную длине свинчивания. Фактически они должны быть прототипом сопрягаемой детали.
Непроходные резьбовые калибры имеют укороченный профиль (рис. 3, б) с минимальной длиной сторон профиля резьбы и сокращенное число витков. Это делается для того чтобы уменьшить влияние погрешностей половины угла профиля и шага и контролировать только средний диаметр.

Полный профиль резьбы калибров выполняют с канавкой произвольной формы или со впадиной закругленной формы.
Укороченный профиль резьбы калибров-пробок получают за счет уменьшения наружного диаметра пробок и прорезания канавок у впадин по внутреннему диаметру, у калибров колец — путем увеличения внутреннего диаметра и прорезания канавки у впадины по наружному диаметру.

Вместо жестких резьбовых калибров-колец можно применять проходные и непроходные регулируемые калибры-кольца (рис.4)

В конструкции данных калибров предусмотрен специальный регулировочный винт, с помощью которого, в условиях измерительной лаборатории по специальным установочным калибрам, производится настройка калибра на заданный размер и компенсация износа.
Для контроля наружной резьбы используют также роликовые резьбовые скобы (рис. 5)

Двухпредельная роликовая скоба имеет две пары роликов, у которых профиль резьбы и расстояние между средними диаметрами резьбы первой пары соответствует проходному кольцу, а те же параметры второй пары — непроходному. Ролики установлены с эксцентриситетом, что дает возможность производить регулировку размера. Применение резьбовых скоб позволяет производить измерения деталей в центрах и значительно сокращает вспомогательное время контроля, потому что не требуется навинчивание. Резьбовые скобы имеют более длительный срок эксплуатации, чем кольца.
На рис. 6 показано расположение полей допусков среднего диаметра калибров для контроля метрической резьбы: а) внутренней; б) наружной. Предельные отклонения отсчитываются от соответствующих предельных размеров резьбы деталей, которые в свою очередь являются номинальными размерами калибров.

Для увеличения срока службы рабочих резьбовых калибров установлен допуск их износа. Поле допуска на износ проходных калибров частично выходит из поля допуска резьбы детали, а поле допуска на износ непроходных калибров расположено в поле допуска резьбы детали.

Маркировка резьбовых калибров.
При маркировке на калибр наносят размер резьбы, обозначения калибра ПР или НЕ, марку завода-изготовителя.
Пример маркировки: М16Х1,5-6g, ПР.

Контроль наружного диаметра болта проводят предельными гладкими скобами (рис. 7), а внутреннего диаметра гайки — предельными гладкими пробками (рис. 8)

Конические резьбы также контролируют предельными калибрами-пробками (рис. 9) и кольцами (рис.10). Соответствие резьбы требованиям определяют по осевому положению торца детали относительно измерительной плоскости калибра.

Контроль и измерение резьбы

Для контроля элементов резьбы — шага, диаметров, формы профиля — применяются универсальные и специальные инструменты. Выбор того или иного инструмента зависит от типа резьбы и главным образом от ее точности. В первую очередь контролируются шаг, средний диаметр и форма профиля и затем уже наружный и внутренний диаметры.

Измерение шага резьбы. Измерительной линейкой или штангенциркулем определяют длину нескольких шагов резьбы и полученный результат делят на количество шагов.

Шаг как наружной, так и внутренней резьбы можно определить при помощи резьбомера. На каждой пластинке резьбомера указана величина шага резьбы. Подбирают пластинку таким образом, чтобы ее зубцы плотно, без зазора вошли во впадины измеряемой резьбы. Тогда шаг резьбы будет равен шагу, указанному на пластинке.

Измерение среднего диаметра резьбы. Точно измерить средний диаметр резьбы можно с помощью резьбового микрометра. Для измерения резьб различных размеров пользуются комплектами наконечников (один с вырезом второй с конусом) соответствующего размера. Предел использования данного комплекта указан на наконечниках. Так, например, клеймо М 3—4,5 показывает, что данным комплектом можно измерять метрические резьбы с шагом 3; 3,5; 4; 4,5 мм.

У микрометров с пределом измерений 0—25 мм нулевые деления на барабане и стебле микрометра совпадают при плотном прилегании наконечников друг к другу. У микро­метров с пределом измерения 25—50 мм совпадение делений должно быть тогда, когда между наконечниками вставлен эталон А.

Проверка профиля резьбы. Форма профиля резьбы проверяется шаблоном. В случае необходимости в очень точном контроле приме няотся специальные микроскопы. Проверка нормальными резьбовыми калибрами. Неответственные резьбы удобно и просто контролировать с помощью калибров. Нормальным резьбовым кольцом проверяют наружный диаметр резьбы. Кольцо навинчивается на винт, и о точности резьбы судят по покачиванию кольца. Внутренний диаметр резьбы проверяют нормальной резьбовой пробкой. Гладкий конец нормального калибра служит для проверки диаметра отверстия под резьбу.

Проверка предельными резьбовыми калибрами. Точные резьбы контролируют с помощью предельных резьбовых калибров. Внутренняя резьба проверяется с помощью резьбового калибра-пробки. Проходной конец калибра должен полностью входить в резьбовое отверстие по всей его длине. Непроходной конец имеет 2—3 витка неполного профиля и не должен ввинчиваться в проверяемое отверстие.

Читать еще:  Режущий инструмент фото

Наружная резьба проверяется проходными резьбовыми кольцами, которые должны полностью навинчиваться на винт и зажиматься непроходной регулируемой скобой для проверки среднего диаметра. В массовом производстве для проверки наружной резьбы пользуются предельными резьбовыми скобами с двумя парами роликов.

Автоматизация работ при нарезании резьбы на токарном станке

При скоростном нарезании резьбы и нарезании резьбы в упор трудно вручную управлять процессом отвода резца от детали. Для этой цели применяется ряд приспособлений, облегчающих труд токаря и повышающих производительность.

Для автоматического отвода резца при нарезании резьбы без проточенной канавки, а также резьбы в упор применяется приспособление. Оно состоит из закрепляемого в резцедержателе станка корпуса внутри которого перемещается ползун. В передней части ползуна имеется отверстие, в котором при помощи винта закрепляется резьбовой резец круглого сечения. Ползун снабжен прямоугольным окном, где помещается сухарь, запрессованный в корпус.

В рабочем положении ползун удерживается фиксатором. Фиксатор установлен на качающемся рычаге и поджимается к ползуну пружиной.

Приспособление работает следующим образом: в конце прохода ролик, укрепленный на рычаге, наталкивается на упор, установленный на станине. При этом рычаг пово­рачивается, и фиксатор освобождает ползун. Ползун под действием пружины мгновенно отводится вправо до упора в резиновую шайбу, прикрепленную к сухарю.

Токарь отводит суппорт в исходное положение, а затем, поворачивая рукоятку вокруг оси, подает ползун вперед до тех пор, пока фиксатор не зайдет в отверстие.

Ролик сидит на эксцентричной втулке, соединенной храповым механизмом с рукояткой. При каждом новом проходе совершается поворот ролика на определенный угол, меняется момент касания ролика с упором и происходит опережение отвода резца. Это позволяет нарезать резьбу в упор.

Приспособление для быстрого отвода резца состоит из корпуса, в котором ходит скалка, снабженная прорезью для прохода стержня. В передней части скалки закреплен резьбовой резец; сбоку прикреплен сухарь.

Пружина стремится оттянуть скалку с резцом в заднее положение. Этому препятствует сухарь, который при рабочем ходе упирается в цилиндрическую часть стержня. Стержень при этом смещен в крайнее левое положение пружиной. В конце хода стержень наталкивается на переставной упор и отводится вправо. Сухарь становится против лыски на стержне, и резец отходит от детали. Возврат всех деталей в исходное положение выполняется при помощи рукоятки и эксцентрика.

Средства измерения резьб. Проволочки измерения резьбы.

Средства измерения резьб. Проволочки измерения резьбы.

Приборы активного контроля.

Одним из наиболее прогрессивных методов контроля является активный. Наиболее рационально его применение в условиях массового и крупносерийного производства. Устройства активного контроля при определенном измерении размеров позволяют автоматически изменять ход технологического процесса и обеспечить заданную точность обработки.

Устройства активного контроля могут включаться в конце цикла обработки и по результатам измерения подавать команду на подналадку режущего инструмента (их называют подналадчиками) или производить проверку размеров изделия непосредственно в процессе обработки с целью регулирования величины перемещения, режимов резания и других параметров технологического процесса. Приборы активного контроля, регулирующие параметры технологических процессов, применяются в станках с программным управлением.

Для автоматического контроля и подналадки применяются приборы контактного и бесконтактного действия. У приборов контактного действия наконечник находится в контакте с измеряемым изделием и может, срабатываясь, быть причиной погрешности прибора. Для уменьшения такой возможности наконечники приборов активного контроля изготовляют из твердого сплава, алмазов, агатов или других особо твердых материалов.

Приборы для измерения резьб.

Основными контролирующими параметрами резьб являются наружный средний и внутренний диаметры, угол профиля и шаг. При измерении резьб применяются средства комплексного и поэлементного контроля.

Для комплексного контроля наружных метрических резьб применяются жесткие предельные калибры-кольца (ГОСТ 17763 — 72 и ГОСТ 17764 — 72) или резьбовые скобы. Внутренние резьбы проверяются резьбовыми калибрами-пробками (ГОСТ 17756 — 72 и ГОСТ 17759 — 72). При пользовании резьбовыми калибрами-пробками и кольцами комплексным измерителем является проходной калибр. Непроходной калибр применяется для измерения предельного размера среднего диаметра.

При поэлементном контроле наружный диаметр болта может проверяться любым измерительным средством, применяемым для контроля диаметра валов, а внутренний диаметр гайки – любым измерительным средством для контроля отверстий.

Для контроля среднего диаметра применяют контактный или бесконтактный методы. Контактный метод контроля основан на применении вставок в микрометр или трех проволочек.

Вставки резьбового микрометра.

Микрометр со вставками применяют при контроле среднего диаметра треугольной резьбы с углами профиля 60 и 55°. Измерение производится в пределах от 0 до 350 мм, причем для каждого интервала в 25 мм применяются или отдельные микрометры, или специальные сменные пятки. Комплект вставок к микрометру состоит из двух вставок (рис. 1): призматической, которая устанавливается вместо пятки микрометра, и конусной, устанавливаемой в отверстие микрометрического винта.

Рис. 1. Вставки к резьбовому микрометру.

Микрометр оснащается пятью комплектами вставок, которые устанавливаются применительно к шагу проверяемой резьбы: 0,4 — 0,5; 0,6 — 0,8; 1 — 1,5; 1,75 — 2,5 и 3 — 4,5 мм.

Читать еще:  Инструмент для сайлентблоков своими руками

Измерение резьбы методом трех проволочек.

При контроле среднего диаметра применяют комплект из трех проволочек одинакового диаметра. В процессе замера две проволочки устанавливают во впадины резьбы с одной стороны, а третью — в противоположную впадину. Размер проволочек выбирается по специальной таблице в зависимости от шага и угла профиля резьбы. Идеальным размером для проволочек является диаметр d = tg α /2c, где cs шаг, а α /2 угол профиля проверяемой резьбы.

Измерения среднего диаметра резьбы.

В зависимости от требуемой точности при измерении проволочками используют микрометры или оптико-механические приборы, обеспечивающие более точные показания. Если оси проволочек при измерении расположены вертикально, то проволочки подвешивают на кронштейне, укрепленном на применяемом приборе (рис. 2). К проволочкам подводят измерительные поверхности и измеряют расстояние между выступающими точками трех проволочек, находящимися во впадинах резьбы, затем по формулам определяют средний диаметр.

Расчет среднего диаметра резьбы.

Средний диаметр резьбы с углом профиля 60°:

Dcp=M – 3d + 0.866s,

где M — размер, полученный в результате измерения, мм;

d — диаметр проволочки, мм;

s — шаг измеряемой резьбы, мм.

Если угол профиля составляет 55°, то средний диаметр цилиндрической резьбы:

Dcp=M – 3,165d + 0.9605s.

Рис. 2. Измерение резьбы с помощью трех проволочек.

Бесконтактные методы контроля резьбы с помощью среднего диаметра резьбы основаны на трех проволочек, применении измерительных микроскопов с угломерными окулярными, головками, а также проекторов.

Индикаторные измерительные приборы.

Контроль точности шага резьбы и измерение угла профиля также осуществляется на измерительных микроскопах или проекторах.

Контроль среднего диаметра внутренней резьбы может выполняться индикаторными приборами с раздвижными полупробками, индикаторными приборами с раздвижными вставками, а также на горизонтальных оптиметрах с помощью измерительных дуг для внутреннего измерения, оснащенных шаровыми измерительными наконечниками.

На большинстве заводов при расточке отверстий для предварительных измерений пользуются пробками и штих-массами, а также штангенциркулем. Установка резца для снятия стружки до требуемого размера производится по лимбу поперечного суппорта станка на основе показаний штангенциркуля. При обработке отверстий по 2-му и 3-му классам точности такой общепринятый способ измерений связан с большими затратами времени на снятие пробных стружек, а зачастую и на излишние проходы.

Измерить размеры ряда детален в процессе обработки можно с помощью индикаторного приспособления (рис. 3), которое благодаря специальной конструкции упорной планки 1, позволяет установить в удобном месте, впереди поперечных салазок суппорта, держатель 3 индикатора 4. При подаче поперечных салазок от себя штифт индикатора упирается в выступ планки 1. Винт 2 предохраняет индикатор от поломки. Это приспособление является универсальным, оно может быть применено как при расточке, так и при обточке. Для обточки упорную планку и индикатор 3 поворачивают на 180°.

Рис. 3. Индикаторное приспособление для активного контроля размеров при обработке на токарном станке.

Практика показала, что применение индикаторов и установочных колец с номинальным размером обрабатываемого отверстия, а также применение индикаторного приспособления (рис. 3) позволяет уменьшить вспомогательное время и обеспечить высокую точность измерений внутренних размеров.

При обработке отверстий необходимо по индикатору настроить резец на снятие первой стружки с припуском 0,1 — 0,2 мм на сторону, заметить показание индикатора и снять первую стружку. После этого замерить полученный размер отверстия индикаторным прибором, настроенным по установочному кольцу, имеющему номинальный размер отверстия (при настройке индикаторный прибор устанавливается на ноль).

Измерив отверстие, определяют, какой слой металла нужно снять резцом для получения окончательного размера отверстия, и по индикатору устанавливают резец для расточки отверстия на чистовой размер. Такой способ измерений упрощает расточку отверстий по 2-му и 3-му классам точности, и он вполне доступен для рабочих невысокой квалификации.

При больших партиях деталей небольшой массы иногда целесообразно сначала провести предварительную расточку всей партии деталей с припуском 0,3 — 0,5 мм на диаметр и затем за один проход, применяя жесткий резец, провести чистовую расточку.

Учитывая, что резец в процессе работы изнашивается, вследствие чего размер отверстия уменьшается, во время обработки каждой последующей детали следует проверять индикатором для внутренних измерений действительный размер отверстия уже обработанной детали и, исходя из показаний индикатора, настраивать индикаторное устройство с учетом износа резца.

Преимущество работы с индикатором заключается еще и в том, что на его показания не влияет износ резьбы винта и гайки поперечного суппорта, тогда как показания лимба зависят от степени износа резьбы.

Следует отметить, что общепринятые способы расточки отверстий не обеспечивают высокой точности. При обработке отверстия, диаметр которого меньше заданного, токарь не имеет точного представления о том, сколько сотых долей миллиметра нужно дополнительно снять для получения окончательного размера. Поэтому он часто вынужден прибегать к добавочным проходам, что значительно увеличивает затраты времени на обработку и ухудшает качество.

Применение индикаторных приспособлений дает возможность работать уверенно и с большой точностью. Использование индикатора не исключает применения предельных калибров. Проверка отверстий предельным калибром является обязательной при окончательном контроле размера.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector