Меню

Как измерить допуск резьбы



Методы и приборы для контроля параметров резьбы

Контроль резьбы представляет собой комплекс процедур по измерению важных характеристик нарезки. Для эффективного измерения параметров резьбы необходимо правильно определить методы и средства контроля. Во время контроля основных параметров нарезания чаще всего применяются методы трёх проволочек, средствами контроля выступают измерительные приспособления с индикаторами и микрометры. Существует 2 основных способа контроля резьбы:

  • Метод дифференцирования: каждый элемент измеряется в отдельности.
  • Метод комплексной проверки: проверка всех параметров производится совместно при помощи бесшкальных инструментов.

Для контроля трубной и конической резьбы чаще всего используют калибры, измеряющие размеры, форму и взаимное расположение поверхности детали.

Дефекты резьбовых соединений

При контроле резьбовых поверхностей могут быть выявлены следующие дефекты резьбовых соединений:

  1. Рваная нарезка. Этот дефект возникает при отличии диаметров отверстия и стержня от номинального диаметра. Также причиной может послужить недостаточная острота режущего инструмента. Для предупреждения проблемы необходимо тщательно проконтролировать значения всех диаметров и заменить затуплённый инструмент на подточенный.
  2. Тупая нарезка. Этот дефект проявляется, если номинальный диаметр меньше диаметра отверстия, но больше диаметра стержня. В итоге при нарезании профиль становится неполным. Чтобы избежать подобный дефект, нужно перед нарезанием провести точные измерения диаметров.
  3. Конусность резьбы. Причиной появления этого дефекта выступает неправильный размер режущего предмета, зубья которого срезают лишний металл. Единственным способом решения этой проблемы является соотнесение установленных размеров детали и режущего прибора.
  4. Тугая нарезка. При несоблюдении размерности детали и шероховатости резьбы инструмента процесс нарезания проводится с трудом. Этот дефект предупреждается при помощи корректного измерения параметров заготовки и определения правильных размеров режущего инструментов.

Для контроля дефектов резьбы используются калибры. Они подразделяются на следующие разновидности:

  1. Калибр расположения. Этот вид калибров создаётся по среднедопускаемым размерам контролируемой детали. Проверка происходит посредством вхождения калибра расположения в заготовку. Если нарезание выполнено надлежащим образом, то вход должен совершиться с большей или меньшей плотностью плавно и гладко.
  2. Калибры с пределами. Этот тип калибров изготавливается в соответствии с предельными размерами исходной заготовки. Он разделён на 2 стороны. Одна из них соответствует максимальному размеру детали, другая – минимальному. Одна сторона должна не проходить в измеряемое отверстие, чтобы мастер смог определить подлинные размеры детали.
  3. Контрольные калибры. Этот вид калибров предназначен для проверки параметров отверстий непосредственно во время рабочего процесса.
  4. Приемные калибры. Эти калибры являются специализированными инструментами, являющихся первостепенными рабочими приспособлениями для сотрудников отделения технического контроля (ОТК), которые осуществляют свою деятельность на проверочных пунктах.

Приборы контроля резьбы

Для вычисления характеристик метрической разновидности резьбы при помощи комплексного метода контроля используются калибры в виде колец и скобы. Измерения проводятся в соответствии с ГОСТом 17763. Контроль внутреннего нарезания производится калибрами-пробками. Контроль нарезки с углом профиля 55° осуществляется при помощи микрометра со специальными вставки. На измерительный прибор устанавливается 5 комплектов вставок, размер которых определяется шагом резьбы. Существует 2 основных вида вставок:

  • призматическая: устанавливается на место пятки микрометра;
  • конусная: ставится в отверстие винта микрометра.

Работники ОТК для контроля угла профиля резьбы используют приспособления со встроенными индикаторами: микроскопы и проекторы. Они могут быть оснащены раздвижными вставками и наконечниками в виде шариков. Конструкция приборов с индикаторами представляет собой упорную планку, держатель и индикаторы. Главным преимуществом индикаторных приспособлений является их универсальность. С их помощью можно проводить измерительные работы как при расточке, так и при обточке детали. Они обеспечивают высокую точность измерений за короткий временной промежуток.

Существуют дополнительные приборы с индикаторами для контроля конусности детали. Они создаются по международному стандарту API и определяют размер резьбовых соединений в диапазоне от 1,5 до 24 дюймов. Устройство этих приспособлений представлено съёмными, измерительными наконечниками. Они передают результаты измерений отдельному индикатору, который выводит полученные данные на экран. Мастеру, применяющему индикаторные приборы для определения конусности детали, не понадобятся приблизительные шаблоны для контроля. Эта особенность обусловлена тем, что наконечники приборов всегда стараются предоставить наивысшие показатели для индикатора на минимальном расстоянии в 1 дюйм.

Сотрудники фабрик и заводов во время контроля резьбы применяют штангенциркуль и штихмассы, производящие замеры линейных единиц измерения. Они помогают определить размер резца, с помощью которого производится снятие необходимого количества стружки с заготовки. Эти измерительные приборы позволяют сэкономить время обработки отверстий средней и наибольшей степени точности.

Измерение шага резьбы

Для контроля такой характеристики, как шаг резьбы используются стандартные линейки с миллиметровыми и дюймовыми делениями, а также резьбомеры. Результаты вычислений шага посредством линейки являются неточными и производятся путём замера определённого числа витков. Главной задачей измерения является нахождение количества витков, которое приходится на единичный шаг резьбы. В условном случае, когда на 1 дюйм приходится 5 витков, шаг равняется 1/5 дюйма. Для удобства полученные результаты в дюймах пересчитывают в миллиметры. Во время процесса измерения витков посредством линейки человек должен учитывать следующие особенности:

  1. Для достижения максимальной точности нужно измерять не отдельные участки, а целую часть профиля детали.
  2. Перед процедурой измерения необходимо подсчитать целое количество витков.
  3. Шаг резьбы определяется после замера глубины и главных характеристик резьбовых соединений.
Читайте также:  Принцип измерения их суть

В результате измерений находится усреднённое значение шага. Погрешность расчётов зависит от правильности выполненной нарезки детали.

Резьбомер способен предоставить наиболее точные результаты измерений шага для трубной конической резьбы, потому что он может работать с наиболее маленькими расстояниями.

В состав его конструкции входят пластины, выполненные из сплавов железа. Каждая пластина оснащена вырезами, эквивалентными профилю нарезки и её шагу. Для определения величины шага резьбомер прикладывается к измеряемой детали. Пластина резьбомера производит точный контроль только в том случае, когда она параллельна оси нарезки. Важно, чтобы пластинка и отверстие резьбы совпали по размеру.

Измерение среднего диаметра резьбы

Контроль среднего диаметра нарезки осуществляется микрометром. Главными комплектующими этого инструмента являются сменные наконечники, которые вставляются в отверстие винта. Этот измерительный прибор предоставляет наиболее точные измерения резьбы.

Если для работы необходимы лишь усреднённые значения диаметра резьбы, то можно применить специальное приспособление – кронциркуль. Его устройство представлено шариковыми наконечниками, размеры которых должны соответствовать типу и шагу резьбовых соединений. Наконечники кронциркуля ставятся по резьбовому калибру, выдавая средний размер диаметра. После этого необходимо проделать аналогичные действия и с боковыми сторонами детали. Для проверки полученных результатов используются резьбовые скобы. Оценка точности диаметра проводится по принципу сравнения полученной резьбы с исходным шаблоном.

Если требуется произвести контроль среднего диаметра маленькой длины, состоящей максимум из 2 витков, то мастера пользуются методом, в котором задействованы 2 проволочки. Этот способ измерения резьбы отличается тем, что на противоположные выступы и впадины резьбы накладываются проволоки, диаметр которых является табличной единицей. Расстояние между концами проволочек показывает число среднего диаметра детали. Для каждого класса точности выпускаются отдельные проволоки, создающиеся по ГОСТу 2475-88. Во время определения конечных чисел необходимо учитывать возможные погрешности, потому что 2 проволоки не позволяют получить максимально точные значения.

Также этот параметр резьбы может измеряться посредством микроскопа. Прибор прикладывается к боковым сторонам профиля заготовки. Окуляры микроскопа наводятся на изображение профиля с каждой стороны, чтобы определить его размер. Полученные значения складываются и делятся на количество сторон. Получившееся среднее арифметическое является действительным значением среднего диаметра резьбовых соединений.

Для производственных работ часто требуется дополнительно произвести контроль усреднённого диаметра вала. На них размещаются подшипники, муфты, бортики и зубчатые колёса, с помощью которых осуществляется вращение детали. Его диаметр рассчитывается во время процесса кручения. Конечное значение находится по формуле d=(T/0,2[t]) 1/3 . На конечный результат могут повлиять посторонние факторы (размер отверстия и высота бортиков).

Измерение наружного диаметра резьбы

Контроль внешнего диаметра резьбы производится при использовании микрометрических инструментов, основу конструкции которых составляют микровинты. Расчёт происходит в соответствии со следующим алгоритмом:

  1. Микровинты прикладываются к профилю резьбы. Для корректировки местоположения инструмента необходимо произвести несколько вращений микрометра.
  2. Записать величину профиля нарезки для одной стороны. Значение рассчитываются, исходя из цены деления на шкале микровинтов.
  3. Приложить микрометр к противоположному концу профиля и вычислить его размер.
  4. Найти внешний диаметр нарезки, отняв от результата первоначального вычисления значение второго вычисления.

Измерение внутреннего диаметра резьбы

Внутренний диаметр нарезки контролируется измерительным приспособлением с заострёнными ножками – кронциркулем. Для организации вычислительных работ нужно установить инструмент на шаблонную деталь по резьбовому калибру, и затем проделать сравнение с исходным внутренним диаметром резьбовых соединений. Кронциркуль должен находиться относительно измеряемой оси под углом.

Также измерение внутренней резьбы может осуществляться приборами для цилиндрической резьбы. Это обусловлено тем, что внутренний диаметр имеет гладкую поверхность, что идеально подходит для формы наконечников, используемых в этих инструментах. Проверка полученных измерений делается посредством калибров-пробок.

Измерение резьбы методом трех проволочек

Метод трех проволочек применяется главным образом для контроля среднего диаметра резьбы. Определение значений диаметра происходит путём накладывания проволок одинакового диаметра на впадины резьбовых соединений. Размер полученной конструкции измеряется микрометром. На конечные результат вычислений может очень сильно повлиять погрешность профиля. Для устранения этой погрешности необходимо наложить проволочки на профиль таким образом, чтобы они соединялись на том уровне, где ширина впадин будет эквивалента ширине выступов. Проволочки обязаны лежать следующим образом: 1 проволока размещена на впадине с левой стороны, а 2 другие – на впадинах с противоположной стороны. Важно, что во время измерений деталь не деформировалась, а проволоки не перегибались

Помимо этого, сферой применения метода трёх проволочек является контроль диаметра трапецеидальной резьбы. Только в этом случае проверка детали проводится при помощи трех специальных роликов.

Читайте также:  Прибор для измерения скользкости покрытия

Источник

Как измерить допуск резьбы

Основные нормы взаимозаменяемости

Допуски. Посадки с зазором

Basic norms of interchangebility.
Metric screw thread. Tolerances. Clearance fits

Дата введения 1982-01-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 июня 1981 г. N 3001

ВЗАМЕН ГОСТ 16093-70 и ГОСТ 17722-72

Настоящий стандарт распространяется на метрическую резьбу с профилем по ГОСТ 9150-81, диаметрами от 1 до 600 мм по ГОСТ 8724-81 и ГОСТ 16967-81, основными размерами по ГОСТ 24705-81 и ГОСТ 24706-81 и устанавливает систему допусков для посадок с зазором.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 640-77.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ДОПУСКОВ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ДОПУСКОВ

1.1. Обозначения, принятые в настоящем стандарте, приведены в табл.1.

Наружный диаметр наружной резьбы (болта)

Внутренний диаметр наружной резьбы

Средний диаметр наружной резьбы

Наружный диаметр внутренней резьбы (гайки)

Внутренний диаметр внутренней резьбы

Средний диаметр внутренней резьбы

Высота исходного треугольника

Наименьший радиус впадины наружной резьбы

Длины свинчивания группы короткие

Длины свинчивания группы нормальные

Длины свинчивания группы длинные

Верхнее отклонение диаметров наружной резьбы

Верхнее отклонение диаметров внутренней резьбы

Нижнее отклонение диаметров наружной резьбы

Нижнее отклонение диаметров внутренней резьбы

1.2. Система допусков резьбы предусматривает:

допуски диаметров резьбы;

положения полей допусков диаметров резьбы;

классификацию длин свинчивания;

поля допусков резьбы и их выбор с учетом длин свинчивания.

1.3. Схемы полей допусков наружной и внутренней резьбы в посадках с зазором приведены на черт.1.

Черт.1

Положения полей допусков наружной резьбы

с основными отклонениями d, e, f, g

с основным отклонением h

Положения полей допусков внутренней резьбы

с основными отклонениями E, F, G

с основным отклонением Н

Отклонения отсчитываются от номинального профиля резьбы в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

1.4. Допуски диаметров резьбы устанавливаются по степеням точности, обозначаемыми цифрами. Степени точности диаметров резьбы приведены в табл.2.

3; 4; 5; 6: 7; 8; 9; 10*

* Только для резьб на деталях из пластмасс.

Допуски диаметров и не устанавливаются.

Допуски среднего диаметра резьбы являются суммарными.

1.5. Положение поля допуска диаметра резьбы определяется основным отклонением (верхним для наружной резьбы и нижним для внутренней) и обозначается буквой латинского алфавита, строчной для наружной резьбы и прописной для внутренней.

Положения полей допусков приведены на черт.1 и в табл.3.

1. Верхнее отклонение диаметра должно соответствовать основному отклонению диаметра .

2. Нижнее отклонение диаметра должно соответствовать основному отклонению диаметра .

3. Основные отклонения Е и F установлены только для специального применения при значительных толщинах слоя защитного покрытия.

1.6. Длины свинчивания подразделяются на три группы: короткие , нормальные и длинные .

1.7. Поле допуска диаметра резьбы образуется сочетанием допуска и основного отклонения.

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска среднего диаметра с полем допуска диаметра выступов (диаметров или ).

1.8. Расчетные формулы и правила округления числовых значений допусков, основных отклонений и длин свинчивания приведены в приложении 1.

2. ОБОЗНАЧЕНИЯ

2.1. Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, обозначающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение.

Например: 4h; 6g; 6H.

2.2. Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска диаметра выступов.

Например:

Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется.

Например:

2.3. В условном обозначении резьбы обозначение поля допуска должно следовать за обозначением размера резьбы.

Примеры обозначения резьбы:

с крупным шагом

наружной резьбы: М12-6g;

внутренней резьбы: М12-6Н;

с мелким шагом

наружной резьбы: М12х1-6g;

внутренней резьбы: М12х1-6Н;

левой резьбы

наружной резьбы: M12х1 -6g;

внутренней резьбы: М12х1 -6Н.

2.4. Длина свинчивания в условном обозначении резьбы не указывается.

Длина свинчивания, к которой относится допуск резьбы, должна быть указана в миллиметрах в обозначении резьбы в следующих случаях:

1) если она относится к группе ;

2) если она относится к группе , но меньше, чем вся длина резьбы.

Пример обозначения резьбы с длиной свинчивания, отличающейся от нормальной:

2.5. Посадка в резьбовом соединении обозначается дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска внутренней резьбы, а в знаменателе — обозначение поля допуска наружной резьбы.

Например: M12-6H/6g;

М12х1-6H/6g;

M12х1 -6H/6g.

3. ДОПУСКИ

3.1. Числовые значения допусков диаметров наружной и внутренней резьбы должны соответствовать указанным в табл.4-6.

Источник

Допуски и посадки резьбовых соединений.

Резьба должна сопрягаться только по сторонам резьбового профиля (исключение составляют паронепроницаемые резьбы), поэтому основным параметром, определяющим характер посадки резьбовой пары, является средний диаметр. Допуски на наружный и внутренний диаметры устанавливают таким образом, чтобы исключить возможность защемления по вершинам и впадинам резьбы.

В бывшем СССР стандартизованы посадки с зазором (ГОСТ 16093—81), переходные (ГОСТ 24834—81) и с натягом (ГОСТ 4608—81).

Читайте также:  Шкала для измерения интеллекта бине

Наиболее распространена посадка с зазором, при которой номинальный средний диаметр равен наибольшему среднему диаметру резьбы гайки. Расположение полей допусков метрической резьбы в посадках с зазором показано на (рис. 1). Отклонения (ГОСТ 16093—81) отсчитываются от линии номинального профиля резьбы в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Рис. 1 — Схемы расположения полей допусков для посадок с зазором наружной (вверху) и внутренней (внизу) метрической резьбы с основными отклонениями d, e, f, g, (а); h (б); E, F, G, (в); H (г)

Допуски для диаметров резьбы болтов и гаек определяются в зависимости от принятой степени точности, обозначаемой числами. Приняты следующие степени точности для диаметров болта и гайки: d=4, 6, 8; d2 — 4, 6, 7, 8; D1 — 5, 6, 7; D2 — 4, 5, 6, 7. Допуски диаметров d1 и D — не устанавливаются.

Установлены ряды основных отклонений — верхних es для наружной резьбы (болтов) и нижних EI для внутренней резьбы (гаек), которые определяют расположение полей допусков диаметров резьбы относительно номинального профиля.

Значения допусков диаметров зависят от степени точности и шага резьбы (допуск среднего диаметра зависит еще и от номинального диаметра резьбы). Стандартом регламентированы допуски среднего диаметра Td2, TD2, наружной и внутренней резьб, наружного диаметра Td наружной резьбы и внутреннего диаметра TD2, внутренней резьбы (см. рис. 2).

Допуски средних диаметров являются суммарными, включающими отклонения собственно среднего диаметра и диаметральные компенсации отклонений шага и половины угла профиля.

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска среднего диаметра с полем допуска диаметра выступов (диаметра d для болтов и диаметра D1 для гаек).

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, означающей основное отклонение.

Обозначение поля допуска резьбы включает в себя обозначение поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска наружного диаметра для болтов (внутреннего диаметра для гаек).

Если обозначение поля допуска диаметра по вершинам резьбы совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то его в обозначении поля допуска резьбы не повторяют.

Примеры обозначения полей допусков
резьбы с крупным шагом:

  • болт М10 — 6g;
  • гайка М10 — 6Н;

резьбы с мелким шагом:

  • болт М10 X 1 — 6g;
  • гайка М10 X 1 — 6Н.

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска гайки, а в знаменателе — обозначение поля допуска болта. Например: М10 — 6H/6g и М10×1 — 6H/6g.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности резьбового соединения, поля допусков резьбы болтов и гаек установлены в трех условных классах точности (знаком ∗ отмечены поля допусков предпочтительного применения):

Класс Точный Средний Грубый
Болт 4h 6h; 6g ∗ ; 6е; 6d 8h; 8g ∗
Гайка 4H; 5H 5Н; 6Н; 6Н ∗ ; 6G 7Н ∗ ; 7G

Согласно ГОСТ 16093—81 допускаются любые сочетания полей допусков резьбы болтов и гаек, но сочетание полей допусков разных классов точности на средний и наружный (или внутренний для гаек) диаметры резьбы должно быть обосновано.

В соединениях шпилек с корпусами, а также при наличии специальных требований к резьбовым соединениям применяют переходные посадки, а также посадки с натягом. Неподвижность и прочность соединения обеспечиваются при посадках с натягом за счет натяга по среднему диаметру, при переходных посадках — за счет применения дополнительных элементов заклинивания: конического сбега, плоского бурта или цилиндрической цапфы.

Схема расположения полей допусков для посадок с натягом показана на (рис. 2, а). По наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены зазоры, компенсирующие пластическое течение материала к вершинам резьбы. Для образования полей допусков в посадках с натягом установлены основные отклонения диаметров резьбы в зависимости от степени точности.

Рис. 2 — Схемы расположения полей допусков диаметров (а) и среднего диаметра (б) резьбы с натягом

При малых натягах не исключается вывинчивание шпилек в эксплуатации, а при чрезмерно больших натягах возможно скручивание шпилек и разрушение резьбы в корпусах при монтаже, поэтому на средние диаметры резьб деталей стандартом установлены более высокие степени точности: 3-я и 2-я — для шпилек, 2-я — для гнезд.

Для обеспечения более однородных натягов в партии соединений резьбовые детали сортируют на группы.

На (рис. 2, б) в качестве примера показаны схемы расположения полей допусков среднего диаметра резьбы М14×1,5 с натягом при сборке без сортировки на группы (случай А), а также с сортировкой на две (В) и три (С) группы. Номера сортировочных групп обозначены цифрами Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ.

Посадки с натягом предусмотрены только в системе отверстия, что обеспечивает технологические преимущества. Рекомендуемые поля допусков и посадки приведены в табл. (ГОСТ 4608—81).

Источник