Gwinty, Pomiary gwintów, Wstęp teoretyczny


Uniwersytet Technologiczno - Przyrodniczy

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

LABORATORIUM METROLOGII

Temat: Pomiar gwintów

Wykonali: Tomasz Adamkiewicz

Paweł Bukowski

Grupa: A

Bydgoszcz, 2007/2008


1. Tolerancje gwintów metrycznych

Wg PN-70/M-02113 dzielimy gwinty metryczne na trzy klasy zależnie od dokładności wykonania:

W śrubie tolerowana jest średnica zewnętrzna d i średnica podziałowa d2, w nakrętce średnica wewnętrzna D1 i średnica podziałowa D2.

Położenie pól tolerancji średnic względem wymiarów nominalnych są określone przez odchyłki podstawowe: El - dla gwintów wewnętrznych (nakrętek), es - dla gwintów zewnętrznych (śrub). Kąt 0x01 graphic
i podziałka P nie są tolerowane, ale ich błędy są uwzględnione w tolerancjach średnic podziałowych. Tolerancje średnic są uporządkowane w szeregach tolerancji (tablica 9.1.).

Tablica 9.1. Szeregi tolerancji i położenie pól tolerancji

Klasa gwintu wewnętrznego

Długość skręcania

dokładna

Duża L

Mała S

Średnia M

4H

4H5H

6H

średnio dokładna

/5G/, (5H)

5H6H, /6G/, (6H)i

/7G/, (7H)

zgrubna

/7G/, 7H

/8G/, 8H

Klasa gwintu zewnętrznego

dokładna

/3h4h/

4h

4h5h

średnio dokładna

/5g6g/, /5h6h/

6d, (6e), (6g)1

/7e6e/, /7g6g/, /7h6h/

zgrubna

8g, 8h

/9g8g/

1 - dla średnic powyżej 1,4 mm; / / - kojarzenia niezalecane; ( ) kojarzenia uprzywilejowane

Długość skręcania:

W zależności od odchyłek podstawowych rozróżnia się gwinty pasowane suwliwie lub pasowane luźno.

2. Pomiary gwintów

2.1. Pomiary gwintów zewnętrznych

Średnicę zewnętrzną d gwintu mierzy się takimi samymi metodami i przyrządami jak średnicę gładkiego wałka, uwzględniając tylko niedokładność pomiaru narzędzia w zależności od dokładności wykonania gwintu. Można stosować więc suwmiarki, mikrometry, mikroskopy pomiarowe, długościomierze, optimetry, itd.

Średnicę wewnętrzną d1 gwintu najczęściej mierzy się na gwintu na mikroskopie pomiarowym lub mikrometrem do gwintów ze specjalnymi końcówkami.

Podziałkę P gwintu można sprawdzić wzorcami zarysu gwintu (MWGa dla gwintu metrycznego i MWGb dla gwintu calowego - wg PN-71/M-53395), na mikroskopie pomiarowym oraz specjalnymi przyrządami czujnikowymi lub optycznymi, wzorce zarysu gwintu najczęściej stosuje się przy identyfikacji gwintu. Pomiar podziałki jest z reguły wykonywany przy kontroli gwintów dokładnych - śrub pociągowych, pomiarowych itp.

Średnicę podziałową d2 mierzy się mikrometrem do gwintów, metodą trójwałeczkową lub mikroskopem pomiarowym.

Kąt 0x01 graphic
boku gwintu mierzy się na mikroskopie przy pomocy głowicy goniometrycznej lub rewolwerowej

2.2. Pomiary gwintów wewnętrznych

Średnicę wewnętrzną D1 gwintu mierzy się takimi samymi metodami i przyrządami jak średnicę otworów (suwmiarki, średnicówki czujnikowe, mikrometryczne itp.).

Średnicę podziałową D2 można zmierzyć przyrządami mikrometrycznymi lub czujnikowym oraz długościomierzem poziomym lub optimetrem poziomym zaopatrzonym w specjalne końcówki. W specjalnych przypadkach stosuje się metody niszczące (przecięcie gwintu) lub metodę replik, polegającą na wykonaniu odlewu siarkowego lub z tworzywa sztucznego i jego pomiarze.

Ponadto możemy gwinty sprawdzać. Stosuje się do tego sprawdziany i przeciwsprawdziany i tak rozróżniamy:

(PN-61/M-02130)

(PN-54/M-53302)

3. Sprzęt pomiarowy

3.1. Wzorce zarysu gwintu

Wzorce zarysu gwintu służą do sprawdzania i identyfikacji gwintów calowych i metrycznych. Wzorzec gwintu metrycznego ma symbol MWGa, a calowego - MWGb. Sprawdzanie polega na przykładaniu do gwintu kolejnych wzorców, aż do uzyskania przylegania wzorca zarysu gwintu bez prześwitu.

3.2. Mikrometr do gwintów.

Mikrometry zewnętrzne do gwintów MMGe (PN-60/M-53214) przeznaczone są do pomiaru średnic podziałowych gwintów zewnętrznych od 2 do 100 mm, gwintów metrycznych o skokach od 0,4 do 6 mm oraz gwintów calowych (Whitwortha). Przed przystąpieniem do pomiaru dobiera się, w zależności od kąta a oraz skoku P mierzonego gwintu wymienne końcówki wrzeciona (stożkowe) i kowadełka (pryzmatyczne). Mikrometry o zakresie od 0 do 25 mm nastawia się na zero po doprowadzeniu do zetknięcia ze sobą wymiennych końcówek za pomocą pokrętła przesuwającego kowadełko. Nastawienie mikrometru o zakresie większym niż 25 mm przeprowadza się po włożeniu między końcówki pomiarowe wzorca nastawczego. Niedokładność pomiaru średnic podziałowych gwintów nie większych od 100 mm przy pomocy mikrometrów do gwintów waha się w granicach od ± 0,04 do ± 0.15 mm.

3.3. Pomiar średnicy podziałową metodą trój wałeczkową.

Pomiar średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego przy użyciu trzech wałeczków o jednakowych średnicach dw jest pomiarem pośrednim, polegającym na zmierzeniu długości M wałeczków ułożonych we wrębach gwintu Pomiar odległości M można przeprowadzić mikrometrem, transametrem, mikrokatorem, optimetrem pionowym lub długościomierzem uniwersalnym. Dobór narzędzia mierniczego do mierzenia wymiaru M jest uzależniony od tolerancji Td2 sprawdzanego gwintu.

Średnicę optymalną wałeczków dwo. stykającą się z teoretycznym zarysem gwintu na średnicy podziałowej, oblicza się z zależności:

0x01 graphic

gdzie:

P - skok gwintu w mm

0x01 graphic
- kąt zarysu boku gwintu

Do pomiaru dobiera się wałeczki w zależności od skoku mierzonego gwintu - tablica 9.2.

Średnicę podziałową d2 mierzonego gwintu obliczamy ze wzoru

0x01 graphic

który po podstawieniu odpowiednich wartości kąta ma postać

a) dla gwintu" metrycznego - 0x01 graphic
= 30°

0x01 graphic

b) dla gwintu calowego - 0x01 graphic

0x01 graphic

gdzie:

M - zmierzone rozstawienie wałeczków

P - skok gwintu.

d - średnica wałeczków dobrana z tablicy 9.2.

A1 - poprawka na skręcenie wałeczków w bruzdach gwintu,

A2 - poprawka na odkształcenia sprężyste spowodowane naciskiem pomiarowym.

Dla gwintu metrycznego (0x01 graphic
= 30°)

0x01 graphic

Dla gwintu calowego 0x01 graphic

0x01 graphic

Poprawka na odkształcenie sprężyste obliczana jest z wzoru

0x01 graphic

gdzie:

P - skok gwintu

d2 - średnica podziałowa

d - średnica zewnętrzna

S - nacisk pomiarowy N (dla mikrometru S = 5N)

Błąd pomiaru średnicy podziałowej metodą trójwałeczkową można określić z wzoru

0x01 graphic

który otrzymujemy różniczkując podstawowe równanie i gdzie

0x01 graphic
(wg PN-79/m-53088)

0x01 graphic
- błąd pomiaru mikrometrem zewnętrznym

0x01 graphic
- błędy pomiaru kąta i skoku na mikroskopie

Tablica 9.2. Średnice dwo i dw wałeczki pomiarowe

Gwint metryczny

0x01 graphic
=60° [mm]

Gwint calowy

0x01 graphic
=55° [i]

dw0

[mm]

dw

[mm]

Gwint metr.

0x01 graphic
=60° [mm]

Gwint calowy

0x01 graphic
=55° [i]

dw0

[mm]

dw

[mm]

0,45

0,260

0,290

1,553

1,650

0,5

0,289

9

1,591

0,6

0,346

0,335

3

1,732

2,050

0,7

0,404

0,455

8

1,790

0,75

0,433

3,5

2,021

0,8

0,462

7

2,046

28

0,511

0,530

2,071

0,9

0,520

4

2,309

2,550

1

0,577

0,620

6

2,387

24

0,597

2,588

20

0,716

0,725

4,5

2,598

1,25

0,722

5

2,598

3,200

19

0,751

5

2,887

18

0,796

0,895

3,106

1,5

0,866

5,5

5,176

16

0,895

4,5

3,182

1,75

1,010

1,100

6

3,464

4,000

14

1,023

4

3,580

1,035

3,5

4,091

2

7,155

1,350

4,141

12

1,193

3,25

4,406

5,050

11

1,302

3

4,773

10

1,452

1,650

5,173

2,5

1,443

3.4. Pomiary gwintów zewnętrznych na mikroskopie

Duży mikroskop warsztatowy przeznaczony jest do pomiaru przedmiotów kształtowych metodą optyczną lub optyczno - stykową. Jego zakres pomiarowy wynosi:

przy czym zakres głowic mikrometrycznych wynosi 50 min, a większy przesuw stołu uzyskuje się wkładając pomiędzy wrzeciona głowicy mikrometrycznej i stół, płytki wzorcowe długości. Stół mikroskopu jest obrotowy o 360° i zaopatrzony w podziałkę kątową oraz noniusz o dokładności odczytu 3'.

Śruby mikrometryczne zastosowane w głowicach mają skok równy 1 mm i wartość działki elementarne na bębnach równą 0,01 mm. Zastosowano dla zwiększenia dokładności pomiaru przetworniki obrotowo impulsowe, połączone z urządzeniami wskazującymi (cyfrowymi). Przetworniki generują 1000 impulsów na jeden obrót wrzeciona, wobec czego rozdzielczość układu pomiarowego wynosi 0x01 graphic
. Oprócz tego wskaźniki cyfrowe pozwalają na zerowanie wskazania w dowolnym położeniu stołu, co znacznie ułatwia i przyspiesza pomiar.

Mikroskop warsztatowy wyposażony jest w głowicę goniometryczną. Znajduje się w niej ułożyskowana obrotowo w osi optycznej mikroskopu płytka szklana z krzyżem kreskowym i układem dodatkowych, przecinających pod kątem 60° lub równoległych kresek. Kąt obrotu płytki, przy nastawieniu jej kreskowych elementów celowniczych na ograniczające mierzony przedmiot kontury, odczytuje się przez specjalny mikroskop odczytowy na podziałce kątowej wykonanej na płytce i widocznym w mikroskopie odczytowym noniuszu o wartości działki 1'. Krzyż kreskowy i układy kresek w tej głowicy mogą być oczywiście wykorzystywane jako elementy celownika do nastawiania na żądane punkty obrazu przedmiotu.

Przy pomiarze kąta zarysu gwintu można w mikroskopie wykorzystywać głowicę rewolwerową, którą zakłada się w miejsce głowicy goniometrycznej. Na obrotowej płytce posiada ona gwintu o różnych skokach, a podziałka widoczna w polu widzenia pozwala na bezpośrednie zmierzenie odchyłki kąta mierzonego zarysu od wartości nominalnej.

Do wyposażenia mikroskopu należy także urządzenie projekcyjne, dzięki któremu na dużym ekranie, nasadzonym na rubus okularu mikroskopu, uzyskuje się ogólnie widoczny powiększony obraz obserwowanego przedmiotu. Błąd pomiaru dużym mikroskopem warsztatowym wynosi

0x01 graphic

gdzie:

L - wielkość mierzona w mm,

H - wysokość przedmiotu mierzonego w mm.

4. Sprzęt pomiarowy wykorzystywany w ćwiczeniu

W ćwiczeniu wykorzystujemy następujące przyrządy pomiarowe



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WSTĘP TEORETYCZNY
WSTĘP TEORETYCZNY
Wstęp teoretyczny
23 wstęp teoretyczny
13 wstęp teoretyczny
Wstęp teoretyczny 32, Studia, Pracownie, I pracownia
wstep teoretyczny
wstęp teoretyczny do cw 2
36, 36, Wstęp teoretyczny
STRUNA, STRUNA13, WSTĘP TEORETYCZNY
16-, Wstęp teoretyczny, Wstęp teoretyczny
POTENC~1 2, Wstęp teoretyczny
lab1, curie 99, Wstęp teoretyczny.
08, Youri, 1.WSTĘP TEORETYCZNY.
Długość fali świetlnej - siatki dyfrakcyjnej, 76 dyfr, WSTĘP TEORETYCZNY
Wstep teoretyczny (2)
Wstęp teoretyczny
wstęp teoretycznyD

więcej podobnych podstron