Wydział Budowy Maszyn
Studia dzienne magisterskie
Semestr I
LABORATORIU METROLOGII
Temat ćwiczenia :
Pomiary gwintów.
1.
Pomiar œrednicy podziałowej gwintu zewnętrznego metodš trójwałeczkowš na długoœciomierzu poziomym.
Pomiar œrednicy podziałowej gwintu zewnętrznego metodš trójwałeczkowš na długoœciomierzu poziomym polega na zsunięciu końcówek pomiarowych długoœciomierza i odczytaniu ich położenia na mikroskopie odczytowym. Następnie dokonywany jest pomiar wymiaru M.
Srednicę podziałowš oblicza się ze wzoru :
d2 = M - dw [1+ 1/sin(a/2)] + (P/2) . ctg(a/2) + p1 + p2
gdzie:
P= 2 [mm] - podziałkę ustala się przy pomocy sprawdzianu
dw=1,350 [mm] dla P=2 [mm] - œrednice wałeczków pomiarowych dobiera się z normy
a = 60° - gwint metryczny
M - różnica między wskazaniami długoœciomierza
M = 24,8432 [mm]
p1 - poprawka na skręcenie wałeczków w bruzdach gwintu
p1 = - [[P2dwcos(a/2)ctg(a/2)] / (p2m2)] . [1 + dwsin(a/2) / m]
m = M-dw = 23,4932 [mm]
p1= - 0,765 [mm]
p2 -poprawka na odkształcenie sprężyste
Przy obliczaniu tej poprawki korzysta się ze wzoru Lechowskiego:
p2=Q2/3[(C2 / (dw1/12 . d21/4)) + (C3 / (dw2/5 . d21/6))] [mm]
C2 , C3 - współczynniki dla gwintów metrycznych C2= 1,27 , C3= 0,13
Q = 1,5 N - nacisk pomiarowy
p2 = 0,835 [mm]
d2 = 22,5253 [mm]
Niepewnoœć pomiaru oblicza się ze wzoru:
epd2=ą[ epM2 + 9epdw2 + 0,75epP2 + 0,2523D2epa2]1/2
D = (dw - dDo) = 0,1953 [mm]
dDo = P / 2cos(a/2) = 1,155 [mm]
epM =ą (A + BM) - niepewnoœć pomiaru wymiaru M
M w mm
A =1,2
B =1/200
epM=ą1,32 [mm]
epdw = 0,5 [mm] - niepewnoœć pomiaru œrednicy wałeczka pomiarowego
epP = 0 -podziałkę przyjęto jako równš 2mm
epa = 0 -kšt zarysu gwintu przyjęto jako 60°
epd2=ą2 [mm]
Ostateczny wynik ma postać:
d2=22,525ą0,002 [mm]
2.
Pomiar œrednicy podziałowej gwintu zewnętrznego na mikroskopie warsztatowym dużym z użyciem nożyków pomiarowych.
Pomiar œrednicy podziałowej gwintu zewnętrznego za pomocš mikroskopu jest pomiarem bezpoœrednim. Kreski krzyża głowicy goniometrycznej nastawia się na ryski nożyków pomiarowych.Widoczne w okularze głowicy goniometrycznej przerywane kreski , odległe od œrodka krzyża o 0,3 mm (lub 0,9 mm) dzięki czemu wzrasta dokładnoœć nastawienia.
Po dokonaniu pomiarów dla nożyków prawych i lewych wartoœć œrednicy podziałowej przedstawia się jako œredniš arytmetycznš obu wyników pomiaru ( w celu skompensowania błędu skręcenia osi gwintu względem przesuwu mikroskopu wzdłuż osi Y.
Wyniki:
y1= 1,538 [mm] , y1'= 24,361 [mm] , y2= 1,218 [mm] , y2'= 24,430 [mm]
d2= (|x1 - x1'| + |x2 - x2'|) / 2 [mm]
d2=23,018 [mm]
Niepewnoœć pomiaru oblicza się ze wzoru :
epd2=ą (A + B/sin(a/2) +Cd2 )
A , B ,C -współczynniki A= 5 , B=4 , C=1/4
epd2=ą 19mm
Ostateczny wynik ma postać :
d2= 23,018ą0,019 [mm]
3.
Pomiar podziałki gwintu zewnętrznego na mikroskopie warsztatowym dużym z użyciem nożyków pomiarowych.
Podczas pomiaru nożyki pomiarowe dosuwa się do jednego boku gwintu i nastawiajšc odpowiedniš kreskę głowicy mikroskopu na ryskę nożyka odczytuje się jego współrzędnš , a następnie przesuwa się nożyk do sšsiedniej bruzdy gwintu i postępuje się w identyczny sposób. Pomiaru dokonuje po obu strobach gwintu w celu wyeliminowania błędu skręcenia osi gwintu względem wzdłużnej osi pomiarowej mikroskopu.
P - podziałka rzeczywista
Dane odczytowe:
x1'= 7,068 [mm] , x2'= 5,063 [mm] , P' = |x1' - x2'| = 2,005 [mm]
x1''= 6,191 [mm] , x2''= 4,201 [mm] , P'' = |x1'' - x2''| = 1,990 [mm]
Podziałkę wylicza się ze wzoru :
P = ( P' + P'' ) / 2
P = 1,998 [mm]
Niepewnoœć pomiaru oblicza się ze wzoru :
epP=ą (A + B/cos(a/2) + CP) [mm]
gdzie :
a = 60°
A,B,C - współczynniki
A=2 , B= 3 , C= 1/14
epP= 5,6 [mm]
Ostateczny wynik ma postać :
P = 1,998ą0,006 [mm]
4.
Pomiar œrednicy podziałowej gwintu wewnętrznego na długoœciomierzu uniwersalnym z użyciem końcówek kulistych.
Œrednicę podziałowš mierzy się za pomocš dwóch kulistych końcówek pomiarowych. Zamocowane w kabłškach kulki wzorcuje się odpowiednim stosem płytek wzorcowych i specjalnymi wkładkami.Kuliste końcówki pomiarowe dobiera się na podstawie znanej wartoœci nominalnej podziałki P i stałej charakterystycznych wkładek c=a+c. Długoœć stosu płytek wzorcowych oblicza się se wzoru:
Ls= X-c
gdzie :
c = 6,581 [mm] - stała charakterystyczna wkładek
X - odległoœć teoretyczna wierzchołków kštów pryzm
X = [dk/sin(a/2)] + [( D2 - (dk/sin(a/2)) + Pctg(a/2))2 + P2/4 ]1/2 [mm]
Po wstawieniu kulek długoœciomierza w rowki wzorca odnotowuje się w0. Potem kulki wprowadza się w bruzdy gwintu i odczytuje wskazanie w (w= w0 + Dw)
Srednicę oblicza się ze wzoru :
D2=[(Ls + c - ( dk/sin(a0/2)) + Dw )2 - P2/4 ]1/2 + (dksin(a/2)) - P2ctg(a/2)
gdzie :
dk= 2,3 [mm]- œrednica kulek
a = a0 = 60°- kšt gwintu + kšt rowków we wkładkach
c = 6,581 [mm]
P = 4 [mm]
Dw = |w - w0| = 0,08290 [mm]
w= 95,19165 [mm]
w0= 95,10875 [mm]
Ls= 25+6+1,3+1,04= 33,34 [mm]
D2= 38,793 [mm]
Poprawkę p1 na położenie kulek w bruzdach gwintu oblicza się wg wzoru :
p1= 76dk (P/D2)2 [mm]
p1=1,86 [mm]
Niepewnoœć pomiaru oblicza się ze wzoru :
eD2=ą[e2pLs+e2pc+e2pDw+(0,5038dkepa0)2+(0,866epP)2+(D0,5038epa)2]1/2[mm]
gdzie :
epa= 0- niepewnoœć pomiaru kšta gwintu
epP=0 - niepewnoœć pomiaru podziałki gwintu
epa0 =0 - niepewnoœć wykonania kšta we wkładkach
epDw= ą (A + BL) [mm]
A,B - stałe
A= 1,5 , B= 1/200
epDw= ą1,5 [mm]
epc=0 - niepewnoœć pomiaru stałej wkładek
epLs=ą(0,1 + 0,075n + 0,0015Ls) 2k [mm]
k=2 - klasa dokładnoœci kompletu płytek
epLs=ą1,8 [mm]
Całkowita niepewnoœć pomiaru wynosi:
epD2= 3 [mm]
Ostatecznie œrednica podziałowa wynosi :
D2=38,793ą0,003 [mm]