LABORATORIUM METROLOGII TECHNICZNEJ

Temat ćwiczenia: Pomiar gwintów.

1. Cel ćwiczenia.

Nabycie teoretycznych i praktycznych umiejętności podczas pomiaru gwintów zewnętrznych metoda pośrednią i bezpośrednią. Zapoznanie się z budowa i działaniem przyrządów, użytych podczas ćwiczenia.

2. Wstęp teoretyczny.

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

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

Średnice podziałową d2 mierzy się mikrometrem do gwintów, za pomocą wałeczków lub mikroskopem pomiarowym.

Podziałkę P gwintu można sprawdzić wzorcami zarysu gwintu , na mikroskopie pomiarowym oraz specjalnymi przyrządami czujnikowymi lub optycznymi. Wzorce zarysu gwintu stosuje się najczęściej przy identyfikacji gwintu. Pomiar podziałki jest z reguły wykonywany przy kontroli gwintów dokładnych - śrub pociągowych, pomiarowych itp.

Kąt α boku gwintu mierzy się na mikroskopie przy pomocy głowicy goniometrycznej lub rewolwerowej.

3. Obliczenia.

Rodzaj gwintu	Sr. zewnętrzna	Skok	Oznaczenie gwintu
Metryczny	36,00 mm	3,0	M36 3

1. Obliczanie wartości poprawek i średnicy podziałowej.

1. Poprawka na skręcanie wałeczków w bruzdach gwintu.

P = 3

d₂ = 34,51 mm

d_w = 2,050 mm

2. Poprawka na odkształcenie sprężyste.

S = 5N

d = 36 mm

1.3. Średnica podziałowa d₂ mierzonego gwintu.

2. Pomiar gwintu na mikroskopie.

1. Pomiar skoku gwintu.

2. Pomiar średnicy pomiarowej.

3. Pomiar kąta boku gwintu.

1.

2.

3.

4. Obliczanie błędu.

1. Obliczenie błędu pomiaru średnicy podziałowej przy pomocy mikrometru.

d_2śr = 34,51

Odchylenie standardowe:

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

Δd₂=±31.6*0.0058=±0.36 mm

d ₂ = (34,51±0.18) mm

2. Obliczenie błędu średnicy podziałowej.

M_śr=36.68 mm

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

ΔM=±31.6*0.027386=0.8654 [mm]

Δd_w=0.0005 [mm]

d_2śr=34,18 mm

d₂ = (34,18 * 0.88) mm

3. Obliczenie błędu pomiaru skoku gwintu.

P_śr=3 mm

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

ΔP=±31.6*0.0024=0,12 mm

P=(3 ± 0.12) mm

4. Obliczenie błędu pomiaru średnicy podziałowej przy pomocy mikroskopu.

d_2Iśr=34,014

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

Δd_2I=±31,6*0.0015=0,047 mm

d_2I=(34,014±0.047) mm

d_2IIśr=32,261

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

Δd_2II=±31.6*0.0017=0.055 mm

d_2II=(32,261±0.055) mm

Błąd pomiaru średnicy podziałowej

d_2śr=33,138 mm

d₂ = (33,138 ± 0.055) mm

5. Obliczenie błędu pomiaru średnicy zewnętrznej przy pomocy mikroskopu.

dśr=36,19 mm

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

Δd= f_n,α*Δd_śr=0,57 mm

d = (36,19 ± 0.57) mm

6. Obliczenie błędu pomiaru średnicy rdzenia przy pomocy mikroskopu.

d1śr=32,43 mm

Maksymalny błąd bezwzględny α=0.99; f_n,α=31.6

Δd₁= f_n,α*Δd_1śr=0.151 mm

d₁=(32,43 ± 0.15) mm

7. Obliczenie błędu pomiaru kąta boku gwintu.

α₁ = 60°00'20'' ± 2'41''

α₂ = 60° ± 2'41''

5. Wnioski.

Najbardziej uniwersalną metodą pomiarową gwintów, jest pomiar parametrów za pomocą mikroskopu warsztatowego. Umożliwia on wyznaczanie w średnicy zewnętrznej, podziałowej oraz rdzenia, a także kąta zarysu oraz skoku gwintu z bardzo wysoka dokładnością. Niestety gabaryty mikroskopu często uniemożliwiają wykonanie badań pomiarowych. W takim przypadku można zastosować inne metody pomiarowe, np. metodę trójwałeczkową, lub specjalny mikrometr z wymiennych końcówkach pomiarowych. Do szybkiej identyfikacji gwintu często stosowany jest wzorzec zarysu gwintu.

Najbardziej pracochłonną metodą pomiarową - jest metoda trójwałeczkowa, która umożliwia określenie średnicy podziałowej. Jest to metoda pośrednia, czyli po wykonaniu serii pomiarów, wyniki trzeba podstawić do wzoru, aby otrzymać pożądaną wielkość, w tym przypadku średnice podziałową. Jest to najmniej dokładna metoda ponieważ jest ona obarczona największym błędem pomiarowym, który wynosi
0,88 mm.

---