Laboratorium metrologii
Leszek Kierzek Tomasz Bartkowski	Temat: Pomiary gwintów metodami stykowymi.		Nr ćw. 3
WBMiZ MiBM semestr VII	Prowadzący: mgr inż. M. Grzelka	Data: 3.12.2003

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru skoku gwintów oraz ich średnicy podziałowej. W poniższym ćwiczeniu użyto do tego celu metody pomiaru skoku przez porównanie z wzorcem zarysu gwintu, natomiast do pomiaru średnicy podziałowej użyto metod : trójwałeczkowej, jednowałeczkowej i mikrometru do gwintu

2. Pomiary średnicy zewnętrznej i średnicy podziałowej mikrometrem

Pomiar skoku gwintu za pomocą wzorca zarysu gwintu. Pomiaru dokonano przez porównanie z wzorcem do pomiaru gwintów metrycznych MWGa.

P= 2,0 mm

M16x2

Pomiar średnicy zewnętrznej d gwintu za pomocą mikromierza uniwersalnego.

d _I = 15,58 mm

d_II = 15,72 mm

d_III= 15,60 mm

d_IV = 15,50 mm

d_V = 15,69 mm

Pomiar średnicy podziałowej d₂ gwintu za pomocą mikromierza uniwersalnego.

d_2I = 14,15 mm

d_2II = 14,13 mm

d_2III = 14,20mm

d_2IV = 14,23 mm

d_2V = 14,19 mm

d_2max = 14,23 mm d_2min = 14,13 mm

d_max = 15,72 mm d_min = 15,50 mm

d_2teor= d-0,64952P=16,00-0,64952*2=14,701mm

Zmierzone odchyłki dla średnicy podziałowej wynoszą:

-górna es_zm= d_2max - d_2teor= 14,23-14,701=-0,471mm=-471μm

-dolna ei_zm= d_2min - d_2teor= 14,13-14,701=-0,571mm=-571μm

Rzeczywista tolerancja wykonania średnicy podziałowej:

T_d2rzecz= es_zm - ei_zm =-471+571= 100μm

Zmierzone odchyłki dla średnicy zewnętrznej wynoszą:

-górna es_zm= d_max - d_teor= 15,72-16,00=-0,28mm=-280μm

-dolna ei_zm= d_min - d_teor= 15,50-16,00=-0,50mm=-500μm

Rzeczywista tolerancja wykonania średnicy zewnętrznej:

T_drzecz= es_zm - ei_zm =-280+500= 220μm

Z norm PN-EN 20286-1:1996 dobieram szereg tolerancji oraz położenie pola tlerancji dla M16x2

-dla średnicy podziałowej:

Dobrano 4 szereg tolerancji, dla którego T_d2= 100μm

Na podstawie odchyłki podstawowej es_zm=-471μm, dla P=2 dobrano położenie

Pola tolerancji d, dla którego es=-100μm

-dla średnicy zewnętrznej:

Dobrano 6 szereg tolerancji, dla którego T_d= 280μm

Na podstawie odchyłki podstawowej es_zm=-280μm, dla P=2 dobrano położenie

Pola tolerancji d, dla którego es=-100μm

Pełne oznaczenie mierzonej śruby:M16x2-d4d6

4. Pomiary średnicy podziałowej metodą 3 wałeczków:

Średnica wałeczków do pomiaru została dobrana na podstawie skoku gwintu i kąta gwintu zgodnie z PN-70/M-53088.

d_w= 1,35 mm

Średnicę podziałową mierzonego gwintu obliczono ze wzoru:

Gdzie:

d₂ - średnica podziałowa

M - zmierzone rozstawienie wałeczków

d_w - średnica wałeczków

P - skok gwintu

α - kąt boku zarysu

Σp- poprawki na skręcenie wałeczków i na sprężyste odkształcenie powierzchniowe pod wpływem nacisku pomiarowego

Nacisk powierzchniowy przyjęto S = 2 kG, natomiast średnica zewnętrzna gwintu d =16 mm Wyniki obliczeń uzyskane z metody trójwałeczkowej:

M_pI = 16,60 mm M_pIV = 16,55mm

M_pII = 16,50 mm M_pV = 16,63mm M_pIII = 16,55 mm

Wartości średnic podziałowych:

d_2I = 14,29 mm

d_2II = 14,19 mm

d_2III = 14,24mm

d_2IV = 14,24 mm

d_2V = 14,32 mm

d_2max = 14,32 mm d_2min = 14,19 mm

Zmierzone odchyłki dla średnicy podziałowej wynoszą:

-górna es_zm= d_2max - d_2teor= 14,32-14,701=-0,381mm=-381μm

-dolna ei_zm= d_2min - d_2teor= 14,19-14,701=-0,511mm=-511μm

Rzeczywista tolerancja wykonania średnicy podziałowej:

T_d2rzecz= es_zm - ei_zm =-381+511= 130μm

Dobrano 6szereg tolerancji, dla którego T_d2= 160μm

Na podstawie odchyłki podstawowej es_zm=-381μm, dla P=2 dobrano położenie

Pola tolerancji d, dla którego es=-100μm

Pełne oznaczenie mierzonej śruby:M16x2-d6d6

5. Pomiary średnicy podziałowej metodą 1 wałeczka:

Wzór na średnicę podziałową

M_pI = 15,91 mm M_pIV = 16,09mm

M_pII = 16,02 mm M_pV = 15,98mm M_pIII = 16,06 mm

Wartości średnic podziałowych:

d_2I = 13,902 mm

d_2II = 14,122 mm

d_2III = 14,202mm

d_2IV = 14,262 mm

d_2V = 14,042 mm

d_2max = 14,262 mm d_2min = 13,902 mm

Zmierzone odchyłki dla średnicy podziałowej wynoszą:

-górna es_zm= d_2max - d_2teor= 14,262-14,701=-0,439mm=-439μm

-dolna ei_zm= d_2min - d_2teor= 13,902-14,701=-0,779mm=-799μm

Rzeczywista tolerancja wykonania średnicy podziałowej:

T_d2rzecz= es_zm - ei_zm =-439+799= 360μm

Dobrano 9szereg tolerancji, dla którego T_d2= 315μm

Na podstawie odchyłki podstawowej es_zm=-439μm, dla P=2 dobrano położenie

Pola tolerancji d, dla którego es=-100μm

Pełne oznaczenie mierzonej śruby:M16x2-d9d6

6. Wnioski:

Aby wykonać pomiary średnic podziałowych gwintów należy najpierw zmierzyć skok na przykład przy pomocy porównania go z wzorcem zarysu, tak jak w ćwiczeniu. Pomiar skoku i informacja o wartości kąta boku zarysu gwintu są potrzebne do doboru przyrządów służących do pomiarów średnic podziałowych. Dokonując pomiaru średnicy gwintu trzema metodami okazało się, że metoda trójwałeczkowa i pomiar za pomocą mikromierza pozwala uzyskać wymiar dokładny. Pomiar za pomocą metody jednowałeczkowej był mniej dokładny i podał nieco przesadzone wartości pomiaru. Dlatego też pomiar średnicy podziałowej za pomocą metody trójwałeczkowej należy wykonywać dla gwintów dokładnych ,a tam gdzie wymagany jest jedynie zgrubny pomiar lub mniej dokładny mikromierza do gwintu lub metody jednowałeczkowej.

---