ZESPÓŁ SZKÓŁ MECHANICZNYCH

im. Stefana Czarnieckiego w Łapach

TECHNIKUM MECHANICZNE

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

z Pracowni Technicznej.

Temat: Pomiar gwintów

Temat: Pomiar gwintu śruby.

Zadania do wykonania:

1. Zidentyfikować gwint sprawdzanej śruby:

1. określić skok P przy pomocy wzornika

2. zmierzyć średnicę zewnętrzną d mikrometrem lub suwmiarką

3. zmierzyć średnicę podziałową d₂ za pomocą mikrometru z wymiennymi końcówkami

4. zmierzyć średnicę podziałową d₂ za pomocą trzech wałeczków

5. wyniki pomiaru zestawić w tabeli 1.

2. Zmierzyć elementy gwintu śruby na MWD z głowicą goniometryczną:

1. zmierzyć średnicę zewnętrzną gwintu śruby d na mikroskopie MWD

2. zmierzyć średnicę podziałową d₂ na mikroskopie

3. zmierzyć średnicę rdzenia d₁ na mikroskopie

4. zmierzyć skok gwintu P na mikroskopie

5. zestawić wyniki pomiarów w tabeli 2

6. porównać wymiary otrzymane z pomiarów z wynikami wg PN

3. Zidentyfikować zarys gwintu śruby na MWD z głowicą rewolwerową

1. zidentyfikować kąt zarysu
   

2. zidentyfikować skok gwintu P

3. zestawić wyniki pomiaru w tabeli 3

Sprzęt pomiarowy:

• mikroskop warsztatowy duży MWD o zakresie mierniczym 150x50 i działce elementarnej 0,01 mm wraz z głowicą goniometryczną i rewolwerową

• wzorzec zarysów gwintu

• mikrometr MMZb

• mikrometr do gwintów z wymiennymi końcówkami MMGe

• komplet wałeczków pomiarowych z wieszakiem

• podstawa do mikrometru MMZn

• transformator napięcia

Mierzony przedmiot:

d - średnica gwintu śruby

d₂ - średnica podziałowa śruby

d₁- średnica rdzenia śruby

P - skok zarysu

1. Identyfikacja gwintu sprawdzonej śruby

Przebieg pomiaru:

1. określić skok gwintu za pomocą wzornika

• sprawdzić stan techniczny sprzętu

• przegotować stanowisko do ćwiczenia

• określić skok i rodzaj gwintu za pomocą wzorca zarysu

• pomiar polega na dopasowaniu odpowiedniego wzorca do badanego gwintu i odczytaniu z tego wzorca wartości skoku P

2. pomiar średnicy zewnętrznej d gwintu

• sprawdzić prawidłowość wskazań mikrometru

• dokonać pomiaru gwintu

Uwaga:

Przy gwintach o dużych skokach wartość skoku nie może przekraczać średnicy kowadełka mikrometru.

Chcąc uniknąć skutków skrzywienia przy pomiarze trzeba zastosować podkładkę o znanej grubości np. płytkę wzorcową, która zapobiega temu skrzywieniu.

• odczytać wyniki

3. pomiar średnicy podziałowej za pomocą mikrometru z wymiennymi końcówkami

• wybrać odpowiednią do skoku parę wymiennych końcówek

• wybrane końcówki przetrzeć szmatką i osadzić w odpowiednich otworach we wrzecionie, końcówkę stożkową zaś w kowadełku pryzmatycznym

• ustawić bęben mikrometru w położeniu zerowym:

• dosunąć końcówki do siebie drogą przesuwania kowadełka za.pomocą nagwintowanych pierścieni, po zablokowaniu kowadełka odkręcić bęben mikrometru i skręcić go ponownie. Jeżeli bęben nie znajdzie się w położeniu zerowym ponownie przeprowadzić regulacje aż do uzyskania położenia zerowego.

• zamocować mikrometr w podstawie

Przeprowadzić kilkakrotnie pomiar średnicy podziałowej. Mierzoną śrubę trzymać w lewej ręce a prawą pokręcać sprzęgiełko mikrometru. W trakcie mierzenia należy zwrócić uwagę, aby końcówki miernicze obejmowały gwint na średnicy a nie na cięciwie. Pomiaru dokonać w trzech płaszczyznach pomiarowych (na początku, środku i końcu mierzonego przedmiotu).

• wynik wpisać do tabeli 1

• rozmontować układ

• rozmontować końcówki miernicze

• przetrzeć mikrometr szmatką

• końcówki miernicze pokryć wazeliną

4. Pomiar średnicy podziałowej za pomocą trzech wałeczków.

Przebieg pomiaru:

• ustalić dla danego skoku i kąta zarysu średnicę d_w wałeczków pomiarowych wg wzoru:

lub przyjąć z poniższej tabeli.

Optymalne średnice d_w wałeczków mierniczych dla gwintów metrycznych zależnie od skoku P:

p	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,6	0,7
dw	0,115	0,144	0,173	0,202	0,231	0,260	0,289	0,346	0,404
p	0,75	0,8	0,9	1	1,25	1,5	1,75	2	2,5
dw	0,433	0,462	0,520	0,577	0,722	0,866	1,010	1,15	1,43
p	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6
dw	1,732	2,021	2,309	2,598	2,887	3,176	3,464

• wyjąć z futerału mikrometr i sprawdzić jego wskazania zerowe, w razie stwierdzenia błędu wskazania przeprowadzić poprawkę dla wyników pomiarów

• mikrometr zamocować w podstawie do mikrometru i pochylić go w stosunku do płaszczyzny pionowej o kąt około 30°

• zamocować wieszak do wałeczków na mikrometrze tak, aby końcówka drutu, na której wiesza się wałeczki leżała w tej samej płaszczyźnie pionowej, co oś końcówek mikrometru

• zawiesić wałeczki, oś końcówek mikrometru powinna znaleźć się mniej więcej w połowie długości powierzchni mierniczych wałeczków

• mierzoną śrubę ująć w lewą rękę i wprowadzić miedzy dwa wiszące wałeczki tak aby te ostatnie ułożyły się w bruzdach sprawdzanego gwintu

• zmierzyć mikrometrem w trzech różnych płaszczyznach wymiar pomocniczy M.

Dla gwintów metrycznych (α=60°) wartość średnicy podziałowej określa się z wzoru:

α=60 °

α=30°

a dla gwintów calowych gdzie
z wzoru:

• rozmontować układ pomiarowy

• przemyć w benzynie używaną trójkę wałeczków pomiarowych

• zakonserwować i umyć

• uporządkować stanowisko pomiarowe

Tabela 1

Wielkość mierzona	Pomiar 1	Pomiar 2	Pomiar 3	Wartość średnia pomiarów
Średnica podziałowa d
Wymiar pomocniczy M
Średnica podziałowa d2
Średnica zewnętrzna d

2. Pomiary głowicą goniometryczną na MWD.

• sprawdzić stan techniczny sprzętu pomiarowego,

• odkurzyć pędzelkiem lub czystą miękką ściereczką soczewki zewnętrzne mikroskopu

• przemyć mierzony przedmiot benzyną i wysuszyć

• przetrzeć ścierką płytę stołu mierniczego

• włączyć oświetlenie

• ustawić lusterko oświetlacza skali kątowej tak, aby była ona widoczna

• ustawić obiektyw na wyraźne pole widzenia w płaszczyźnie kłów przez obrót pierścienia diptoryjnego okularu obserwacyjnego, doprowadzić do wyraźnego widzenia siatki w okularze, sprawdzić czy wskazanie stołu obrotowego jest zerowe, umieścić w kłach stolika kłowego wałek kontrolny, jeśli okaże się, że szczelina wałka pomiarowego nie leży w polu widzenia mikroskopu można zwiększyć zakres pomiarowy przesuwu wzdłużnego i poprzecznego poprzez umieszczenie płytki wzorcowej między wrzecionem śruby mikrometrycznej a stołem nastawić mikroskop na wyraźne pole widzenia krawędzi ostrza znajdującego się na środku wałka kontrolnego -najpierw za pomocą pokrętła zgrubnego nastawiania ostrości

• sprawdzić czy oś kłów jest równoległa do osi posuwu wzdłużnego ustawić skalę kątową głowicy goniometrycznej na 0°00″ nasunąć kreską poziomą głowicy na skrajną tworzącą wałka kontrolnego za pomocą pokrętła przesuwu poprzecznego i wzdłużnego przesunąć stół w kierunku wzdłużnym obserwując prawidłowość ustawienia -tworząca powinna pokrywać się z poziomą kreską głowicy, jeżeli kreska się nie pokrywa z tworzącą wałka należy obrócić o pewien niewielki kąt stół obrotowy

• zablokować obrót stołu pokrętłem

• sprawdzić ponownie ustawienie wałka

• zdjąć wałek kontrolny

• założyć mierzony przedmiot

• nachylić statyw o kąt wzniosu linii śrubowej określony wzorem

Praktycznie należy pochylić statyw w takie położenie, aby obydwie strony profilu gwintu były widoczne wyraźnie.

1. Pomiar średnicy zewnętrznej gwintu d

• Przy pomocy śruby mikrometrycznej ruchu poprzecznego zgrać poziomą kreskę siatki z wierzchołkami profilu gwintu, tak, aby linia kreskowa pokrywała się z linią, na której leżą wierzchołki gwintu.

• Dokonać odczytu 01 na bębnie na bębnie śruby mikrometrycznej

• Zgrać tą samą kreską z przeciwległymi wierzchołkami profilu gwintu dokonując przesuwu stolika pokrętłem śruby mikrometru posuwu poprzecznego

• Dokonać odczytu 02 na bębni śruby mikrometru

• Obliczyć średnicę gwintu jako różnicę obu odczytów według wzoru

1. Pomiar średnicy rdzenia gwintu d₁

• przy pomocy śruby mikrometrycznej ruchu poprzecznego zgrać poziomą kreską siatki z dnem bruzdy widocznego w mikroskopie zarysu gwintu

• dokonać odczytu 01 na bębnie śruby mikrometrycznej posuwu poprzecznego

• zgrać kreską z dnem bruzdy zarysu gwintu po przeciwległej stronie przesuwając stół pokrętłem śruby mikrometrycznej posuwu poprzecznego

• dokonać odczytu 02 na bębnie śruby mikrometrycznej

• obliczyć średnice d1 jako różnicę dwóch odczytań wg wzoru

1. Pomiar średnicy podziałowej

• zgrać kreską pionową siatki z krawędzią zarysu gwintu posługując się pokrętką głowicy goniometrycznej i pokrętłami posuwu wzdłużnego i poprzecznego

• dokonać odczytu na bębnie śruby mikrometrycznej posuwu poprzecznego 01

• pochylić statyw w drugą stronę

• przez obrót śruby mikrometrycznej posuwu poprzecznego zgrać linie kreskową głowicy goniometrycznej z krawędzią zarysu równoległą do poprzedniej, leżącą po przeciwnej stronie gwintu mierzonego

• dokonać odczytu 02

• obliczyć średnicę podziałową d₂ jako różnicę odczytów 02 i 01 wg wzoru

Chcąc wyeliminować błędy wykonania można dokonać pomiaru w dwóch

różnych miejscach.

• średnicę podziałową obliczyć ze wzory

1. Pomiar skoku gwintu P

• zgrać pionową kreską głowicy z krawędzią zarysu gwintu

• dokonać odczytu 01 na bębnie śruby mikrometrycznej przesuwu wzdłużnego

• przy pomocy śruby przesuwu wzdłużnego ustawić kreskę na sąsiedniej krawędzi gwintu równoległej do poprzedniej

• dokonać odczytu 02 na bębnie śruby przesuwu wzdłużnego

• określić skok jako różnicę

• aby uniknąć błędów wykonania należy pomiar skoku przeprowadzić po obu stronach gwintu i obliczyć ze wzoru

Kreskę krzyża głowicy do drugiego odczytu można zgrać nie z następną, lecz odległą o kilka zwoi - „n” od krawędzi poprzedniej i obliczyć wg wzoru:

1. Pomiar połowy kąta zarysu gwintu α.

• środkową kreskę krzyża głowicy goniometrycznej nałożyć na pierwszy bok mierzonego kąta zarysu gwintu

• odczytać w okularze pomocniczym mikroskopu wartość wskazania i zanotować

• środkową kreskę krzyża głowicy goniometrycznej nałożyć na drugi bok mierzonego kąta, odczytać wartość w okularze pomocniczym i zanotować

• różnica odczytów jest wartością kąta wierzchołkowego α

Wartość obliczona jest kątem α lub dopełnieniem do kąta 360⁰.

Błąd pomiaru usuwa się poprzez dwukrotne mierzenie tej samej połowy kąta zarysu z obu stron gwintu, wówczas wartość pułkątów zarysu oblicza się ze wzoru:

• wyniki pomiarów i obliczeń wpisać do tabeli 2.

• z norm odczytać wymiary nominalne mierzonego gwintu i umieścić je w tabeli 2

• porównać wyniki

• wyłączyć oświetlenie mikroskopu

• wyjąc z kłów mierzony przedmiot

• przeczyścić metalowe części mikroskopu i szklaną płytę stolika mierniczego

Tabela 2

Wielkość mierzona	Odczyt 1	Odczyt 2	Odczyt 3	Średnia
Średnica gwintu d
Średnica podziałowa d2
Średnica rdzenia d3
Skok gwintu p
Kąt zarysu α

3. Identyfikowanie zarysu gwintu na MWD za pomocą głowicy rewolwerowej

Przebieg pomiaru

• Przygotować stanowisku jak przy pomiarze poprzednią głowicą wg podpunktów a,b,c,d,e,f,g,h,i

1. Określić kąt zarysu gwintu

• pokręcając pokrętłem głowicy rewolwerowej ustawić ją tak aby w polu widzenia okularu był widoczny zarys kątów 55° i 60°

• za pomocą śruby mikrometrycznej posuwu wzdłużnego i pokrętła głowicy rewolwerowej ustawiamy tak cień zarysu gwintu aby pokrywał się z zarysem kąta na okręgu

• odczytać wartość znormalizowanego kontu zarysu

1. Pomiar skoku gwintu

• za pomocą nakrętki głowicy rewolwerowej szukamy takiego zarysu gwintu o odpowiednim kącie zarysu (60° lub 55°) na okręgu, który by się pokrywał z cieniem zarysu gwintu mierzonego przedmiotu

• odczytać cyfrę znajdującą się obok zarysu gwintu wyrażającą skok mierzonego gwintu

1. Określić kąt pochylenia linii śrubowej gwintu.

Po określeniu skoku gwintu zmierzyć pochyleni kątowe profilu gwintu

Przy prawidłowo wykonanym gwincie prosta odpowiadająca tworzącej walca podziałowego wskaże 0° na nieruchomej podziałce kątowej

W przypadku pochylenia profilu gwintu odczytać kąt pochylenia jako kąt, który tworzy tworzącą walca podziałowego mierzonego gwintu z linią wskazującą

tABELA 3

	Skok P	Kąt zarysu α	Pochylenie profilu gwintu φ
Pomiar 1
Pomiar 2
Pomiar 3
Pomiar śr

Opracowano na podstawie:

C. Struzik „Pracownia techniczna”

R. Wit „Pracownia Metrologiczna”

ZSM Łapy

Pracownia Techniczna

13

Opracował mgr inż. Romuald Warniełło

Zespół Szkół Mechanicznych im Stefana Czarnieckiego w Łapach

---