Методи і засоби вимірювання різьб

Параметри циліндричних різьб вимірюють кожний окремо за допомогою вимірювальних приладів, а контролюють комплектом калібрів. Придатним вважають тільки виріб, у якого всі розміри перебувають у межах граничних відхилень.

Вимірювання розмірів різьбових поверхоньрозглянемо на при­кладі метричних циліндричних різьб, оскільки способи та засоби вимірювання розмірів різьбових поверхонь різних профілів прак­тично між собою не відрізняються. Із шести розмірів поверхонь циліндричних метричних різьб (великого, малого та середнього діаметрів, кроку, правої та лівої половин кута профілю) відповід­но до стандартів граничні відхилення встановлені тільки для трьох діаметрів. Окрім цього, для великого діаметра внутрішньої та ма­лого діаметра зовнішньої різьбових поверхонь визначено тільки по одному (нижньому та верхньому) відхиленню.

Істинні відхилення кроку та обох половин кута профілю разом з істинними відхиленнями середнього діаметра різьбової поверхні не мають виходити за межі граничних відхилень середнього діаметра. Усі перелічені параметри разом становлять так званий зведений середній діаметр різьбової поверхні гайки чи болта. Для визначен­ня придатності зовнішніх і внутрішніх різьбових поверхонь ви­мірюють усі шість їх параметрів, а потім придатність великих і малих діаметрів визначають, порівнюючи їх істинні розміри з граничними відповідно до стандартів чи робочих креслень, а при­датність решти чотирьох параметрів встановлюють порівнянням роз­рахункових значень зведених середніх діаметрів з граничними.

Для вимірювання параметрів різьбових поверхонь залежно від заданої точності використовують універсальні засоби вимірюван­ня лінійних і кутових розмірів, але, зважаючи на специфіку різь­бових поверхонь, для вимірювання середніх діаметрів зовнішніх і внутрішніх різьбових поверхонь, великих діаметрів внутрішніх різьбових поверхонь і малих діаметрів зовнішніх різьбових повер­хонь, кроків та половин кутів профілю, окрім універсальних, ви­користовують ще й спеціальні засоби вимірювання.

Наприклад, усі розміри зовнішніх різьбових поверхонь вимі­рюють за допомогою інструментальних мікроскопів і проекторів; розміри внутрішніх різьбових поверхонь (окрім розміру малого діаметра) визначають спеціальними вимірювальними пристроями; середні діаметри зовнішніх і внутрішніх значних за величиною різьбових поверхонь вимірюють різьбовими мікрометричними за­собами вимірювання. Ці мікрометри відрізняються від гладких наявністю у них спеціальних вкладнів, які добирають залежно від профілю та розмірів різьбової поверхні й вставляють в отвори шпинделя та п'ятки мікрометрів.

Рис. 4.19.

Середній діаметр різьбової поверхні вимірюють трьома каліб­рованими дротиками, середній діаметр внутрішніх різьбових по­верхонь значних розмірів визначають мікрометрами (штихмасів), (рис. 4.19, а), а діаметри менших розмірів спеціальними різьбо­вими вкладнями (рис. 4.19, б і в).

Різьбовий вимірювальний вкладень (рис. 4.19, в) має різьбо­вий калібр 1, виготовлений з гарантованим проміжком відносно контрольованої різьбової поверхні гайки 2, вкладня 3 зі сферич­ними поверхнями, конічний вимірювальний стержень 4 та вимі­рювальну головку 5 зі шкалою.

Вимірювання розмірів різьбової поверхні за допомогою сферич­них вкладнів аналогічне вимірюванню її розмірів каліброваними дротинками.

Рис. 4.20.

Правила вимірювання розмірів різьбових поверхонь інструментальними мікрометрами (рис. 4.20) наведені в інструкціях з їх експлу­атації і практично не відрізняються від правил вимірювання лінійних розмірів гладких повер­хонь. Особливістю їх є використання спеціаль­них різьбових вкладнів, які добирають залеж­но від профілю та розмірів різьбових поверхонь. Розглянемо схему вимірювання середнього діаметра зовнішньої різьбової поверхні за допо­могою трьох каліброваних дротинок і гладкого мікрометра (рис. 4.21).

Рис. 4.21 .Схема вимірювання різьби методом трьох дротинок

Розмір М вимірюють гла­дким мікрометром (довгоміром, оптиметром тощо), а значення середнього діаметра різьбової поверхні визна­чають за формулою

де М — лінійний розмір, визначений за допомогою вимірюваль­ного приладу, мм;

d — діаметр каліброваних дротинок, який зна­ходять залежно від розмірів кроку та кута профілю різьбової по­верхні, за умови, що точки дотику поверхонь дротинок і профілю різьбової поверхні лежать на рівній лінії, яка ділить профіль на рівні частини, мм. Тоді найвигідніший діаметр дротинок визначають за формулою

,

де Р – крок різьбової поверхні;

α - кут профілю, град.

Для метричної різьби ці формули приймуть вигляд

; .

Контролюють розміри різьбових поверхоньза допомогою ком­плексних прохідних і поелементних непрохідних калібрів. Малий діаметр внутрішньої різьбової поверхні та великий діаметр зовні­шньої контролюють калібрами ПР і НЕ як для гладких циліндри­чних поверхонь відповідних граничних розмірів (рис. 4.22). Се­редній та малий діаметри зовнішніх різьбових поверхонь, серед­ній та великий діаметри внутрішньої різьби, а також кути профі­лю й крок контролюють комплексними прохідними калібрами. Непрохідними калібрами практично контролюють тільки середній діаметр різьбових поверхонь.

Рис. 4.22

З метою одночасного контролю розмірів середніх діаметрів різь­бових поверхонь і точності форми циліндричних поверхонь, на яких нарізана різьба, довжину прохідних калібрів виконують від­повідно до зазначеної у робочих кресленнях довжини згвинчування заданої різьби, а при відсутності таких вимог, — за вимогами стандартів.

Профілі зовнішніх різьбових поверхонь виробів контролюють також за допомогою шаблонів, зображених на рис. 4.23.

Рис. 4.23. Контроль різьби шаблонами

У стандартах для різьбових калібрів наведені схеми розміщен­ня полів допусків робочих і контрольних калібрів окремо для ве­ликого, середнього та малого діаметрів різьбових деталей. Як і для калібрів гладких циліндричних з'єднань, відхилення робо­чих калібрів встановлені відносно найбільшого та найменшого гра­ничних розмірів різьбових зовнішніх і внутрішніх поверхонь, а відхилення контрольних калібрів — від найбільшого та найменшо­го розмірів відповідних робочих калібрів.

Як видно зі схеми розміщення полів допусків для середнього діаметра різьбового з'єднання (рис. 4.24) для зовнішніх різьбо­вих поверхонь, крім робочих калібрів ПР і НЕ та контрольних калібрів КПР-ПР, КПР-НЕ, КНЕ-ПР і КНЕ-НЕ встановлені ще поля допусків і відхилення для установчих калібрів У-ПР і У-НЕ, що служать для налагодження на заданий розмір регульованих різьбових калібрів для гвинтів ПР і НЕ. Для внутрішніх різьбо­вих. поверхонь стандартами встановлені тільки робочі калібри.

Профілі різьбових калібрів роблять такими, щоб вони давали змогу контролювати тільки задані розміри, а не форму поверхонь.

Рис. 4.24. Схема розміщення полів допуску різьбових калібрів