Как измерить длину резьбы

Контроль резьбы представляет собой комплекс процедур по измерению важных характеристик нарезки. Для эффективного измерения параметров резьбы необходимо правильно определить методы и средства контроля.

Во время контроля основных параметров нарезания чаще всего применяются методы трёх проволочек, средствами контроля выступают измерительные приспособления с индикаторами и микрометры.

Существует 2 основных способа контроля резьбы:

• Метод дифференцирования: каждый элемент измеряется в отдельности.
• Метод комплексной проверки: проверка всех параметров производится совместно при помощи бесшкальных инструментов.

Для контроля трубной и конической резьбы чаще всего используют калибры, измеряющие размеры, форму и взаимное расположение поверхности детали.

Дефекты резьбовых соединений

При контроле резьбовых поверхностей могут быть выявлены следующие дефекты резьбовых соединений:

1. Рваная нарезка. Этот дефект возникает при отличии диаметров отверстия и стержня от номинального диаметра. Также причиной может послужить недостаточная острота режущего инструмента. Для предупреждения проблемы необходимо тщательно проконтролировать значения всех диаметров и заменить затуплённый инструмент на подточенный.
2. Тупая нарезка. Этот дефект проявляется, если номинальный диаметр меньше диаметра отверстия, но больше диаметра стержня. В итоге при нарезании профиль становится неполным. Чтобы избежать подобный дефект, нужно перед нарезанием провести точные измерения диаметров.
3. Конусность резьбы. Причиной появления этого дефекта выступает неправильный размер режущего предмета, зубья которого срезают лишний металл. Единственным способом решения этой проблемы является соотнесение установленных размеров детали и режущего прибора.
4. Тугая нарезка. При несоблюдении размерности детали и шероховатости резьбы инструмента процесс нарезания проводится с трудом. Этот дефект предупреждается при помощи корректного измерения параметров заготовки и определения правильных размеров режущего инструментов.

Для контроля дефектов резьбы используются калибры. Они подразделяются на следующие разновидности:

1. Калибр расположения. Этот вид калибров создаётся по среднедопускаемым размерам контролируемой детали. Проверка происходит посредством вхождения калибра расположения в заготовку. Если нарезание выполнено надлежащим образом, то вход должен совершиться с большей или меньшей плотностью плавно и гладко.
2. Калибры с пределами. Этот тип калибров изготавливается в соответствии с предельными размерами исходной заготовки. Он разделён на 2 стороны. Одна из них соответствует максимальному размеру детали, другая – минимальному. Одна сторона должна не проходить в измеряемое отверстие, чтобы мастер смог определить подлинные размеры детали.
3. Контрольные калибры. Этот вид калибров предназначен для проверки параметров отверстий непосредственно во время рабочего процесса.
4. Приемные калибры. Эти калибры являются специализированными инструментами, являющихся первостепенными рабочими приспособлениями для сотрудников отделения технического контроля (ОТК), которые осуществляют свою деятельность на проверочных пунктах.

Приборы контроля резьбы

Для вычисления характеристик метрической разновидности резьбы при помощи комплексного метода контроля используются калибры в виде колец и скобы. Измерения проводятся в соответствии с ГОСТом 17763.

Контроль внутреннего нарезания производится калибрами-пробками. Контроль нарезки с углом профиля 55° осуществляется при помощи микрометра со специальными вставки.

На измерительный прибор устанавливается 5 комплектов вставок, размер которых определяется шагом резьбы. Существует 2 основных вида вставок:

• призматическая: устанавливается на место пятки микрометра;
• конусная: ставится в отверстие винта микрометра.

Скачать ГОСТ 17763-72

Работники ОТК для контроля угла профиля резьбы используют приспособления со встроенными индикаторами: микроскопы и проекторы. Они могут быть оснащены раздвижными вставками и наконечниками в виде шариков.

Конструкция приборов с индикаторами представляет собой упорную планку, держатель и индикаторы. Главным преимуществом индикаторных приспособлений является их универсальность. С их помощью можно проводить измерительные работы как при расточке, так и при обточке детали.

Они обеспечивают высокую точность измерений за короткий временной промежуток.

Существуют дополнительные приборы с индикаторами для контроля конусности детали. Они создаются по международному стандарту API и определяют размер резьбовых соединений в диапазоне от 1,5 до 24 дюймов. Устройство этих приспособлений представлено съёмными, измерительными наконечниками.

Они передают результаты измерений отдельному индикатору, который выводит полученные данные на экран. Мастеру, применяющему индикаторные приборы для определения конусности детали, не понадобятся приблизительные шаблоны для контроля.

Эта особенность обусловлена тем, что наконечники приборов всегда стараются предоставить наивысшие показатели для индикатора на минимальном расстоянии в 1 дюйм.

Сотрудники фабрик и заводов во время контроля резьбы применяют штангенциркуль и штихмассы, производящие замеры линейных единиц измерения. Они помогают определить размер резца, с помощью которого производится снятие необходимого количества стружки с заготовки. Эти измерительные приборы позволяют сэкономить время обработки отверстий средней и наибольшей степени точности.

Измерение шага резьбы

Для контроля такой характеристики, как шаг резьбы используются стандартные линейки с миллиметровыми и дюймовыми делениями, а также резьбомеры. Результаты вычислений шага посредством линейки являются неточными и производятся путём замера определённого числа витков.

Главной задачей измерения является нахождение количества витков, которое приходится на единичный шаг резьбы. В условном случае, когда на 1 дюйм приходится 5 витков, шаг равняется 1/5 дюйма. Для удобства полученные результаты в дюймах пересчитывают в миллиметры.

Во время процесса измерения витков посредством линейки человек должен учитывать следующие особенности:

1. Для достижения максимальной точности нужно измерять не отдельные участки, а целую часть профиля детали.
2. Перед процедурой измерения необходимо подсчитать целое количество витков.
3. Шаг резьбы определяется после замера глубины и главных характеристик резьбовых соединений.

В результате измерений находится усреднённое значение шага. Погрешность расчётов зависит от правильности выполненной нарезки детали.

Резьбомер способен предоставить наиболее точные результаты измерений шага для трубной конической резьбы, потому что он может работать с наиболее маленькими расстояниями.

В состав его конструкции входят пластины, выполненные из сплавов железа. Каждая пластина оснащена вырезами, эквивалентными профилю нарезки и её шагу. Для определения величины шага резьбомер прикладывается к измеряемой детали. Пластина резьбомера производит точный контроль только в том случае, когда она параллельна оси нарезки. Важно, чтобы пластинка и отверстие резьбы совпали по размеру.

Измерение среднего диаметра резьбы

Контроль среднего диаметра нарезки осуществляется микрометром. Главными комплектующими этого инструмента являются сменные наконечники, которые вставляются в отверстие винта. Этот измерительный прибор предоставляет наиболее точные измерения резьбы.

Если для работы необходимы лишь усреднённые значения диаметра резьбы, то можно применить специальное приспособление – кронциркуль. Его устройство представлено шариковыми наконечниками, размеры которых должны соответствовать типу и шагу резьбовых соединений.

Наконечники кронциркуля ставятся по резьбовому калибру, выдавая средний размер диаметра. После этого необходимо проделать аналогичные действия и с боковыми сторонами детали. Для проверки полученных результатов используются резьбовые скобы.

Оценка точности диаметра проводится по принципу сравнения полученной резьбы с исходным шаблоном.

Если требуется произвести контроль среднего диаметра маленькой длины, состоящей максимум из 2 витков, то мастера пользуются методом, в котором задействованы 2 проволочки.

Этот способ измерения резьбы отличается тем, что на противоположные выступы и впадины резьбы накладываются проволоки, диаметр которых является табличной единицей. Расстояние между концами проволочек показывает число среднего диаметра детали.

Для каждого класса точности выпускаются отдельные проволоки, создающиеся по ГОСТу 2475-88. Во время определения конечных чисел необходимо учитывать возможные погрешности, потому что 2 проволоки не позволяют получить максимально точные значения.

Скачать ГОСТ 2475-88

Также этот параметр резьбы может измеряться посредством микроскопа. Прибор прикладывается к боковым сторонам профиля заготовки.

Окуляры микроскопа наводятся на изображение профиля с каждой стороны, чтобы определить его размер. Полученные значения складываются и делятся на количество сторон.

Получившееся среднее арифметическое является действительным значением среднего диаметра резьбовых соединений.

Для производственных работ часто требуется дополнительно произвести контроль усреднённого диаметра вала.

На них размещаются подшипники, муфты, бортики и зубчатые колёса, с помощью которых осуществляется вращение детали. Его диаметр рассчитывается во время процесса кручения.

Конечное значение находится по формуле d=(T/0,2[t])1/3 . На конечный результат могут повлиять посторонние факторы (размер отверстия и высота бортиков).

Измерение наружного диаметра резьбы

Контроль внешнего диаметра резьбы производится при использовании микрометрических инструментов, основу конструкции которых составляют микровинты. Расчёт происходит в соответствии со следующим алгоритмом:

1. Микровинты прикладываются к профилю резьбы. Для корректировки местоположения инструмента необходимо произвести несколько вращений микрометра.
2. Записать величину профиля нарезки для одной стороны. Значение рассчитываются, исходя из цены деления на шкале микровинтов.
3. Приложить микрометр к противоположному концу профиля и вычислить его размер.
4. Найти внешний диаметр нарезки, отняв от результата первоначального вычисления значение второго вычисления.

Измерение внутреннего диаметра резьбы

Внутренний диаметр нарезки контролируется измерительным приспособлением с заострёнными ножками – кронциркулем. Для организации вычислительных работ нужно установить инструмент на шаблонную деталь по резьбовому калибру, и затем проделать сравнение с исходным внутренним диаметром резьбовых соединений. Кронциркуль должен находиться относительно измеряемой оси под углом.

Также измерение внутренней резьбы может осуществляться приборами для цилиндрической резьбы. Это обусловлено тем, что внутренний диаметр имеет гладкую поверхность, что идеально подходит для формы наконечников, используемых в этих инструментах. Проверка полученных измерений делается посредством калибров-пробок.

Измерение резьбы методом трех проволочек

Метод трех проволочек применяется главным образом для контроля среднего диаметра резьбы. Определение значений диаметра происходит путём накладывания проволок одинакового диаметра на впадины резьбовых соединений. Размер полученной конструкции измеряется микрометром. На конечные результат вычислений может очень сильно повлиять погрешность профиля.

Для устранения этой погрешности необходимо наложить проволочки на профиль таким образом, чтобы они соединялись на том уровне, где ширина впадин будет эквивалента ширине выступов. Проволочки обязаны лежать следующим образом: 1 проволока размещена на впадине с левой стороны, а 2 другие – на впадинах с противоположной стороны.

Важно, что во время измерений деталь не деформировалась, а проволоки не перегибались

Помимо этого, сферой применения метода трёх проволочек является контроль диаметра трапецеидальной резьбы. Только в этом случае проверка детали проводится при помощи трех специальных роликов.

Средства измерения резьбы

Контроль резьбы достигается на практике разнообразными средствами измерения. Рассмотрим наиболее употребляемые.

Штангенинструменты и микрометрические инструменты являются измерительными средствами, широко применяемыми в машиностроении, поэтому приобретение навыков работы с ними обязательно. К основным штангенинструментам относятся штангенциркули.

Отсчетным устройством в штангенинструментах является линейный нониус. Это приспособление позволяет отсчитывать дробные доли интервала делений основной шкалы штангенинструмента.

Интервал деления шкалы нониуса а′ меньше, чем интервал деления основной шкалы а на величину с , называемую величиной отсчета по нониусу, если модуль нониуса γ = 1. При модуле γ = 2 деление шкалы нониуса а′ меньше, чем два деления основной шкалы, также на величину с.

При нулевом положении нулевые штрихи основной шкалы и шкалы нониуса совпадают. При этом последний штрих шкалы нониуса совпадают с штрихом основной шкалы, определяющим длину l шкалы нониуса.

При измерении шкала нониуса смещается относительно основной шкалы и по положению нулевого штриха шкалы нониуса определяют величину этого смещения, равную измеряемому размеру.

Если нулевой штрих нониуса располагается между штрихами основной шкалы, то следующие за ним штрихи нониуса также занимают промежуточное положение между штрихами основной шкалы.

Ввиду того, что деления шкалы нониуса отличаются от делений основной шкалы на величину с, каждое последующее деление нониуса расположено ближе предыдущего к соответствующему штриху основной шкалы. Совпадение какого – либо k – го штриха нониуса с любым штрихом основной шкалы показывает, что расстояние нулевого штриха основной шкалы, по которому производят отсчет целых делений, равно kc.

Таким образом, отсчет измеряемой величины А по шкале с нониусом складывается из отсчета целых делений N по основной шкале и отсчета дробной части деления по шкале нониуса, т. е. A = N + kc.

• Параметры нониуса и основной шкалы связаны следующими уравнениями:
• с = a/n; c = γa — a′; l = n (γa — c); l = а (γn — 1), 7.1
• где l – длина шкалы нониуса; n – число делений шкалы нониуса.
• Приведенные формулы позволяют производить расчет нониуса и отсчеты по шкале с нониусом.

Пример. Для нониуса, изображенного на рис. 7.2, а и б, определить с и произвести отсчет, если а = 1 мм.

Основываясь на формулах (7.1), по рисунку 7.2, а определяем, что n = 10, γ = 2, l = 19 мм.

Следовательно, c = a/n = 1/10 = 0,1 мм

По рис. 7.2, б определяем отсчеты по основной шкале N = 60 мм и по нониусной ck = 0,1х5 = 0,5 мм. Общий отсчет А = N + ck = 60 + 0,5 = 60,5 мм.

Обычно при градуировании шкалы нониуса учитывается величина отсчета по шкале нониуса. Так, например, на шкале нониуса с величиной отсчета C = 0,02 мм цифра 10 обозначает “десять сотых миллиметра” и соответствует пятому делению нониуса, цифра 20 соответствует десятому делению нониуса и т.д.

На рис. 7.3 показан штангенциркуль типа ШЦ11 – с двухсторонним расположением измерительных губок 1, 2, 3, 4. Верхняя пара измерительных губок (1 и 2) предназначена для измерений отверстий, нижняя – для наружных измерений.

Верхние губки расположены относительно основной шкалы и шкалы нониуса так, что при измерении внутренних размеров отсчет ведется от нуля, как и при измерении наружных размеров.

Шкала нониуса – 5, винт – 6 служит для фиксирования положения подвижной губки.

Характеристика нониуса	Нулевые положения	Примеры отсчета
а=1мм; а′=1,9 с=0,1мм; n=10 γ=2		60,5
a=1мм; а′=0,98 с=0,02 мм n=50; γ=1		64,18

Рис. 7.2 Нулевые положения шкал штангенциркуля и примеры отсчета в зависимости от модуля γ

Рис. 7.3 Штангенциркуль, тип ШЦ11

Резьбовой микрометр. Для измерения среднего диаметра наружной резьбы на стержне применяют резьбовой микрометр (рис. 7.4).

Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок – конусного наконечника, вставляемого в отверстие микровинта, и призмати-ческого наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру (рис. 7.

5) изготовляются парами, каждая из которых предназначена для измерения крепежных резьб с углом профиля 60о и 55о и с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется для измерения резьбы с шагом 1 – 1,75 мм, другая – с шагом 1,75 – 2,5 мм и т.д.

После установки микрометра на ноль вставками обхватывают один виток проверяемой резьбы. Как только вставки войдут в соприкосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки

Рис. 7.4 Резьбовой микрометр

Рис.7.5 Вставки к микрометру

Проволочки. Проволочки служат для измерения среднего диаметра резьбы (рис. 7.6). Для этого их закладывают во впадины резьбы, а затем при помощи контактного прибора (микрометра, оптиметра и т. п.) определяют размер М.

По известным значениям шага, половины угла профиля резьбы и диаметра проволочек вычисляют действительный размер среднего диаметра резьбы.

Так для метрической резьбы (α/2 = 30о) средний диаметр резьбы будет равен: d2 = М – 3d + 0,866 × S, где d – диаметр проволочек, S – шаг резьбы.

Рис. 7.6 Проволочки для измерения среднего диаметра резьбы

Измерение среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек находит наибольшее применение. Этим методом пользуются не только для измерения крепежных резьб, но и кинематических (ходовых).

Резьбовые кольца жесткие. Для измерения наружной цилиндрической правой и левой резьбы применяют резьбовые кольца жесткие (рис. 7.7). Так они называются в отличие от регулируемых резьбовых колец.

Проверка заключается в свинчивании резьбового кольца с проверяемой деталью.

Резьбу проверяют двумя кольцами: проходным (ПР), изготовленным с резьбой полного профиля по всей длине кольца, и непроходным (НЕ), имеющим резьбу неполного укороченного профиля с 2 – 3,5 витками.

Проходное резьбовое кольцо должно свободно свинчиваться с проверяемой деталью и проходить без заклинивания по всей длине нарезки. Непроходные резьбовые кольца не должны навинчиваться на деталь более чем 3,5 оборота.

Для отличия непроходное кольцо имеет снаружи кольцевую выточку. Все кольца маркируются с указанием предельного калибра (НЕ, ПР), размера и типа резьбы.

Резьбовые калибры. Для измерения внутренней цилиндрической правой и левой резьбы применяются резьбовые калибры (пробки, рис. 7.8) со вставками и насадками; проходные (ПР) и непроходные (НЕ). Проверяют и измеряют резьбы резьбовыми пробками так же, как и резьбовыми кольцами.

Рисунок 7.7 – Резьбовые кольца жесткие

Наружная резьба диаметром от 6 до 52 мм контролируется иногда резьбовыми роликовыми скобками других конструкций. Конические внутренние и наружные, правые и левые резьбы от 1/8” до 2” измеряют специальными калибрами.

Резьбомеры. Для измерения шага резьбы применяют резьбомеры – наборы шаблонов (тонких стальных пластинок) (рис. 7.9), измерительная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы определенного шага или с определенным числом ниток на дюйм для подсчета шага.

Рис. 7.8 Резьбовые калибры

Рис. 7.9 Резьбомеры

Изготавливают резьбомеры двух типов: для метрической резьбы с шагом (в мм): 0,4; 0,45; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6 и для дюймовой и трубной резьбы с числом ниток (на один дюйм): 28; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4,5; 4.

Внешне резьбомеры – шаблоны отличаются тем, что на резьбомерах для метрической резьбы выбито клеймо “М60о”, а на резьбомерах для дюймовой и трубной резьбы выбито клеймо “Д55о”.

При определении резьбы с натуры, замерив отдельные параметры, получают приближенные данные, с помощью которых по таблицам резьбы в стандартах уточняют ее тип и размер.

Необходимость в определении резьбы с натуры может возникнуть в двух случаях: 1) при замене частично изношенной или полностью вышедшей из строя нестандартной резьбовой детали; 2) при монтаже и ремонтных работах, когда по каким – либо причинам неизвестен размер резьбы, а в ходе работы требуется установить новое изделие или узел с подсоединением на резьбе.

1. На точность измерения при определении резьбы с натуры влияет много факторов, основные из них следующие:
2. а) процент изношенности и загрязненности детали;
3. б) удобство измерения детали;
4. в) вид, качество и чистота измерительного инструмента;
5. г) навыки пользования инструментом, правильная установка его без смещений и перекосов;
6. д) соблюдение температурного режима измерения.

Для более точного определения рекомендуется сделать последовательно три измерения одного и того же размера и как окончательный результат взять их среднее значение. Оценка точности измерения в различных случаях может колебаться от 0,5 до 0,25 мм.

Поскольку в производственной, а тем более учебной практике наиболее часто при выполнении эскизов с натуры пользуются резьбомером, рассмотрим как это измерение выполняется.

Для измерения шага резьбы резьбомером подбирают шаблон – пластинку, зубцы которой совпадают со впадинами измеряемой резьбы (рис. 7.10). Затем читают указанный на пластинке шаг (или число ниток на дюйм).

При определении шага по дюймовому резьбомеру делят дюйм (25,4 мм) на количество ниток, указанное на шаблоне, Наружный диаметр резьбы d на стержне или внутренний диаметр резьбы D1 в отверстии измеряют обычным путем штангенциркулем (рис. 7.

11) (располагая мерительные губки штангенциркуля в осевой диаметральной плоскости) с торца стержня или отверстия. Имея эти исходные данные, подбирают точное значение резьбы по таблицам стандартных резьб.

При отсутствии резьбомера шаг резьбы (или число ниток на дюйм) может быть определен с помощью оттиска на бумаге. Для этого резьбовую часть детали обжимают листком чистой бумаги, с тем чтобы получить на ней оттиски (отпечатки) ниток резьбы, т.е. несколько шагов (желательно не менее 10) (рис. 7.12).

Затем по оттиску измеряют расстояние L между крайними достаточно четкими рисками.

Сосчитав число шагов n на длине L (при этом надо помнить, что n на единицу меньше числа рисок, так как средняя оценка величины шага данной резьбы определяется не из количества рисок, а из величины расстояния меду ними), определяем шаг.

Рис. 7.10 Измерение шага резьбы шаблон — пластинкой

Пример: оттиск дал 10 четких рисок (т.е. 9 шагов) общей длиной 13,5 мм. Наружный диаметр резьбы при измерении – 14 мм. Определяем шаг: P = 13,5 : 9 =1,5 мм. По таблице стандартных резьб в стандарте ГОСТ8724 – 81 находим резьбу: М14 ´ 1,5, т.е. метрическая резьба 2-го ряда с диаметром 14 мм и мелким шагом 1,5 мм.

В отверстиях определение резьбы этим способом возможно только при достаточно больших диаметрах. Вообще же резьбу отверстий следует измерять на тех деталях, которые ввинчиваются в данное отверстие.

Рис. 7.11 Измерение внутреннего диаметра резьбы d1 штангенциркулем

Рис. 7.12 Оттиски ниток резьбы

• На практике определение резьбы описанным способом облегчается тем, что для наиболее употребительных диаметров шаги метрической резьбы выражаются или целым числом миллиметров, или числом ,кратным 0,5 мм или 0,25 мм.
• Диаметры метрической резьбы, начиная с 6 мм, всегда измеряются целым числом миллиметров.
• У дюймовой резьбы диаметр и шаг могут быть с достаточным приближением выражены только в тысячных долях миллиметра, но число ниток на дюйм всегда число целое.

При измерении метрической и дюймовой резьбы может оказаться, что шаблоны-гребенки не укладываются между витками резьбы того или иного изделия, а замеряемый диаметр (наружный или внутренний) даже с грубой прикидкой на изношенность не соответствует размерам, установленным стандартом.

Такое несоответствие шага и диаметра стандарту указывает на то, что резьба у данного изделия нестандартная.

В этом случае на чертеже должны быть обозначены шаг резьбы P,замеренный вышеприведенным или другим способом с достаточной точностью, наружный и внутренний диаметры, общие для болта и гайки.

При замере одного диаметра резьбы (наружного или внутреннего) другой может быть определен подсчетом. Как известно, размер Н – радиально измеренная высота основного расчетного профиля, общего для болта и гайки, может быть представлена в выражении через шаг P ,как через модуль.

1. Для метрической резьбы: H = 0,86603 Р.
2. Для дюймовой: H = 0,6403 P
3. Диаметр d1 для стержня определяем по формуле:
4. d1 = d – 2х0,86603 P — для метрической резьбы,
5. d1 = d – 2х0,6403 Р – для дюймовой резьбы.
6. Таким же образом можно определить необходимые параметры у специальных ходовых винтов: трапецеидального, упорного, круглого и прямоугольного профиля.

Методы измерения резьбы на производстве и в домашних условиях — РИНКОМ

Поделиться

При измерении резьбы уточняют ее соответствие таким параметрам, как внутренний, наружный и средний диаметры, шаг и длина. С этой целью используют специальные и универсальные инструменты. Подходящий измерительный прибор выбирают с учетом типа резьбы и необходимой точности измерений. Первоначально контролируют средний диаметр, шаг и форму профиля, после этого — внутренний и внешний диаметры.

Измерение резьбы выполняют с помощью разных инструментов

Есть два основных метода измерения резьбы:

1. метод дифференцирования, когда каждый параметр проверяют отдельно;
2. метод комплексной проверки, когда все параметры контролируют совместно бесшкальными инструментами.

Для измерения трубной и конической резьб обычно используют калибры, которые позволяют проверить размеры, форму и взаимное расположение поверхностей детали.

Какие дефекты можно выявить при контроле?

Контроль резьбовых поверхностей позволяет выявить следующие дефекты соединений.

Рваная нарезка. Дефект образуется, если диаметры отверстия и стержня отличаются от номинальных. Причиной также может стать недостаточная острота режущего инструмента. Предупредить проблему позволяет тщательный контроль всех диаметров и использование режущего инструмента нормальной степени заточки.

Тупая нарезка. Дефект проявляется, если номинальный диаметр меньше диаметра отверстия, но больше диаметра стержня. При нарезании профиль становится неполным. Избежать дефекта позволит точное измерение диаметров перед нарезкой резьбы.

Конусность резьбы. Дефект появляется, если режущий инструмент срезает лишний металл. Проблему решают, соотнося установленные размеры детали и инструмента.

Тугая нарезка. Если размерность детали не соблюдается, а инструмент имеет шероховатую резьбу, резание происходит с трудом. Дефект можно предупредить, предварительно измерив параметры заготовки и подобрав режущий инструмент оптимального размера.

Приборы для контроля резьбы

Для комплексного контроля и измерения наружных метрических резьб используют жесткие предельные калибры-кольца (ГОСТ 17763-72 и ГОСТ 17764-72), а также резьбовые скобы.

Внутренние резьбы контролируют резьбовыми калибрами-пробками (ГОСТ 17756-72 и ГОСТ 17759-72). При использовании резьбовых калибров-пробок и колец в качестве комплексного измерителя выступает проходной калибр.

Непроходной калибр используют, чтобы измерить предельный размер среднего диаметра.

Калибр-кольцо М 1.1х0.25 6h ПР для комплексного контроля и измерения наружных метрических резьб

При поэлементном контроле наружный диаметр болта проверяют любым приборами, которые обычно применяются для контроля диаметра валов. А внутренний диаметр гайки — приспособлениями для контроля отверстий.

Для контроля среднего диаметра используют контактный и бесконтактный методы. Первый основан на применении вставок в микрометр или трех проволочек.

Измерение среднего диаметра вставками резьбового микрометра

Резьбовым микрометром со вставками проводят измерение среднего диаметра треугольной резьбы с углами профиля 60 и 55 градусов. Измерение проводят в пределах от 0 до 350 мм. Для каждого интервала в 25 мм используют или отдельный микрометр, или специальные сменные пятки.

• Резьбовой микрометр МВМ-50 GRIFF со вставками для измерения среднего диаметра
• Стандартный комплект включает две вставки: призматическую, которая ставится вместо пятки микрометра, и конусную, устанавливаемую в отверстие микрометрического винта.
• Микрометр может оснащаться одним из пяти комплектов вставок, который выбирают в зависимости от шага проверяемой резьбы: 0,4–0,5; 0,6–0,8; 1–1,5; 1,75–2,5; 3–4,5 мм.

Контроль шага резьбы и угла профиля индикаторными измерительными приборами

Измерение шага резьбы и угла профиля производят, используя микроскопы и проекторы. При этом средний диаметр внутренней резьбы контролируют:

1. индикаторными приборами с раздвижными полупробками;
2. индикаторными приборами с раздвижными вставками;
3. горизонтальными оптиметрами с помощью измерительных дуг с шаровыми измерительными наконечниками.

Измерять размеры деталей в ходе обработки удобно с помощью индикаторного приспособления. Благодаря особой конструкции упорной планки такое приспособление позволяет установить в удобном месте держатель индикатора. Приспособление универсально и может использоваться как при расточке, так и при обточке.

Индикаторное приспособление для активного контроля размеров при обработке на токарном станке

Применение индикаторов и установочных колец с номинальным размером обрабатываемого отверстия уменьшает время на предварительные операции и обеспечивает высокую точность измерения внутренних размеров резьбы.

При обработке отверстий резец настраивают по индикатору на снятие первой стружки с припуском 0,1–0,2 мм на сторону. После этого показания индикатора замеряют, а первую стружку снимают. Полученный размер отверстия замеряют индикаторным прибором, настроенным по установочному кольцу с номинальным размером отверстия. При настройке индикаторный прибор устанавливают на ноль.

Измерив отверстие, уточняют, какой слой металла требуется снять, чтобы получить окончательный размер отверстия. Затем по индикатору резец устанавливают под расточку чистового отверстия. Этот способ измерения упрощает расточку отверстий по 2 и 3 классам точности.

Если партия деталей велика, удобнее вначале выполнить предварительную расточку всех изделий с припуском 0,3–0,5 мм на диаметр, а затем за один проход жестким резцом завершить чистовую расточку.

Использование индикаторных приспособлений позволяет работать уверенно и с большой точностью. Однако индикатор не отменяет необходимости использования предельных калибров.

Измерение резьбы калибром — обязательная процедура, которая требуется для окончательного контроля размера.

Приборы активного контроля

Один из самых прогрессивных методов измерения параметров резьбы считается активный. Он особенно востребован в условиях массового и крупносерийного производства. Устройства активного контроля позволяют автоматически контролировать ход технологического процесса и обеспечивают необходимую точность обработки.

Устройства активного контроля обычно включают в конечный цикл обработки и по итогам проверки подают команду на наладку режущего инструмента. Есть и второй способ — проверять размеры изделия в ходе обработки, чтобы сразу контролировать величины перемещения, режимы резания и другие параметры. Приборы активного контроля такого типа используют на станках с числовым программным управлением.

Для автоматического контроля и наладки используют приборы контактного и бесконтактного действия. В первом случае наконечник прибора вступает в контакт с измеряемым изделием и может быть причиной погрешностей. Чтобы исключить такую возможность, наконечники приборов активного контроля изготавливают из твердых сплавов и алмазов.

Измерение резьбы методом трех проволочек

Для измерения среднего диаметра резьбы часто пользуются методом трех проволочек. Диаметр определяют, накладывая проволочки одного размера на впадины резьбовых соединений.

Параметры получившейся конструкции измеряют микрометром. На итоговые результаты вычислений сильно влияет погрешность профиля.

Чтобы устранить ее, проволочки накладывают на профиль таким образом, чтобы они соединялись на том уровне, где ширина впадин будет равна ширине выступов.

Использование метода трех проволочек для измерения резьбы

При этом проволочки должны быть расположены таким образом:

1. 1-я лежит на впадине с левой стороны;
2. 2-я и 3-я на впадинах противоположной стороны.

Необходимо следить, чтобы во время измерения деталь не деформировалась, а проволочки не гнулись.

Размер всех трех проволочек, используемых для измерения среднего диаметра резьбы этим методом, выбирают по специальной таблице с учетом шага и угла профиля резьбы. Идеальным считают диаметр d = tg α /2c, где cs шаг, а α /2 угол профиля проверяемой резьбы.

Кроме среднего диаметра методом трех проволочек измеряют диаметр трапецеидальной резьбы.

Измерение шага резьбы

Для измерения шага резьбы используют штангенциркуль или линейку. Для этого определяют длину нескольких шагов и делят ее на количество шагов. Шаг внутренней и внешней резьбы определяют резьбомером. Каждая пластинка указывает на величину шага. При этом пластинки выбирают таким образом, чтобы зубья плотно входили в резьбу. Благодаря этому шаг совпадает с шагом на пластине.

Для измерения шага резьбы используют стандартные линейки с миллиметровыми и дюймовыми делениями и резьбомеры.

Результаты вычисления шага линейкой неточные, так что главной задачей при замерах является нахождение количества витков, которые приходятся на единичный шаг резьбы.

Допустим, если на 1 дюйм приходится 5 витков, шаг будет равен 1/5 дюйма. Чтобы было удобно, результаты в дюймах переводят в миллиметры.

Чтобы измерить шаг резьбы корректно, необходимо быть в курсе следующих хитростей:

1. следует измерять не отдельные участки, а целую часть профиля детали;
2. перед измерением необходимо подсчитать целое количество витков;
3. шаг резьбы определяют после замера глубины и основных параметров резьбового соединения.

Итогом измерений будет усредненное значение шага. Погрешность в расчетах зависит от того, насколько правильно нарезана резьба на деталь.

Резьбомер предоставляет наиболее точные результаты измерений шага трубной и конической резьбы, поскольку он работает с самыми маленькими расстояниями. В конструкции предусмотрены пластины из сплавов железа. Каждая пластина имеет вырезы, равные профилю нарезки и ее шагу.

Для определения величины шага резьбомер прикладывают к детали. При этом необходимо следить, чтобы пластина была параллельна оси нарезки и совпадала по размеру с отверстием резьбы.

Измерение среднего диаметра резьбы

Для измерения среднего диаметра резьбы необходимо использовать резьбовой микрометр в комплекте с разными наконечниками (один с конусом, второй с вырезом). Предел измерения указывают обычно на самих средствах измерения. Так, маркировка М 3–5 обозначает, что комплект позволяет измерить резьбу с шагом 3; 3,5; 4; 4,5 и 5 мм.

Вставки к резьбовому микрометру

Для измерения среднего диаметра резьбы пользуются микрометром. Сменные наконечники инструмента вставляются в отверстие винта и позволяют добиться максимально точных измерений.

Если в качестве результата достаточно усредненных значений, вместо микрометра допускается использовать кронциркуль. По конструкции он представляет собой шариковые наконечники, размеры которых должны совпадать с типом и шагом резьбового соединения.

Чтобы узнать средний диаметр, наконечники кронциркуля необходимо выставить по резьбовому калибру. Затем процедуру повторяют с боковыми сторонами детали. Для оценки результатов измерений используют резьбовые скобы.

А точность диаметра проверяют, сравнивая полученную резьбу с шаблоном.

Для контроля среднего диаметра резьбы, состоящей максимум из двух витков, пользуются методом двух проволочек. Измерение производят следующим образом: на противоположные выступы и впадины резьбы накладывают проволоки, диаметр которых совпадает с одной из табличных единиц.

При этом расстояние между концами проволочек демонстрирует средний диаметр детали. Для каждого из классов точности создаются отдельные проволоки, соответствующие ГОСТ 2475-88.

При выведении конечных чисел берут во внимание возможную погрешность, потому что метод двух проволочек не позволяет добиться точных значений.

Еще один метод измерения среднего диаметра резьбы состоит в использовании микроскопа.

Прибор прикладывают к боковой стороне профиля заготовки, а окуляры наводят на изображение профиля с каждой стороны, чтобы определить его размер.

Значения, которые были получены в результате измерений, складывают и делят на количество сторон. Полученное среднее арифметическое — это и есть средний диаметр резьбового соединения.

Измерение наружного диаметра резьбы

Для измерения наружной резьбы используют микрометрические инструменты, основой конструкции которых служат микровинты. Контроль выполняют по такой схеме.

1. Микровинты прикладывают к профилю резьбы. Положение инструмента корректируют, несколько раз вращая микрометр.
2. Записывают величину профиля нарезки для одной стороны. Значение рассчитывают, ориентируясь на цену деления на шкале микровинтов.
3. Микрометр прикладывают к противоположному концу профиля и вычисляют его размер.
4. Результат измерения наружного диаметр резьбы узнают, отняв от результата первого вычисления результат второго.

Измерение внутреннего диаметра резьбы

Измерение внутренней резьбы производят кронциркулем. Инструмент устанавливают на шаблонную деталь по резьбовому калибру, а затем сравнивают с исходным внутренним диаметром резьбового соединения. Для получения точных значений кронциркуль необходимо расположить под углом к измеряемой оси.

Также для измерения внутреннего диаметра резьбы можно использовать приборы для цилиндрической резьбы. Это связано с тем, что внутренний диаметр обладает гладкой поверхностью и идеально подходит для формы наконечников, используемых в этих инструментах. Полученные результаты проверяют, используя калибры-пробки.

Измерение профиля резьбы

Для измерения профиля резьбы используют такой инструмент, как микроскоп, а контроль производят с помощью профилей. Процедура проводится в такой последовательности.

1. Нормальным кольцом с резьбой измеряют внешний диаметр.
2. На винт надевают кольцо, которое демонстрирует точность резьбы покачиванием.
3. Диаметр координируют, пользуясь стандартной пробкой с резьбой. При этом ее выступающий гладкий конец одновременно служит инструментом для контроля диаметра резьбового отверстия.

Где купить инструменты для измерения резьбы?

Купить необходимые инструменты для измерения резьбы вы можете в интернет-магазине «Ринком». В наличии всегда есть:

1. штангенциркули;
2. щупы;
3. микрометры;
4. калибры.

Оформить заказ с доставкой по России вы можете прямо на сайте. Возможно изготовление измерительного инструмента по вашим чертежам. Размер партии изделий не ограничен. я

Как измерить резьбу — измерение шага резьбы в статье ПКМ

Время прочтения статьи: 10 минут

Автор статьи: pkmetiz.ru

Любое резьбовое соединение образуется двумя элементами, один из которых имеет внутреннюю, а второй — наружную резьбу, например, болт и гайка, винт и монтажное отверстие в соединяемых деталях и т. д. Чтобы получить плотное и качественное соединение, геометрические параметры внутренней и наружной нарезки должны точно совпадать.

К основным таким параметрам относятся:

• внутренний и наружный диаметр;
• глубина;
• шаг резьбы.

Поэтому при подборе крепежа для выполнения монтажных работ часто возникает вопрос, как измерить резьбу. Измерение диаметра и глубины нарезки обычно не представляет сложности.

Более сложной задачей будет измерить шаг резьбы, а неправильный подбор деталей по этому параметру либо вообще не позволит закрутить их, либо значительно ухудшит качество соединения, сделав его фактически непригодным к эксплуатации.

Измерение резьбомером

Оптимальным вариантом, как правильно измерить резьбу, будет использование резьбомера. Это специальный инструмент для проведения измерения шага нарезки. Резьбомер представляет собой корпус, к которому крепятся щупы в виде тонких пластин с гребенкой. Форма гребенки точно соответствует стандартной резьбе с определенным шагом.

Различают следующие виды резьбомеров:

• Метрические. Позволяют измерить шаг резьбы болта, гайки или другой детали с метрической нарезкой диаметром от 1 до 600 мм. Инструмент имеет до 20 измерительных пластин и позволяет определять шаг резьбы от 0,4 мм до 7 мм. Обозначается маркировкой «М60» на корпусе.
• Дюймовые. Применяется, чтобы измерить дюймовую резьбу, которую обычно нарезают на трубах и деталях трубопроводов, а также иногда используют на крепежных элементах. Шаг дюймовой резьбы определяется по количеству нитей на один дюйм длины резьбовой части детали. Резьбомер комплектуется 17 измерительными пластинами с количеством витков от 4 до 28. Для маркировки инструмента применяется маркировка «Д55».
• Универсальные. Комплектуются измерительными пластинами для метрической и дюймовой нарезки. Такие резьбомеры широко применяются в мастерских, где приходится одновременно работать с деталями как с метрической, так и с дюймовой резьбой.

Перед определением шага нужно измерить диаметр резьбы штангенциркулем. Это необходимо потому, что диапазон шагов может зависеть от диаметра.

Процесс измерения шага при помощи резьбомера предельно прост. К измеряемой резьбе прикладывают визуально подходящие пластины резьбомера. Методом подбора выбирается пластина, гребенка которой будет точно соответствовать измеряемой резьбе. Ее шаг будет соответствовать стандартному значению, указанному на маркировке измерительной пластины.

Проще всего таким способом измерить наружную резьбу. Если нужно определить шаг внутренней резьбы, то место измерение необходимо подсвечивать, чтобы точно определить плотное прилегание гребенки пластины резьбомера.

При измерении шага метрической резьбы искомый параметр получаем в миллиметрах. Если необходимо измерить шаг дюймовой резьбы, то его значение получаем в количестве витков на дюйм.

Измерение шага резьбы без резьбомера

Детали с наружной нарезкой

Часто необходимость определения шага резьбы возникает эпизодически, на один раз. И, конечно, в такой ситуации под рукой не оказывается резьбомера, а покупать его для разовых измерений не имеет смысла. Полезным будет узнать, как измерить шаг резьбы линейкой или штангенциркулем. Эти измерительные инструменты позволяют достаточно легко определить нужный параметр.

Проще всего измерить резьбу болта или другой детали с наружной нарезкой. При измерении метрической резьбы рекомендуется в первую очередь приложить линейку к детали с резьбой и постараться совместить миллиметровые деления ее шкалы с вершинами гребней резьбового профиля. Если они совпадают, значит, шаг составляет 1 мм. В противном случае придется провести несколько более сложные измерения.

Для определения шага резьбы нужно посчитать количество витков на участке стержня определенной длины, например, 10 мм или 20 мм. Для получения более точного результата рекомендуется проводить замеры на участке 20 мм.

Необходимую длину отмеряют, приложив к стержню болта линейку, или при помощи штангенциркуля. Более точно будет измерить шаг резьбы болта штангенциркулем. На отмеренном участке подсчитывают количество витков.

После этого длину участка необходимо разделить на полученное количество витков за минусом одного витка. В результате получаем значение шага резьбы.

При определении шага дюймовой нарезки необходимо отмерить длину стержня равную одному дюйму (25,4 мм). Для точности замера лучше использовать линейку или штангенциркуль с дюймовой шкалой.

Количество витков на этом участке и будет шагом резьбы.

Если длина резьбового участка меньше одного дюйма, то определить число витков нужно на участке в полдюйма (12,7 мм), после чего полученный результат умножить на 2.

Детали с внутренней нарезкой

Существует два способа, как измерить резьбу гайки или другой детали с внутренней нарезкой без резьбомера. Первый способ предусматривает подбор точно подходящего ответного болта с последующим измерением шага его резьбы. Если подобрать ответный болт не получается, то нужно воспользоваться полоской бумаги (это и есть способ № 2).

Ее следует прижать к резьбе так, чтобы на бумаге остался отпечаток профиля. Улучшить видимость рисок можно, проведя по граням маркером.

После этого на бумаге нужно отметить линейкой расстояние между крайними рисками и посчитать количество витков. Затем полученное расстояние делят на количество витков минус один виток.

Вместо бумаги для измерений по этому способу можно использовать карандаш, спичку или другое изделие из мягкой древесины подходящего размера, которое прижимают к резьбе.

Определение шага резьбы по диаметру

Определить шаг резьбы можно по стандартным таблицам. Предварительно нужно измерить диаметр резьбы болта или гайки. Для этого нужно воспользоваться штангенциркулем, который позволяет с высокой точностью определить размер. Точность замера должна составлять десятые доли миллиметра. После этого, используя полученное значение, можно найти в таблице соответствующий диаметру шаг резьбы.

Пример таблицы для резьб с наружным диаметром от 9,3 мм до 63,4 мм: