Средства измерения и контроля резьбовых соединений

Дефекты резьбовых соединений и способы их контроля

Дефекты	Способы исправления
Непрямолинейность оси стержня болта, винта или шпильки.	При таком дефекте может сильно возрасти нагрузка начать резьбы, которая быстро разрушить часть несколько витков. Данный дефект можно довольно быстро устранить при помощи правки в тисках или с помощью винтового пресса.
Забоины, вмятины на резьбе	«Прогонка» резьбы резьбовыми инструментами
Трещины в резьбовой части детали	Заварка трещины с последующим повторным нарезанием резьбы
Смятие граней, шлицев, отверстий для ключей и отверток	1. Запиливаиие. 2. Наплавка с последующей обработкой
Заедание гайки по причине увеличения шага резьбы винта вследствие его растяжения	Замена болта или ремонт вышеуказанными способами
Выход из строя наружной резьбы вследствие износа, среза, смятия и изгиба витков	1. Протачивание резьбы до ближайшего меньшего стандартного диаметра и последующее нарезание резьбы меньшего размера. 2. При невозможности из условий прочности уменьшения размера резьбы ее восстанавливают наплавкой металлизацией и другими способами
Выход из строя внутренней резьбы вследствие износа, среза, смятия и изгиба витков	1. Рассверливание отверстия до ближайшего большего стандартного диаметра и последующее нарезание резьбы большего размера. 2. Рассверливание отверстия для установки в него на резьбе или клее переходной втулки с внутренним диаметром резьбы нужного размера

Средства измерения и контроля резьбовых соединений

Калибры и шаблоны. Предельные калибры — скобы ГОСТ 16775-71...16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.

Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допусти­мый ПР — проходная сторона и наименьший допустимый НЕ — непроход­ная сторона.

На рис. 138 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра ва­ла 1 проходной скобой; 2 — непроходная скоба; 3 — проходная скоба. Раз­ница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра кон­тролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допусти­мому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от ге­ометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения дейст­вительного размера диаметра вала и дей­ствительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.

Рис. 138

Предельные калибры — пробки (рис. 139) применяют для кон­троля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен пре­дыдущему.

Рис. 139

Для проверки цилиндрической кре­пежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовле­ния. Приемные калибры — для проверки правильности размеров резьбы контроле­рами и заказчиками. Контрольные кали­бры (контркалибры) — для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.

Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профиль­ный калибр — шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, ко­торую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикла­дывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяе­мым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контроли­руют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скруглении, углы заточки режуще­го инструмента и др. (рис. 140).

Рис. 140

Шаблоны профильные служат для определения отклонений действи­тельного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накла­дывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине све­товой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения от­клонения, но во многих случаях бывает достаточной.

Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в произ­водстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 141. Он представляет собой набор стальных пласти­нок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластин­ках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и боль­шего размера.

Рис. 141

Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами из­мерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.

Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения средне­го диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 142,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечни­ка, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются пара­ми, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1... 1,75 мм, другая — 1,75 ... 2,5 мм и т. д.

Рис. 142

После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 142, II). После того как вставки вошли в со­прикосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).

Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.143) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измеритель­ная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы опреде­ленного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры из­готавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 — «Д55°».

Рис. 143

Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требу­ется дюйм — 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.

Наружный диаметр резьбы <2 на стержне или внутренний диа­метр резьбы D₁ в отверстии из­меряют штангенциркулем. Зная два этих исходных параметра, подбирают точное значение резь­бы по сравнительным таблицам стандартных резьб.

Измерение элементов зубча­тых колес. На чертеже зубчатых колес всегда задают размер тол­щины зуба (длину хорды) как расчетную величину.

Штангензубомер — инструмент для замера толщины зуба у зубчатых колес (рис. 144). Он состоит из двух взаимно перпендикулярных линеек 1 и 5 со шкалами. Ли­нейка 1 служит для установки заданной высоты, а линейка 5 для измерения толщины зуба — длины хорды по этой высоте. Заметим, что толщина зуба, за­меряемая по хорде делительной окружности, всегда находится на определен­ном расстоянии от окружности вершин зубьев, что на чертеже специально ого­варивается.

Рис. 144

В начале измерения упор 3 устанавливают при помощи нониуса 2 на раз­мер заданной высоты и фиксируют его стопорным винтом. Штангензубомер упором 3 ставят на окружность вершины зуба, который собираются заме­рить. Затем сдвигают губки горизонтальной линейки до соприкосновения с профилем зуба, после чего по шкале нониуса 4 отсчитывают размер толщи­ны зуба, так же как и при измерении штангенциркулем.

Обычно, когда говорят о точности обмера, подразумевают под этим то максимальное отклонение от истинного размера, которое может получить­ся при измерении. Например, точность измерения ± 0,02 показывает, что истинное значение может отличаться от прочитанного на шкале инструмен­та максимум на 0,02 мм. Эта величина характеризует измерительный инст­румент, но для практики она неудобна, так как не дает прямого указания, когда в сложившихся обстоятельствах и каким инструментом следует про­изводить измерение. В этом случае удобнее связать тип инструмента с раз­мером допуска. Допуск всегда указан на чертеже. При отсутствии чертежа величину допуска выбирают в зависимости от характера сопряжения дан­ной детали с другими.

Таблица 15

Измерительный инструмент для внешнего промера

Рис. 144 А

Таблица 16

Измерительный инструмент для внутреннего промера

Рис. 144 Б

Таблица 17

Измерительный инструмент для промера глубины

Рис. 144 В

В табл. 15, 16 и 17 (рис. 144 А, В и В) приведены рекомендации по при­менению измерительного инструмента со шкалами в зависимости от уста­новленных допусков и размеров детали. В ней даны верхние пределы при­менения инструмента, т. е. наименьшие допуски, которые могут быть про­мерены данным инструментом. Каждый из приведенных в таблице типов инструмента может быть применен и для более грубых промеров.

Совершенствование методов и средств технического контроля осуще­ствляется путем механизации и автоматизации контрольных операций и применением так называемого активного контроля, позволяющего проверять размеры деталей во время их обработки. Прогрессивные сред­ства контроля выбирают исходя из экономической эффективности их применения. Для механизации контрольных операций применяют мно­гомерные контрольные приспособления и различные механические уст­ройства.

В таких многомерных приборах и приспособлениях используются раз­личные жесткие калибры, индикаторы и устройства, основанные на пнев­матических, электроконтактных и других способах измерения.

Промышленность располагает также автоматами с механическими из­мерительными устройствами и с электроконтактными датчиками, электро­измерительные устройства которых позволяют с высокой точностью проверять различные геометрические и физические параметры деталей.

Приборы для автоматического контроля деталей в процессе их обработ­ки наиболее часто применяются при шлифовании валов, отверстий, плоско­стей и пр. Эти приборы, устанавливаемые на станках, подают сигнал при достижении деталью заданного размера или автоматически изменяют ре­жим обработки и останавливают станок.