О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Способы нарезки резьбы на цилиндрических поверхностях

Независимо от размера исходной заготовки, резьба дюймовая трубная цилиндрическая нарезается (внутри или на стенках изделия) либо вручную, либо механическим способом.

Для механического способа нарезания резьбы нужен токарно-винторезный станок. Заготовка вставляется в патрон станка, а в суппорте располагается «внутренний» или «наружный»  резьбовой резец. Причем «наружный» режущий инструмент фиксируют в плоскости перпендикулярной оси вращения заготовки, а «внутренний» — в плоскости параллельной оси будущей детали.

Угол профиля зависит от угла резания инструмента, глубина профиля выставляется поперечной подачей, а шаг – продольной подачей, замкнутой на резьбовую направляющую. И при должной внимательности нарезать резьбу может даже начинающий токарь.

Кроме того, резьбу можно просто накатать особыми вальцами на поверхности заготовки. Причем этот способ позволяет развальцевать резьбовую канавку за меньший промежуток времени, чем это сделал бы резец. Поэтому накатку резьбы выполняют в процессе изготовления труб на прокатном стане. Для ручного нарезания резьбы нужны два инструмента: плашка и метчик. Плашка накручивается на внешнюю поверхность, нарезая наружную резьбы. Метчик вкручивается в заготовку, образуя внутреннюю резьбовую канавку.

Разумеется, оба способа требуют от исполнителя не только силы, но и опыта. Однако, несмотря на трудоемкость процесса, нарезание резьбы метчиком или плашкой практикуется каждым сантехником, взявшимся за монтаж стальных трубопроводов.

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.

Сфера применения

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Любой болт предполагает наличие гайки. Чтобы получился идеальный комплект, необходимо правильно определить диаметр болта. Речь идет о наружном размере, который и будет исходным значением при подборе соединительного элемента. Некоторые мастера для определения диаметра используют штангенциркуль.

Мало определить правильный диаметр. Нужно еще и выяснить точный тип резьбы. Она может быть как дюймовая, так и метрическая. Мастера, которые постоянно сталкиваются с такими деталями, определяют все безошибочно. Визуальные отличия ярко выражены. Однако, сложнее обстоят дела с размером шага резьбы. Точно установить его не под силу даже профессиональному слесарю. Чтобы не угадывать, а определить значение, необходимо прибегнуть к помощи инструмента.

Шаг нарезки нужно установить в таких ситуациях:

  1. Чтобы понять, можно ли увеличить длину свинчивания.
  2. При проведении поверхностной обработки гайки и болта.
  3. Установления возможности среза нескольких витков нарезки.
  4. Выявление показателя устойчивости используемых соединений, исходя из эксплуатационных условий.

Инструмент помогает определить тип нарезки, с которой будет сталкиваться пользователь. Инструмент пользуется повышенным спросом у профессиональных строителей и изготовителей всевозможных заготовок, где присутствует резьба. Помогает данное приспособление мастерам по ремонту разнообразной техники. Оно дает возможность определить качество сборки.

Правила пользования прибором

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

До момента определения шага резьбы, измеряют ее диаметр. Это – необходимое условие, так как не все нарезки обладают полным диапазоном шагов. Больше всего это касается небольших (до 5 мм) и больших (свыше 120 мм) нарезок. Без штангенциркуля невозможно определить наружный диаметр. Как только показатель установлен, стоит заняться выяснением шага. В этом деле незаменимым помощником будет резьбомер. Измерительная система не вызывает особых сложностей. Правила пользования им выглядят следующим образом:

  1. Берется в руки прибор и выбирается подходящая пластина с зубчиками. Она прикладывается к резьбе болта, гайки или винта.
  2. Пластинка подбирается до тех пор, пока не будет установлено полное совпадение.
  3. Как только грани гребенки совпадут с нарезкой на заготовке, устанавливается значение шага.
  4. Величина указана на боковушке гребенки.

Легче всего производить замеры наружной нарезки. Для измерения внутреннего шага нужно освещать участок замера. Таким же образом осуществляются замеры дюймовой и метрической разметки на заготовках. Если при замерах метрической нарезки получается показатель 1,75 мм, это свидетельствует о том, что между вершинами спирали расстояние 1,75 мм. При получении значения 28 при дюймовой нарезке говорит о том, что в одном дюйме имеется 28 витков.

Популярные статьи  Самостоятельная отделка лоджии пластиковыми панелями: подробная инструкция

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.

Основные требования к калибрам

Главные требования, которые предъявляются ко всем калибрам, изложены в технической документации на их изготовление. Эти требования приведены в различных ГОСТ. Их можно разделить на следующие категории:

  • правильный выбор металла для производства измерительных насадок (должна обеспечиваться высокая жёсткость, при которой не допускаются малейшие деформации при хранении и эксплуатации);
  • расположение рабочих элементов (насадок, пластин, шайб) должно быть произведено с высокой степенью точности выше измеряемых параметров;
  • обеспечение долговечности и износоустойчивости (это обеспечивается применением высоколегированных, инструментальных сталей и специальных сплавов);
  • высокая антикоррозийная стойкость (применение специальных методов обработки калибров и стойких покрытий);
  • создание системы периодического метрологического контроля (проверка должна производиться в соответствии с установленной периодичностью и результаты должны записываться в соответствующий журнал);
  • калибровка калибров должна производиться на оборудовании, обладающем более высоким классом точности, чем сам калибр;
  • строгое соблюдение установленной системы маркировки с точным указанием всех необходимых параметров.

Например, требования на калибры- пробки гладкие изложены в ГОСТ 14810-69. Этот стандарт систематизирует не только все требования, но и определяет все допустимые параметры этих измерительных инструментов.

ДОПУСКИ РЕЗЬБОВЫХ КАЛИБРОВ

4.1. Расположение полей допусков среднего диаметра, а также допуски и величины, определяющие положение полей допусков и предел износа калибров для контроля наружной резьбы должны соответствовать указанным на черт.8 и в табл.5, для контроля внутренней резьбы — указанным на черт.9 и в табл.5.

Примечание. Числа у полей допусков обозначают номера видов калибров.

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Черт.8

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Черт.9

Таблица 5

мкм

Td2; TD2 по ГОСТ 6357 TR TPL TCP m ZR ZPL WGO WNG
калибр- кольцо калибр- пробка калибр- кольцо калибр- пробка
Св. 80 до 125 15 10 9 17 2 8 18 14 13 10
125 » 200 20 12 10 20 9 13 23 19 17 13
200 » 315 25 15 13 24 13 18 28 23 21 17
315 » 500 33 20 17 30 20 24 33 27 28 19

Примечания:

1. Значения TCP максимальные. При расчете размеров резьбовых калибров видов: КПР-ПР (2), У-ПР (8), У-НЕ (10) и КНЕ-ПР (12) допускается увеличение наименьшего предельного размера среднего диаметра резьбы калибров на значение до TCP/2 для обеспечения запаса на износ.

2. С целью ограничения числа проходных калибров для одного и того же размера резьбы проходные калибры для резьб класса точности В следует изготовлять по допускам калибров для резьб класса точности А.

4.2. Допуски угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибров должны быть расположены симметрично (±Tα1/2 или ±Tα2/2) относительно номинального угла.

Значения Tα1/2 для полного профиля и Tα2/2 для укороченного профиля приведены в табл.6.

Таблица 6

P, мм Число шагов на длине 25,4 мм Tα1/2 Tα2/2
0,907 28 15′ 16′
1,337 19 13′ 16′
1,814 14 11′ 14′
2,309 11 10′ 14′

4.3. Допуск шага резьбы Tp на длине резьбовой части калибров — 5 мкм.

Примечания:

1. Значение Tp относится к расстоянию между любыми витками резьбы калибра.

2. Действительное отклонение может быть со знаком минус или плюс.

Поэлементный контроль резьбы

Номинальные параметрыопределяют универсальными инструментами и резьбовыми шаблонами. Так например, штангенциркулем можно замерить ориентировочно наружный диаметр наружной метрической резьбы dи сравнить его с ближайшим стандартным размером (М16). Затем этим же

штангенциркулем или резьбовым шаблоном (рис.10.4) определяем шаг резьбы

(М16х1,5). Для уменьшения погрешности измерения штангенциркулем

замеряют длину участка l

, несколько шагов, например, 5 или 10 и затем

результат делят на количество шагов.

Наружный диаметр наружной резьбы в зависимости от требуемой

nочности можно измерить двухконтактными универсальными измерительными средствами, например, штангенциркулем, микрометром,

длиномером и т. п. На данный параметр установлены предельные

отклонения, позволяющие при контроле судить о годности по наружному

диаметру.

Внутренний диаметр внутренней резьбытакже нормируется самостоятельно. Для его измерения тоже используются универсальные

измерительные средства в зависимости от точности измерения и пределов

внутренних измерений.

Контроль наружной резьбы по среднему диаметру. По среднему

диаметру допуск установлен суммарный, который учитывает собственно

средний диаметр, погрешность шага и погрешность половины угла профиля.

Для измерения среднего диаметра наружной резьбы применяются

1. Измерение с помощью трех проволочек.

2. Измерение резьбовым микрометром.

3. Измерение на инструментальном и универсальном микроскопах и проекторе.

Лабораторная работа

Измерение среднего диаметра наружной резьбы

Цель работы: изучение методики и техники измерения среднего диаметра наружной резьбы резьбовым микрометром и с помощью трёх проволочек.

Задание: измерить средний диаметр резьбы с помощью трёх проволочек и дать заключение о годности резьбовой детали по этому параметру.

Перечень инструментов и принадлежностей, необходимых для выполнения работы: комплект резьбовых шаблонов М60о; резьбовой микрометр; комплект проволочек IIA; микрометр гладкий МК-50-1 или МК75-1; стойка универсальная 15СТ; объект измерения и его чертёж (выдаёт преподаватель).

Описание применяемых приборов и инструментов

Популярные статьи  Краска для бетонного пола в гараже: выбираем по параметрам

Резьбовые шаблоны

Внешний вид резьбовых шаблонов представлен на рис. 4.2.

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Рис.4.2. Резбовой шаблон

1 – шаблон; 2 – корпус.

В корпусе 2 размещен набор шаблонов для определения шага резбы, которые крепятся в корпусе на одной оси и позволяют выдвигать каждый шаблон индивидуально. На корпусе нанесена информация о типе резьбы для измерения которой предназначен инструмент, на каждом шаблоне нанесена информация о шаге резбы.

Шаблон ставят на профиль резьбы и подбирают такой, который полностью совпадает к контуром резьбы.

Микрометры

Микрометром называют устройство, служащее для измерения методом

охватывания измеряемого объекта (рис.4.3 ).

1 2 3 4 5 6 7

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Рис. 4.3. Устройство микрометра

1 – скоба; 2 – пятка торца; 3 – торец микровинта; 4 – стопорный винт;

5 – барабан микровинта; 6 – полый стебель; 7 – трещотка.

В микрометре полый стебель 6 жестко связан со скобой 1.

Измерительными поверхностями являются торец микровинта 3, торец пятки

2, запрессованной в скобу. Для ограничения измерительного усилия (около

5 – 8 Н) вращение микровинта должно производиться только при помощи

трещетки 7 и при отстопоренном винте 4. В микроинструментах общего

назначения шаг продольной шкалы равен 0,5 мм, а величина отсчета по конусу – 0,01 мм.

В основе устройства микроинструментов лежит использование

винтовой пары. При вращении в неподвижной гайке винт перемещается вдоль

своей оси на величину, прямо пропорциональную шагу винта и числу оборотов

винта; n

– число оборотов винта, которое может быть как целым, так и

дробным.

L = P

×n, где L

– перемещение винта;

Р

– шаг винта;

n

– число оборотов винта.

На стебле микроинструментов нанесен продольный штрих, по одну

сторону которого выполнена группа поперечных штрихов с интервалом 1 мм,

по другую – такая же группа штрихов со сдвигом на 0,5 мм по отношению

к первой шкале. Обе группы представляют собой одну шкалу с ценой деления0,5 мм. На барабане микровинта 7 нанесена шкала с числом делений n

=50. За один полный оборот торец барабана, служащий указателем для шкалы с

ценой деления 0,5 мм, переместится на 0,5 мм. За 1/50 оборота торец барабана переместится на 0,5 × 50 = 0,01 мм, что соответствует цене деления круговой

шкалы С = 0,01 мм.

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.

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбыО методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбыО методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

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.

Как пользоваться инструментом

Правила использования таких инструментов зависит от их назначения. Пользоваться им допускается только с соблюдением определённых правил и установленного класса точности, указанного в маркировке. Применение калибров-пробок для контроля точности изготовленных отверстий допускается только с помощью инструмента близкого к параметрам самого отверстия. Основным условием точности измерения служит свободное прохождение вставки калибра через измеряемое отверстие. Правильное использование таких устройств, предполагает соблюдение следующих правил:

  • проходная сторона должна входить в отверстие только под воздействием собственного веса;
  • запрещается применять дополнительные методы внешнего воздействия (дополнительное нажатие, удары);
  • перед проверкой необходимо очистить детали от грязи, механических остатков обработки;
  • следует удалить любые виды смазывающих материалов, способных повлиять на проникновения калибра в отверстие;
  • проверка должна производиться без вращения измерителя относительно исследуемой детали;
  • обязательным условием является соблюдение температурного режима (проводить проверку деталей следует только при естественной температуре);
  • должна соблюдаться периодичность проверок самого инструмента и правила занесения результатов в установленные документы;
  • каждый калибр должен храниться в соответствие с установленным порядком хранения (они не должны соприкасаться с другими металлическими деталями и подвергаться внешним воздействиям).

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

Для контроля внешней резьбы достаточно приложить сам инструмент к резьбе и определить степень совпадения. Внутренняя резьба проверяется методом ввинчивание головки в готовое отверстие с резьбой. Процесс должен проходить легко без усилий и перекосов.

Для контроля поверхности конического вала используют соответствующий гладкий инструмент. Качество определяется совмещением поверхности детали и поверхности калибра. Сравнение внутреннего конуса производится погружением насадки в подготовленное отверстие.

Популярные статьи  Отопление в частном доме: схемы + пошаговая инструкция

Калибрами осуществляют оперативный контроль параметров изделий большого количества деталей. Для этого не требуются специальные знания и навыки использования сложного метрологического инструмента. Операция осуществляется оперативно. Одновременно можно сравнить несколько параметров.

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

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

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

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.

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.

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

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)1/3 . На конечный результат могут повлиять посторонние факторы (размер отверстия и высота бортиков).

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.

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.

О методах контроля калибрами трубной цилиндрической резьбы

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) 1/3 . На конечный результат могут повлиять посторонние факторы (размер отверстия и высота бортиков).

Оцените статью