pobieranie: Pomiary średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
LABORATORIUM METROLOGII
DŁUGOŚCI I KĄTA
ZAKŁAD TECHNOLOGII MASZYN
I AUTOMATYZACJI
Ćwiczenie wykonano dnia
OCENA UWAGI
SPRAWOZDANIE
TEMAT: Pomiary średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych.
1. Wiadomości wstępne.
W praktyce warsztatowej stosowane mikrometry pomimo wielu zastosowań
różnią się nieznacznie od siebie. Dotyczy to również mikrometrów
stosowanych do pomiarów średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego.
Cechą wyróżniającą omawiane mikrometry do gwintów jest kształt
powierzchni roboczych kowadełka i wrzecionka. Ich kształty zostały
tak przyjęte, żeby zetknięcie narzędzia z przedmiotem następowało
w pobliżu średnicy podziałowej d2. Możliwe stało się to dzięki
zastosowaniu we wrzecionku końcówki stożkowej, a w kowadełku
końcówki pryzmatycznej. Dzięki temu, że końcówki są wymienne,
można je stosować do różnego rodzaju gwintów w zależności od ich
rodzaju i wymiaru boku.
1. końcówka pryzmatyczna,
2. mierzona śruba,
3. stożkowa końcówka.
Wyróżniamy dwa sposoby pomiaru średnicy podziałowej gwintu :
- za pomocą mikrometru do gwintów ,
- za pomocą wałeczków (metoda trójwałeczkowa).
Skok gwintu potrzebny do wyboru końcówek określa się za pomocą tzw.
wzorników grzebykowych, które przykłada się bezpośrednio do
badanego gwintu i sprawdza się ich wzajemne przyleganie do siebie. na
tej podstawie można stwierdzić rodzaj gwintu i jego wielkość. Po
ustaleniu wartości skoku gwintu wybiera się końcówki i zeruje
mikrometr za pomocą nakrętek umieszczonych przy kowadełku.
Pomiar średnicy podziałowej dz metodą trójwałeczkową.
Metodę trójwałeczkową stosuje się przy pomiarach średnic
podziałowych dokładnych gwintów zewnętrznych , np: sprawdzianów
gwintowych , dokładnych śrub i gwintowników. W metodzie tej do danego
skoku gwintu stosuje się trzy wałeczki o tej samej średnicy dw .
Podczas mierzenia stykają się one z bokami gwintu na jego średnicy
podziałowej lub w jej pobliżu . Ustawione we wrębach gwintu
umożliwiają pomiar jego rozstawienia . Pomiar ten zależnie od
wymagań dokładności, może być wykonany za pomocą jednego z
narzędzi używanego do kontroli wymiarów zewnętrznych. Wymaga się
przy tym, aby narzędzie pomiarowe miało płaskie powierzchnie
pomiarowe.
gdzie: P - skok
gwintu,
( - kąt boku.
Optymalne ułożenie wałeczka pomiarowego we wrębie gwintu
Pomiar średnicy podziałowej d2 dokonywany jest metodą pośrednią ,
tj. przez pomiar wymiaru M , oraz obliczenie średnicy podziałowej d2
.Ostatecznie otrzymujemy :
Jednakże w praktyce dla gwintu metrycznego gdzie 2( = 60o , używa
się zależności uproszczonych:
Poprawka na skręcenie wałeczków w bruzdach gwintu :
Poprawka na sprężyste odkształcenie stykowe:
Niezbędna do obliczenia p2 wartość siły Q jest zależna od rodzaju
użytego do pomiaru narzędzia, np. dla mikrometru Q = 10 N. Pomimo
uwzględnienia poprawek pełna ocena otrzymanych wyników pomiarów jest
możliwa po obliczeniu spodziewanych granic niedokładności.
Niedokładności te oblicza się zgodnie z metodyką przyjętą dla
pomiarów pośrednich.
2. Zadania do wykonania.
1. Zmierzyć średnicę podziałową zadanych śrub przy użyciu:
- mikrometrów do gwintów,
- wałeczków pomiarowych.
2. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów w zadaniu 1
stwierdzić, czy kontrolowane śruby wykonane są poprawnie.
3. Zestaw potrzebnych pomocy.
- mierzone śruby
- komplet wałeczków pomiarowych
- mikrometr o zakresie od 0 do 25
- sprawdzian grzebykowy do gwintu MWGg 150
4. Wykonanie zadania.
Średnica podziałowa gwintów metrycznych użytych w trakcie
ćwiczenia mierzona była dwoma metodami: z mikrometrem do gwintów i z
wałeczkami .
Pomiar średnicy podziałowej mikrometrem do gwintów
Przy pomocy sprawdzianu grzebykowego do gwintu o skoku 2,5 mm został
dobrany z tabeli numer pary końcówek - nr 4
Analogicznie zostały dobrane końcówki dla gwintu o skoku :
- 2 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek -
nr 4
- 1.75 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek - nr
4
- 1.5 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek -
nr 3
dla skoku : 2.5 w [mm]
1 19.95 10.75 14.95
18.15
2 19.97 10.77 14.60
18.07
3 19.94 10.80 14.61
18.05
Srednia 19.953 10.773 14.72
18.09
Pomiar średnicy podziałowej metodą trójwałeczkową.
Dla skoku gwintu 3 mm korzystając z tabeli można dobrać
odpowiednią średnicę wałeczków mierniczych. W naszym przypadku
średnica dw=2.050 mm. Dla skoku gwintu równego 2 mm średnica
wałeczków mierniczych dw = 1.350 mm.
Lp. dla skoku gwintu 3 mm mierzonego za pomocą wałeczków Lp. dla
skoku gwintu 2 mm mierzonego za pomocą wałeczków
1 25.07 1 17.05
2 25.06 2 17.05
3 25.08 3 17.06
4 25.05 4 17.05
5 25.07 5 17.06
6 25.06 6 17.05
średnia 25.650 średnia 17.533
Obliczam średnicę podziałową gwintu o skoku 3 mm.
Uwzględniam poprawkę na skręceniewałeczków w
bruzdach gwintu :
Uwzględniam poprawkę na sprężyste odkształcenie
stykowe :
Uwzględniamy poprawki dla gwintu o skoku 2 mm :
Tolerancje i pasowania gwintów metrycznych.
W przypadku gwintów zewnętrznych toleruje się średnicę
podziałową d2 i średnicę zewnętrzną d. Wszystkie pozostałe ważne
parametry, takie jak skok i kąt boku nie są tolerowane, a ich
odchyłki powinny mieścić się w przedziale wyznaczonym przez
tolerancję średnicy podziałowej. Tolerancje wszystkich średnic
gwintów uporządkowane są w tzw. szeregi tolerancji oznaczone liczbami
od 1 do 9.
Podczas ćwiczenia mierzone były śruby metryczne - suwliwe o gwincie
zewnętrznym, dla których w polu tolerancji 6h - jest to klasa gwintu
średnio dokładna, odchyłka podstawowa - górna es=0,000,a wartość
tolerancji średnicy podziałowej wynosi Td2=170 (m dla gwintu o skoku 2
mm i dla gwintu o skoku 3 mm Td2=200 (m .
W tablicach tolerancji i odchyłek podstawowych są
umieszczone odpowiednie dane, na podstawie których można
obliczyć wymiary graniczne, pomiędzy którymi powinny zawierać się
rzeczywiste wymiary gwintu :
Śruba o skoku 2 [mm] :
1. Dla średnicy pomiarowej :
2. Dla średnicy zewnętrznej :
Śruba o skoku 3 [mm] :
1. Dla średnicy pomiarowej :
2. Dla średnicy zewnętrznej :
Opracowanie błędów.
5. Wnioski:
Po przeprowadzeniu obliczeń można stwierdzić, że śruby są źle
wykonane lub zostały zużyte, o czym świadczą błędy
przewyższające granicę tolerancji - obliczona średnica podziałowa
znacznie odbiega od średnicy podziałowej nominalnej. Prawdopodobnie
nie została zachowana stała wielkość kąta (, który dla śrub
metrycznych wynosi 30o. To może mieć znaczny wpływ na wyniki
pomiarów. Dlatego, żeby uzyskać możliwie najlepszy lub poprawny
wynik pomiaru średnicy d2 przy zastosowaniu metody trójwałeczkowej,
należy w należyty sposób dobrać wałeczki o odpowiedniej średnicy.
Optymalną średnicę wałeczków zapewniających ich zetknięcie się
ze średnicą podziałową można wyznaczyć wg. następującej
zależności :
gdzie :
( -kąt boku ,
P - skok gwintu
Zgodnie z obowiązującą zasadą wybrane zostały z tablic
średnice wałeczków mierniczych, które nieznacznie odbiegają od
optymalnych . Na tej podstawie można wnioskować , że gdyby użyte
były wałeczki o odpowiedniej średnicy, to obliczona średnica
podziałowa mieściłaby się w granicach tolerancji .
PAGE 6
3
2
1
d2
d2
M
1,2 - końcówki pomiarowe
narzędzia do mierzenia
wymiaru M
dw
dw
2
1
A
B
dwo
O
(
P/4
d2
Schemat śruby mierzonej
Pomiary średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych
LABORATORIUM METROLOGII
DŁUGOŚCI I KĄTA
ZAKŁAD TECHNOLOGII MASZYN
I AUTOMATYZACJI
Ćwiczenie wykonano dnia
OCENA UWAGI
SPRAWOZDANIE
TEMAT: Pomiary średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych.
1. Wiadomości wstępne.
W praktyce warsztatowej stosowane mikrometry pomimo wielu zastosowań
różnią się nieznacznie od siebie. Dotyczy to również mikrometrów
stosowanych do pomiarów średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego.
Cechą wyróżniającą omawiane mikrometry do gwintów jest kształt
powierzchni roboczych kowadełka i wrzecionka. Ich kształty zostały
tak przyjęte, żeby zetknięcie narzędzia z przedmiotem następowało
w pobliżu średnicy podziałowej d2. Możliwe stało się to dzięki
zastosowaniu we wrzecionku końcówki stożkowej, a w kowadełku
końcówki pryzmatycznej. Dzięki temu, że końcówki są wymienne,
można je stosować do różnego rodzaju gwintów w zależności od ich
rodzaju i wymiaru boku.
1. końcówka pryzmatyczna,
2. mierzona śruba,
3. stożkowa końcówka.
Wyróżniamy dwa sposoby pomiaru średnicy podziałowej gwintu :
- za pomocą mikrometru do gwintów ,
- za pomocą wałeczków (metoda trójwałeczkowa).
Skok gwintu potrzebny do wyboru końcówek określa się za pomocą tzw.
wzorników grzebykowych, które przykłada się bezpośrednio do
badanego gwintu i sprawdza się ich wzajemne przyleganie do siebie. na
tej podstawie można stwierdzić rodzaj gwintu i jego wielkość. Po
ustaleniu wartości skoku gwintu wybiera się końcówki i zeruje
mikrometr za pomocą nakrętek umieszczonych przy kowadełku.
Pomiar średnicy podziałowej dz metodą trójwałeczkową.
Metodę trójwałeczkową stosuje się przy pomiarach średnic
podziałowych dokładnych gwintów zewnętrznych , np: sprawdzianów
gwintowych , dokładnych śrub i gwintowników. W metodzie tej do danego
skoku gwintu stosuje się trzy wałeczki o tej samej średnicy dw .
Podczas mierzenia stykają się one z bokami gwintu na jego średnicy
podziałowej lub w jej pobliżu . Ustawione we wrębach gwintu
umożliwiają pomiar jego rozstawienia . Pomiar ten zależnie od
wymagań dokładności, może być wykonany za pomocą jednego z
narzędzi używanego do kontroli wymiarów zewnętrznych. Wymaga się
przy tym, aby narzędzie pomiarowe miało płaskie powierzchnie
pomiarowe.
gdzie: P - skok
gwintu,
( - kąt boku.
Optymalne ułożenie wałeczka pomiarowego we wrębie gwintu
Pomiar średnicy podziałowej d2 dokonywany jest metodą pośrednią ,
tj. przez pomiar wymiaru M , oraz obliczenie średnicy podziałowej d2
.Ostatecznie otrzymujemy :
Jednakże w praktyce dla gwintu metrycznego gdzie 2( = 60o , używa
się zależności uproszczonych:
Poprawka na skręcenie wałeczków w bruzdach gwintu :
Poprawka na sprężyste odkształcenie stykowe:
Niezbędna do obliczenia p2 wartość siły Q jest zależna od rodzaju
użytego do pomiaru narzędzia, np. dla mikrometru Q = 10 N. Pomimo
uwzględnienia poprawek pełna ocena otrzymanych wyników pomiarów jest
możliwa po obliczeniu spodziewanych granic niedokładności.
Niedokładności te oblicza się zgodnie z metodyką przyjętą dla
pomiarów pośrednich.
2. Zadania do wykonania.
1. Zmierzyć średnicę podziałową zadanych śrub przy użyciu:
- mikrometrów do gwintów,
- wałeczków pomiarowych.
2. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów w zadaniu 1
stwierdzić, czy kontrolowane śruby wykonane są poprawnie.
3. Zestaw potrzebnych pomocy.
- mierzone śruby
- komplet wałeczków pomiarowych
- mikrometr o zakresie od 0 do 25
- sprawdzian grzebykowy do gwintu MWGg 150
4. Wykonanie zadania.
Średnica podziałowa gwintów metrycznych użytych w trakcie
ćwiczenia mierzona była dwoma metodami: z mikrometrem do gwintów i z
wałeczkami .
Pomiar średnicy podziałowej mikrometrem do gwintów
Przy pomocy sprawdzianu grzebykowego do gwintu o skoku 2,5 mm został
dobrany z tabeli numer pary końcówek - nr 4
Analogicznie zostały dobrane końcówki dla gwintu o skoku :
- 2 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek -
nr 4
- 1.75 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek - nr
4
- 1.5 mm dla, którego został dobrany numer pary końcówek -
nr 3
dla skoku : 2.5 w [mm]
1 19.95 10.75 14.95
18.15
2 19.97 10.77 14.60
18.07
3 19.94 10.80 14.61
18.05
Srednia 19.953 10.773 14.72
18.09
Pomiar średnicy podziałowej metodą trójwałeczkową.
Dla skoku gwintu 3 mm korzystając z tabeli można dobrać
odpowiednią średnicę wałeczków mierniczych. W naszym przypadku
średnica dw=2.050 mm. Dla skoku gwintu równego 2 mm średnica
wałeczków mierniczych dw = 1.350 mm.
Lp. dla skoku gwintu 3 mm mierzonego za pomocą wałeczków Lp. dla
skoku gwintu 2 mm mierzonego za pomocą wałeczków
1 25.07 1 17.05
2 25.06 2 17.05
3 25.08 3 17.06
4 25.05 4 17.05
5 25.07 5 17.06
6 25.06 6 17.05
średnia 25.650 średnia 17.533
Obliczam średnicę podziałową gwintu o skoku 3 mm.
Uwzględniam poprawkę na skręceniewałeczków w
bruzdach gwintu :
Uwzględniam poprawkę na sprężyste odkształcenie
stykowe :
Uwzględniamy poprawki dla gwintu o skoku 2 mm :
Tolerancje i pasowania gwintów metrycznych.
W przypadku gwintów zewnętrznych toleruje się średnicę
podziałową d2 i średnicę zewnętrzną d. Wszystkie pozostałe ważne
parametry, takie jak skok i kąt boku nie są tolerowane, a ich
odchyłki powinny mieścić się w przedziale wyznaczonym przez
tolerancję średnicy podziałowej. Tolerancje wszystkich średnic
gwintów uporządkowane są w tzw. szeregi tolerancji oznaczone liczbami
od 1 do 9.
Podczas ćwiczenia mierzone były śruby metryczne - suwliwe o gwincie
zewnętrznym, dla których w polu tolerancji 6h - jest to klasa gwintu
średnio dokładna, odchyłka podstawowa - górna es=0,000,a wartość
tolerancji średnicy podziałowej wynosi Td2=170 (m dla gwintu o skoku 2
mm i dla gwintu o skoku 3 mm Td2=200 (m .
W tablicach tolerancji i odchyłek podstawowych są
umieszczone odpowiednie dane, na podstawie których można
obliczyć wymiary graniczne, pomiędzy którymi powinny zawierać się
rzeczywiste wymiary gwintu :
Śruba o skoku 2 [mm] :
1. Dla średnicy pomiarowej :
2. Dla średnicy zewnętrznej :
Śruba o skoku 3 [mm] :
1. Dla średnicy pomiarowej :
2. Dla średnicy zewnętrznej :
Opracowanie błędów.
5. Wnioski:
Po przeprowadzeniu obliczeń można stwierdzić, że śruby są źle
wykonane lub zostały zużyte, o czym świadczą błędy
przewyższające granicę tolerancji - obliczona średnica podziałowa
znacznie odbiega od średnicy podziałowej nominalnej. Prawdopodobnie
nie została zachowana stała wielkość kąta (, który dla śrub
metrycznych wynosi 30o. To może mieć znaczny wpływ na wyniki
pomiarów. Dlatego, żeby uzyskać możliwie najlepszy lub poprawny
wynik pomiaru średnicy d2 przy zastosowaniu metody trójwałeczkowej,
należy w należyty sposób dobrać wałeczki o odpowiedniej średnicy.
Optymalną średnicę wałeczków zapewniających ich zetknięcie się
ze średnicą podziałową można wyznaczyć wg. następującej
zależności :
gdzie :
( -kąt boku ,
P - skok gwintu
Zgodnie z obowiązującą zasadą wybrane zostały z tablic
średnice wałeczków mierniczych, które nieznacznie odbiegają od
optymalnych . Na tej podstawie można wnioskować , że gdyby użyte
były wałeczki o odpowiedniej średnicy, to obliczona średnica
podziałowa mieściłaby się w granicach tolerancji .
PAGE 6
3
2
1
d2
d2
M
1,2 - końcówki pomiarowe
narzędzia do mierzenia
wymiaru M
dw
dw
2
1
A
B
dwo
O
(
P/4
d2
Schemat śruby mierzonej
