Проходные резьбовые калибры-кольца применяются для контроля наружной резьбы в качестве проходной стороны калибра; непроходные резьбовые калибры-кольц

Общие сведения и классификация калибров

Следует сразу сказать, что калибры не позволяют в полной точности определить геометрический размер изделия, инструмент предназначается для установки соответствия параметров детали указанным в чертеже размерам. Иными словами, калибры используются для определения допусков при изготовлении детали.

Многие автопроизводители и строители используют данный инструмент для сортировки деталей. Несмотря на простоту конструкции калибра, с его помощью можно быстро и легко осуществить контроль изделия даже самой сложной конфигурации. Правда имеются у инструмента и некоторые минусы – недостаточная универсальность и отсутствие возможности выявлять значительные отклонения в размерах.

В зависимости от типа и назначения калибры подразделяют на:

• калибр-пробку;
• калибр-кольцо;
• калибр-скобу.

Также инструмент обычно делят на предельный и нормальный. Предельные калибры имеют два основных параметра, один из которых соответствует максимальному (проходному) размеру детали, второй – минимальному (непроходному). Нормальный калибры включают необходимый для конкретной детали размер.

Чаще применяют инструменты предельного типа, нормальные калибры обычно используют в качестве контрольных. К тому же, предельными калибрами легко пользоваться без особых навыков, а эксплуатация нормального инструмента предполагает наличие высокого уровня профессионализма.

Используемые для проведения контрольных замеров и определения форм детали на начальной стадии калибры называют рабочими, а те, которые применяются для контроля резьбы – контркалиберными. Существуют также приемные калибры, используемые для определения качества изготавливаемой продукции.

В зависимости от предназначения также существует несколько вариантов инструмента. Для наружной резьбы применяют резьбовые калибры-кольца, контркалибры-пробки используются для конусных колец, для гладких колец подходят конусные гладкие калибры-пробки или контркалибры-пробки конусные. Внутренняя резьба измеряется с помощью гладких или резьбовых конусных калибров-пробок.

Методы контроля резьбы | 13.02.2012

Основными параметрами резьбы являются наружный, внутренний и средний диаметр, шаг и угол профиля, так как они определяют эксплуатационные свойства резьбового соединения (точность, прочность, характер контакта, и другие). В процессе производства резьбовых деталей любой из этих элементов резьбы может иметь погрешности изготовления. Кроме того, возможны отклонения: от концентричности диаметральных сечений; от заданных параметров, характеризующих взаимное расположение резьбы и других поверхностей детали; несоответствие параметра шероховатости резьбовой поверхности и т.д. Все это приводит к нарушению взаимозаменяемости, ухудшает качество и свинчиваемость резьбового соединения, снижает его прочность. Существуют два метода контроля точности резьб — дифференцированный (поэлементный) и комплексный. Дифференцированный метод применяют, когда на каждый параметр резьбы допуски указаны отдельно. При этом отдельно контролируют шаг, средний диаметр, половину угла профиля. Данный метод является сложным и трудоемким, поэтому используется для контроля точных резьб (калибров, резьбообразующего инструмента, специальных резьбовых деталей), а также используется при наладке технологического процесса и при исследовании причин дефектов. Комплексный метод контроля применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным допуском. Метод основан на одновременном контроле среднего диаметра, шага, половины угла профиля, внутреннего и наружного диаметров резьбы путем сравнения действительных размеров с предельными. Это обеспечивается использованием предельных калибров. В крупносерийном и массовом производстве контроль предельными резьбовыми калибрами является основным. Также этот метод применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Контроль резьбы калибрами. В комплект для контроля ци¬линдрических резьб входят проходные (ПР) и непроходные (НЕ) предельные калибры. Рабочие калибры — калибры для проверки правильности размеров резьбы в процессе ее изготовления. Контрольные калибры (контркалибры) — калибры для контроля или регулирования (установки) размеров рабочих калибров. Для контроля размеров внутренней резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-пробки (рис.1)

Свинчиваемость проходного калибра-пробки с гайкой означает, что средний диаметр резьбы гайки не выходит за установленный наименьший предельный размер, а погрешности угла профиля и шага резьбы гайки компенсированы соответствующим увеличением среднего диаметра. Вместе с тем проверка данным калибром гарантирует, что наружный диаметр гайки не меньше наружного диаметра болта Непроходной калибр-пробка, как правило, не должен ввинчиваться в гайку. Допускается ввинчивание:

• для глухих резьб — не более чем на два оборота;
• для сквозных резьб — не более чем на два оборота с каждой стороны).

Для коротких резьб (до четырех витков) ввинчивание непроходного калибра-пробки допускается:

• для глухих резьб — до двух оборотов с одной стороны;
• для сквозных резьб — до двух оборотов в сумме с двух сторон.

Проверка непроходной резьбовой пробкой гарантирует, что средний диаметр гайки не больше установленного предельного размера. Для контроля размеров наружной резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-кольца (рис. 2).

Проходное резьбовое кольцо должно навинчиваться на проверяемый болт или аналогичный тип крепежа, что свидетельствует о том, что средний диаметр резьбы болта не выходит за установленный наибольший предельный размер и что погрешности угла профиля и шага резьбы болта компенсированы соответствующим уменьшением среднего диаметра. Также проверка этим калибром гарантирует, что внутренний диаметр болта не больше внутреннего диаметра гайки. Непроходное резьбовое кольцо, как правило, не должно навинчиваться на болт. Допускается навинчивание не более чем на два оборота. Проходные резьбовые калибры имеют полный профиль резьбы (рис. 3, а) и длину, равную длине свинчивания. Фактически они должны быть прототипом сопрягаемой детали. Непроходные резьбовые калибры имеют укороченный профиль (рис. 3, б) с минимальной длиной сторон профиля резьбы и сокращенное число витков. Это делается для того чтобы уменьшить влияние погрешностей половины угла профиля и шага и контролировать только средний диаметр.

Полный профиль резьбы калибров выполняют с канавкой произвольной формы или со впадиной закругленной формы. Укороченный профиль резьбы калибров-пробок получают за счет уменьшения наружного диаметра пробок и прорезания канавок у впадин по внутреннему диаметру, у калибров колец — путем увеличения внутреннего диаметра и прорезания канавки у впадины по наружному диаметру. Вместо жестких резьбовых калибров-колец можно применять проходные и непроходные регулируемые калибры-кольца (рис.4)

В конструкции данных калибров предусмотрен специальный регулировочный винт, с помощью которого, в условиях измерительной лаборатории по специальным установочным калибрам, производится настройка калибра на заданный размер и компенсация износа. Для контроля наружной резьбы используют также роликовые резьбовые скобы (рис. 5)

Двухпредельная роликовая скоба имеет две пары роликов, у которых профиль резьбы и расстояние между средними диаметрами резьбы первой пары соответствует проходному кольцу, а те же параметры второй пары — непроходному. Ролики установлены с эксцентриситетом, что дает возможность производить регулировку размера. Применение резьбовых скоб позволяет производить измерения деталей в центрах и значительно сокращает вспомогательное время контроля, потому что не требуется навинчивание. Резьбовые скобы имеют более длительный срок эксплуатации, чем кольца. На рис. 6 показано расположение полей допусков среднего диаметра калибров для контроля метрической резьбы: а) внутренней; б) наружной. Предельные отклонения отсчитываются от соответствующих предельных размеров резьбы деталей, которые в свою очередь являются номинальными размерами калибров.

Для увеличения срока службы рабочих резьбовых калибров установлен допуск их износа. Поле допуска на износ проходных калибров частично выходит из поля допуска резьбы детали, а поле допуска на износ непроходных калибров расположено в поле допуска резьбы детали. Маркировка резьбовых калибров. При маркировке на калибр наносят размер резьбы, обозначения калибра ПР или НЕ, марку завода-изготовителя. Пример маркировки: М16Х1,5-6g, ПР. Контроль наружного диаметра болта проводят предельными гладкими скобами (рис. 7), а внутреннего диаметра гайки — предельными гладкими пробками (рис. 8)

Конические резьбы также контролируют предельными калибрами-пробками (рис. 9) и кольцами (рис.10). Соответствие резьбы требованиям определяют по осевому положению торца детали относительно измерительной плоскости калибра.

Калибры-кольца, калибры-пробки и калибры-скобы – их особенности и предназначение

Резьбовые калибры-пробки имеют цельную конструкцию, дополненную вставками на хвостовике конического типа. Инструмент состоит из проходной резьбовой части, которая длинная, и непроходной части, которая короткая. Проходной калибр отличается полным профилем, непроходной калибр имеет от 3 до 5,5 витков в длину. Кроме того, на конце непроходной части располагается цилиндрическая направляющая. Основная задача этих инструментов состоит в измерении размеров у изделий с наименьшим средним диаметром.

Во время работы калибр-пробку нужно ввинчивать в контролируемые кольца. Если процесс происходит легко и свободно, значит проверяемый средний диаметр не меньше установленного определенного размера.

Калибры-кольца представлены двумя видам: они бывают жесткими (нерегулируемыми) и регулируемые. Нерегулируемые калибры отличаются наличием резьбы по всей ширине, в то время как у регулируемых калибров резьба имеет ограниченный профиль. Кроме того, регулируемые кольца оснащены роликами, позволяющими регулировать степень износа. Одним из преимуществ регулируемых калибров состоит в том, что их можно неоднократно регулировать, за счет чего повышается износостойкость и долговечность инструмента.

Нерегулируемые калибры-кольца используются для контроля больших диаметров изделия и внутренних диаметров наружной резьбы. Наружный диаметр таким образом измерить не получится. Для проверки степени износа колец можно использовать калибры-пробки.

Самыми производительными видами калибров считаются скобы, которые чаще всего используются для измерения наружной резьбы. Такие калибры легко фиксируются непосредственно на измеряемое изделие, довольно просто поддаются контролю и регулировке при износе. К сожалению, имеются у подобного инструмента и свои недостатки: они легко деформируются, приводя к существенным измерительным погрешностям.

ДОПУСКИ ГЛАДКИХ КАЛИБРОВ

5.1. Расположение полей допусков гладких калибров, а также допуски и величины, определяющие положение полей допусков и предел износа калибров для контроля наружного диаметра наружной резьбы должны соответствовать указанным на черт.10 и в табл.7, для контроля внутреннего диаметра внутренней резьбы — указанным на черт.11 и в табл.8.

Черт.10

Таблица 7

мкм

Td по ГОСТ 6357	H2	Hp	Z2
Св. 140 до 335	16	4	38
335 » 850	30	6	54

Черт.11

Таблица 8

мкм

TD1 по ГОСТ 6357	H1	Z1
Св. 180 до 375	16	38
375 «710	26	52

Особенности расчета резьбовых калибров

При проектировании резьбовых калибров учитываются такие показатели:

• шаг;
• поля допусков контролируемой резьбы;
• длина свинчивания;
• наружное номинальное сечение.

Для расчета метрической резьбы учитывают показатель номинального внутреннего и среднего сечения соединения. Для трапецевидной резьбы также принимают в расчет диаметры гайки (внутренний и наружный) и винта (внутренний).

Конкретная форма калибра выбирается в зависимости от типа инструмента.

В современном производстве расчет калибров осуществляется при помощи специальных программ.

Основные требования к калибрам

Независимо от типа и предназначения любой калибр должен отвечать определенным требованиям:

1. Точность изготовления – рабочие размеры инструмента должны соответствовать установленным на изготовление допускам.
2. Высокая жесткость при малом весе необходима для снижения погрешностей при деформации калибров (особенно скоб больших размеров) во время измерении. Малый вес позволяет повысить чувствительности контроля средних и больших размеров.
3. Износоустойчивость – это показатель необходим для обеспечения минимального расхода на изготовление и периодическую проверку калибров. Для этого рабочая поверхность инструмента изготавливается из легированной стали, которая впоследствии закаливается до повышенной твердости и хромируется.
4. Оптимальная конструкция калибров обеспечивает высокую производительность при выполнении измерений.
5. Включение в производственный этап процесса термообработки позволяет добиться стабильных размеров инструмента.
6. Антикоррозийные свойства крайне важны для сохранности калибров.