课题五 螺纹的检测Word下载.docx
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螺纹千分尺的测量范围为0~25、25~50、75~100等,单位为mm.
3、测量步骤
1.选择测头:
根据螺纹的螺距选择适应的测头。
2.校正螺纹千分尺零位,擦净仪器和工件。
3.将工件放入两测头中,正确找到测量位置,分别在四各等距截面(指横剖面)内测量中径。
取它们的平均值作为螺纹的实际中径。
4.整理数据并判断被测螺纹的中径的适用性。
四、思考题
1.用螺纹千分尺检测螺纹中径时,不同的螺纹螺距为什么要选择不同的测头?
2.螺纹中径、螺纹单一中径和作用中径有何区别?
测量对象
螺纹标注
基本中径及螺距
螺纹中径极限尺寸
计量器具名称
分度值(mm)
示值范围(mm)
测量范围(mm)
测量数据(mm)
Ⅰ—Ⅰ
Ⅱ—Ⅱ
Ⅲ—Ⅲ
Ⅳ—Ⅳ
(mm)
测量示意图:
判断合格性:
班级学号
学生姓名
指导老师
成绩
实验5-2用三针法检测螺纹中径
一、实验目的
1.熟悉用三针法测量螺纹中径的原理和方法
2.掌握杠杆千分尺的读数原理和使用方法
3.练习查阅螺纹公差表格
二、计量器具说明及测量原理
杠杆千分尺的测量范围有0-25、25-50、50-75、75-100四种,单位为,分度值为0.001。
如图5-3所示,它有一个活动量铁砧2,其移动量由指示表7读出。
测量前将尺体5装在尺座上,然后校对千分尺的零位,使刻度套管3、微分筒4和指示表7的示值都分别对准零位。
测量时,当被测螺纹放入或退出两个量砧之间时,必须按下右侧的按纽8使量砧离开,以减少量砧的磨损。
在指示表7上装有两个指标6,用来确定被测螺纹中径上、下偏差的位置,以提高测量效率。
图5-3杠杆千分尺
1—固定量砧;
2—活动量砧;
3—刻度套筒;
4—微分筒;
5—尺体;
6—指标;
7—指示表;
8—按钮;
9—活动量砧锁紧环;
10罩盖
三针法主要用于测量精密螺纹的中径,它是由三根直径相等量针放在螺纹槽中,用杠杆千分尺量出尺寸(如图5-4)。
由螺纹各参数的几何关系,换算出被测螺纹中径实际尺寸。
式中——三针直径
——螺距
——螺纹牙型半角
图5-4测量原理图
对于普通螺纹=,则=—3+0.866
为消除牙型半角误差对测量结果的影响,应使量针在中径线上与牙侧接触,这样的量针直径称为最佳量针直径。
=cos
对于普通螺纹=,则=0.577P
在实际测量中,如果成套三针中没有最佳直径三针,可选用直径接近的三针来测量。
测量值所用的量具应根据测量精度要求进行选择,本实验选用的是杠杆千分尺。
三、实验步骤
1.根据被测螺纹的螺距,计算并选择最佳量针直径,如果成套三针中没有最佳直径三针可选用直径接近的三针来测量。
2.擦净仪器、三针及被测工件,在尺座上安装好杠杆千分尺和三针(如图5-3所示)。
3.将三针放入螺纹牙凹中,旋转杠杆千分尺的微分筒,使两端测量头与三针接触,然后读出尺寸的数值。
4.在同一截面相互垂直的两个方向上测出尺寸,并按平均值计算螺纹中径,然后判断螺纹中径的适用性。
1.用三针法测量螺纹中径属于哪一种测量方法?
为什么要选用最佳三针直径?
2.用三针法测量中径时,有哪些测量误差?
器具名称
1.杠杆千分尺
2.量块
精度等级________,组合尺寸___________mm。
3.采用三针直径
最佳三针直径
测得的值
1—1
2—2
测量的实际中径(mm)
指导教师
实验5-3用大型工具显微镜测量外螺纹各项参数
1.了解工具显微镜的应用场合及结构特点
2.掌握工具显微镜测量原理及使用方法
3.熟悉用工具显微镜测量外螺纹主要参数的方法
二、仪器结构及测量原理
1.仪器结构
大型工具显微镜的外形如图5-5所示,它主要由目镜1、圆工作台6、底座8、支座13、立柱14、立臂15和千分尺7、11等部分组成。
转动手轮12,可使立柱绕支座左右摆动,转动手轮9,可使工作台绕轴心线旋转;
转动千分尺旋钮11、7,可使工作台纵向、横向移动。
图5-5大型工具显微镜外形图
1—目镜;
2—照明灯;
3—物镜管座;
4—顶尖架;
5—工作台;
6—横向千分尺;
7—底座;
8—转动手轮;
9—量块;
10—纵向千分尺;
11—立柱倾斜手轮;
12—支座;
13—立柱;
14—悬臂;
15—锁紧手轮;
16—升降手轮
2.仪器的光学系统
大型工具显微镜的光学系统如图5-6所示。
光源发出的光经聚光镜2、滤光镜3、可变光阑5、反射镜6后垂直向上,再经过透镜7形成一组远心光束,照明被测工件,照明被测工件9。
通过物镜把放大的工件轮廓成像在目镜分划板上,然后又目镜进行观察。
同时,依靠纵向、横向千分尺的移动,以及工作台、目镜度盘的移动取得数据。
图5-6工具显微镜的光学系统
1—主光源;
2—聚光镜;
3—滤光镜;
4—透镜;
5—可变光阑;
6—反射镜;
7—透镜;
8—工作台;
9—被测工件;
10—显微镜物镜与目镜部分;
3.测量原理
用大型工具显微镜测量螺纹采用的是影像法。
影像法是指用工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓放大成像,按被测螺纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径,也可测量其大径和小径。
4.仪器的测角目镜
工具显微镜附有测角目镜、螺纹轮廓目镜和曲率轮廓目镜三种,以适应不同的用途。
其中测角目镜(如图5-7)用途较广。
图5-7(a)所示为目镜外形,图5-7(b)所示为目镜的结构原理。
在分划板中央刻有米子线,其圆周刻有0°
~359°
的刻度线。
转动手轮,可使分划板回转360°
。
分划板的右下方有一角度固定游标,将分划板上1°
的距离又细分为60格,每格表示1ˊ。
当该目镜中固定游标的零度线与度值的零位对准时,则米子线中间的虚线“A-A”正好垂直于仪器工作台的纵向移动方向。
图5-7测微目镜
5.大型工具显微镜的技术规格
纵向测量范围0~150mm
横向测量范围0~50mm
分度值0.01mm
圆工作台角度示值范围0°
~360°
,分度值3ˊ
测角目镜角度示值范围0°
,分度值1ˊ
立柱倾斜角度范围12°
三、螺纹各个参数的测量
1.中径的测量
中径是一个假想圆柱的直径,该圆柱的素线通过螺纹牙上沟槽和凸起两者宽度相等的地方,互相旋入的内外螺纹其公称中径相同。
对于单线螺纹,它的中径也等于在轴线截面内,沿着与轴线垂直的方向量得两个相对牙型侧面间的距离。
由于投影到显微镜视场中之轮廓不是螺纹轴向截面的轮廓,这时测量螺纹中径及牙型半角,就会引起误差,因此需将立柱顺着螺旋线方向倾斜一个螺纹升角由下式计算:
tan=
式中:
n—螺纹线数 p—螺距 --螺纹的中径
如下图,先使米字线分划板的中央虚线与螺纹牙型轮廓中部附近对准,由横向千分尺记下第一次读数,然后将显微镜立柱反向倾斜螺旋升角,横向移动工作台,使中央虚线与对牙型轮廓对准(注意纵向不能动),由横向千分尺读出第二次读数,两次读数之差即为螺纹实际中径(如图5-8)。
为消除安装误差的影响,必须测出和取二者平均值为实际中径。
既=
图5-8中径测量原理
2.螺距的测量
相邻牙在中径线(中径圆柱母线)上对应两点间的轴向距离为螺距。
因此测完螺纹中经后,使米字线分划板的中央虚线不动,并记下纵向千分尺第一次读数,然后纵向移动工作台,使米字线分划板的中央虚线与相邻的同侧牙型中部轮廓对准,记下第二次读数,两次读数之差即为螺距。
为减少安装误差的影响,亦须测出和取二者平均值做为测量结果。
如图5-9所示。
顺次测量各个螺距的值,即可得出单个螺距的误差值=-,然后在旋合长度内,找出n个螺牙之间的实际距离与公称距离的最大值(取绝对值)定为螺距累积误差∑=
图5-9
3.测量牙型半角
螺纹牙型半角是指在螺纹牙形上,牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。
测量时,转动纵向和横向千分尺并调节手轮(如图5-7),使目镜中的A-A虚线与螺纹投影牙型的某一侧面重合(如图5-10)。
此时,角度读数目镜中显示的读数,即为该牙侧的半角数值。
图5-10
在角度读数目镜中,当角度读数为时,则表示A-A虚线垂直于工作台纵向轴线如图5-11(a)。
当A-A虚线与被测螺纹牙型对准时,如图5-11(b)所示,得该半角的数值为
同理,当A-A虚线与被测螺纹牙形另一边对准时,如图5-11(c)所示,则得另一半角的数值为
如图5-11
为了消除被测螺纹的安装误差的影响,需分别测出、、、如图5-10
所示,并按下述方式处理:
将它们与牙形半角公称值()比较,则得牙形半角误差为
为了使轮廓影像清晰,测量牙形半角时,同样要使立柱倾斜一个螺旋升角。
1.净洁仪器的顶尖和工件,并把工件装在顶尖上。
2.根据所测螺纹的尺寸,由仪器附表中查出适宜的光圈直径,并调整光圈的大小。
3.将立柱倾斜被测螺纹螺旋升角。
4.调整物镜的焦距(进行粗、细调整),使被测螺纹影象清晰。
5.测量螺纹中径。
6.测量螺距,螺距误差和螺距累计误差∑。
7.测量螺纹牙型半角误差。
8.整理数据,根据结果计算螺纹的作用中径,并查表判断该被测件的合格性。
1.用影象法测量螺纹的各项参数,为什么要使立柱倾斜一个螺纹升角?
2.简述影像法测量外螺纹牙型半角的步骤和数据处理。
实验5-3用大型工具显微镜测量外螺纹各项参数
公称中径螺距
工具显微镜
1.螺纹中径的测量。
中径测量
第一次读数
第二次读数
螺纹实际中径
左中径
=
右中径