Как определить шаг резьбы

MACHINE-TOOLS

В резьбе измеряют и контролируют наружный, внутренний и средний диаметры, шаг и угол профиля: из них основными элементами резьбы являются: наружный и средний диаметры, шаг и угол профиля резьбы.

Измерение шага резьбы. Для измерения шага резьбы применяют измерительную линейку и резьбомер. Измерение шага резьбы измерительной линейкой показано на рис. 197. Линейкой измеряют длину определенного количества витков, например десяти; разделив полученную длину на замеренное количество витков, находят размер одного шага. При измерении дюймовой резьбы определяют число витков, которое приходится на длину одного дюйма (приближенно равного 25.4 мм). Если на длине 1″ насчитывается 4 витка, то шаг равен 1/4″.

Резьбомер (рис. 198) состоит из набора стальных пластинок, из которых каждыя снабжена вырезами, точно соответствующими профилю резьбы определенного шага. На каждой пластинке выбиты цифры, указывающие на шаг резьбы в миллиметрах или число витков, нарезанных на длине одного дюйма. При измерении шага прикладывают пластинку к проверяемой резьбе параллельно ее оси (рис. 198). Совпадение пластинки резьбомера проверяют на просвет.

Измерение среднего диаметра резьбы. Точно измерить средний диаметр резьбы можно резьбовым микрометром (рис 199). Он отличается от микрометра для гладких деталей только тем, что вместо постоянных измерительных поверхностей имеет особые сменные измерительные наконечники 1 и 2. Наконечник 1 (рис. 199, б), снабженный конусом с углом, равным углу профиля резьбы, вставляют в отверстие микрометрического винта, наконечник 2, снабженный прорезью, — в пятку.

При измерении резьбовой микрометр устанавливают так, чтобы конус входил в углубление резьбы, а измерительный наконечник с вырезом охватывал выступ резьбы (рис. 199, а). Отсчет по шкале микрометра показывает размер среднего диаметра резьбы.

Резьбовые калибры. Наилучшим инструментом для контроля резьб являются резьбовые калибры — нормальные и предельные. Наружная резьба проверяется нормальным резьбовым кольцом (рис. 200), а внутренняя — нормальной резьбовой пробкой (рис. 201). Правый гладкий конец пробки служит для проверки диаметра отверстия под резьбу, а левый резьбовой конец — для проверки самой резьбы. Правильность резьбы нормальными калибрами определяют на ощупь по отсутствию качания и трудности свинчивания калибра и детали.

Значительно более точна и производительна проверка резьбы предельными резьбовыми калибрами. Наружную резьбу проверяют предельными резьбовыми скобами. Такая скоба (рис. 202) имеет две пары роликов: передняя пара является проходной, а задняя — непроходной.

Способ проверки резьбы предельной резьбовой скобой такой же, как и при проверке гладких размеров, т.е. резьба должна свободно пройти через проходную сторону калибра, а не проходная сторона калибра должна задержать резьбу.

Внутреннюю резьбу проверяют предельными резьбовыми пробками (рис. 203). Проходной конец пробки имеет длинную резьбу полного профиля; он должен полностью ввинчиваться в резьбовое отверстие по всех его длине. Непроходной конец имеет 2-3 витка срезанного профиля, он не должен ввинчиваться в измеряемое отверстие.

Как гладкие, так и резьбовые предельные калибры применяют обычно при изготовлении большого количества одинаковых деталей и вообще в тех случаях, когда детали должны иметь точные размеры с определенными допусками.

Измерение среднего и внутреннего диаметров резьбы. Иногда приходится измерять средний диаметр резьбы; в таких случаях применяют специальный кронциркуль (рис. 204) со сменными шариковыми наконечниками. Диаметр шариков выбирают по специальным таблицам в соответствии с типом и шагом резьбы. Ножки кронциркуля с шариковыми наконечниками сначала устанавливают по образцовой детали или резьбовому калибру. После этого сверяют снятый размер со средним диаметром нарезанной резьбы, прикладывая установленный кронциркуль шариковыми наконечниками к ее боковым поверхностям.

Внутренний диаметр резьбы измеряют кронциркулем с острыми ножками (рис. 205). Как и в предыдущем случае, кронциркуль предварительно устанавливают на размер по штангенциркулю, образцовой детали или резьбовому калибру, затем сравнивают этот размер с внутренним диаметром нарезанной резьбы.

Наружный диаметр резьбы болта измеряют штангенциркулем или микрометром. При этом необходимо следить за тем, чтобы измерительный инструмент был установлен перпендикулярно оси детали.

В современном мире большое распространение получили резьбовые соединения. Оно характеризуется высокой надежностью и практичностью в применении. Выделяют довольно большое количество различных параметров, которые могут использоваться для определения параметров рассматриваемого крепежного элемента. Наиболее важным можно назвать шаг. Он указывается практически на каждом чертеже и различной технической документации.

Процесс измерения витков

При рассмотрении того, как определить шаг резьбы следует учитывать особенности выбранного метода. При использовании линейки достаточно:

  1. Замерить протяженность стержня, на который нанесли профиль. Стоит учитывать, что при замере всей длины стержня, а не только части можно определить более точный результат.
  2. Подсчитать количество витков.
  3. Провести замер глубины для определения основных параметров резьбового соединения.

Подобным образом можно определить лишь средний показатель. Если в процессе нарезания витков были допущены ошибки, то расстояние между ними может несколько отличаться.

Пример проведения замеров выглядит следующим образом:

  1. Отсчитывается 20 витков.
  2. Проводим замер протяженности стержня, к примеру, показатель составил 127 мм.
  3. Проводим деление 20 витков на протяженность стержня, в результате получаем показатель 6,35 мм. Он соответствует шагу расположения нитей в миллиметрах.

Для перевода в дюймы достаточно поделить вычисленное значение в миллиметрах на 25,4. В итоге получится результат 0,25 или ¼ дюйма. При самостоятельном замере может быть погрешность, поэтому результат округляется к приближенному стандартному значению.

В продаже можно встретить и специальные шаблоны, которые можно использовать для проверки особенностей резьбы. Подобная процедура достаточно проста в исполнении:

  1. Подбирается наиболее подходящий шаблон. В продаже можно встретить просто огромное количество специальных шаблонов, которые представлены пластиной с определенным профилем. Стоит подобный элемент не дорого, приобрести его можно в различных специализированных магазинах.
  2. Он прикладывается к поверхности для контроля основных показателей. Шаблон должен заходить без препятствий, и между пластиной с рабочей поверхностью не должно образовываться свободного пространства.

Если шаблон легко заходит в бороздки, то можно определить основные параметры поверхности.

Кроме этого, можно провести измерения при применении штангенциркуля. Этот инструмент получил широкое распространение. Пошаговые действия выглядят следующим образом:

  1. Глубиномером устанавливается высота стержня.
  2. Следующий шаг заключается в подсчете количества витков. Сделать это достаточно сложно, можно использовать маркер для обозначения уже подсчитанных нитей профиля.
  3. Полученная информация позволяет рассчитать тангенса угла наклона.

Есть возможность определить рассматриваемый показатель при непосредственном измерении между смежными вершинами. Рекомендуется провести очистку поверхности. В противном случае получить точный результат практически невозможно.

Измерение гаек

Гайки с метрической резьбой обозначаются в документации в формате МDхP, где:

  • М — значок метрической резьбы;
  • D — диаметр резьбы гайки в миллиметрах;
  • P — шаг резьбы в миллиметрах (бывают крупный, мелкий и особо мелкий шаг; если шаг крупный для данного диаметра резьбы — то он не обозначается);

Измерить диаметр резьбы гайки не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что обозначенный размер гайки, например М14 — это наружный диаметр болта, который ввинчивается в данную гайку. Если же измерить внутреннее резьбовое отверстие в самой гайке, то оно окажется меньше 14 мм (как на фото).

Полученный результат замера не даёт возможности сразу однозначно определить диаметр резьбы (учитывая то, что каждый диаметр резьбы может иметь несколько значений шага резьбы, можно легко ошибиться в определении диаметра резьбы гайки, если использовать один лишь замер внутреннего резьбового отверстия гайки). Если есть возможность измерить ответный болт, винт, штуцер — лучше измерить его, и так сразу определить резьбу гайки.

Полученное значение измерения внутреннего резьбового отверстия в гайке — это внутренний диаметр dвн профиля резьбы в сопряжении с соответствующим данной гайке болтом (на который она навинчивается).

М ― наружный диаметр резьбы болта (гайки) ― обозначение размера резьбы

Н ― высота профиля метрической резьбы резьбы, Н=0,866025404×Р

Р ― шаг резьбы (расстояние между вершинами профиля резьбы)

dСР — средний диаметр резьбы

dВН — внутренний диаметр резьбы гайки

dВ — внутренний диаметр резьбы болта

Для однозначного определения диаметра метрической резьбы гайки необходимо знать соответствие внутреннего диаметра dвн с наружным диаметром резьбы М у сопрягаемого болта (а это и есть искомый размер резьбы гайки). Для этого понадобится справочная таблица:

Контроль точности определённого диаметра резьбы производится с помощью комплекта калибров «ПР-НЕ» (проход-непроход), один из которых должен легко ввинчиваться в гайку, а другой не должен ввинчиваться.

Существует значительное разнообразие типов гаек. Первично тип гайки можно определить визуально. Для уточнения стандарта, зачастую, необходимо измерить высоту гайки, так как при одной геометрической конфигурации они могут быть низкие, нормальные, высокие и особо высокие.

Другой параметр на который необходимо обратить внимание при классификации шестигранной гайки — это размер «под ключ», так как бывают гайки с уменьшенным размером «под ключ», с нормальным и увеличенным размером.

Измерение шага резьбы гайки производится аналогично болту — с помощью резьбомера или подсчётом витков на замеряемом отрезке. Но измерение шага резьбы гаек затруднено в связи с тем, что сложно определить плотность прилегания гребёнки резьбомера к профилю резьбы, и всегда есть вероятность ошибки в случае, когда Вы заранее не знаете: метрическая резьба или дюймовая?. Ошибиться можно из-за того, что некоторые размеры метрической резьбы почти совпадают с дюймовой и метрические болты могут свинчиваться с дюймовыми гайками. Характерный признак такой скрутки — излишний люфт — гайка болтается на болте, как будто резьба провалена. Лучший способ избежать ошибок при определении резьбы гайки — все замеры снимать с болта (винта, штуцера), ответного для данной гайки.

Измерение дюймовых гаек

Гайки с дюймовой резьбой обозначаются в документации в формате D»-NQQQ, где:

  • D» — диаметр резьбы гайки в дюймах — изображается в виде целого числа или дроби со значком » , а также в виде номера № для малых диаметров резьбы;
  • N — количество витков резьбы в одном дюйме;
  • QQQ — тип дюймовой резьбы — аббревиатура из трёх или четырёх латинских букв;

Наилучший способ измерения резьбы дюймовой гайки — это также измерение резьбы соответствующего ей ответного болта (винта, штуцера). Если такового нет, но известно заранее, что резьба дюймовая, то необходимо использовать резьбомер для дюймовой резьбы данной разновидности или, если неизвестно какая именно из дюймовых резьб в гайке,- проделать процедуру аналогичную определению метрической резьбы гайки, при этом результаты измерений разделяя на 1 дюйм (25,4 мм) и сопоставляя их с рядом дробных значений дюймовых резьб, приведенном в таблицах в статье «Резьбы. Отличия дюймовой резьбы от метрической».

Замер резьбовых соединений

Определение размеров внутренних и внешних поверхностей деталей – операция простая и многим знакомая еще со школьных уроков труда. А вот как измерить резьбу штангенциркулем, знает далеко не каждый.

Данная процедура может потребоваться в разных случаях, например, если болт нестандартный или необходимо измерить крепежную деталь без демонтажа резьбового соединения. Ниже приведены примеры, как измерять штангенциркулем болты и гайки в различных ситуациях.

  1. Определение длины болта, ввинченного в деталь. Эта операция выполняется с помощью глубиномера. Последовательно измеряется высота головки болта, толщина шайбы (при ее наличии), толщина промежуточной детали и высота части стержня болта, выступающей с обратной стороны детали. Полученные значения суммируют, после чего определяют типоразмер крепежного элемента с помощью специальных таблиц соответствия длин болтов и размеров их головок под ключ.
  2. Определение диаметра резьбы. Данный параметр измеряется по выступам, а не по канавкам резьбы. Между губками штангенциркуля помещается болт в вертикальном положении и выполняются замеры. Если полученный показатель не соответствует стандартным размерам, указанным в таблице, с помощью глубиномера измеряют глубину резьбы. После этого от первого результата отнимают удвоенное значение второго и таким образом выясняют, была ли срезана часть профиля резьбы. Поврежденные метизы подлежат замене.
  3. Измерение диаметра резьбы болта, полностью «утопленного» в деталь, без демонтажа соединения. Для этого используется внешняя шкала штангенциркуля, посредством которой устанавливаются размеры головки и диаметр окружности выступов. Далее деталь идентифицируется с помощью таблиц.
  4. Измерение шага резьбы. Используя штангенциркуль, определяют высоту стержня болта и его внешнего диаметра, после чего подсчитывают количество резьбовых витков на нем. Соотношение между этими показателями будет являться тангенсом угла наклона резьбы.
  5. Измерение диаметра резьбы гаек. Данная операция проводится с помощью внутренних губок штангенциркуля. При использовании некоторых моделей инструментов к полученному значению необходимо прибавить еще и толщину губок, которая указана на штанге.

Правила эксплуатации штангенциркуля

Чтобы измерительный инструмент смог прослужить верой и правдой долгие годы, необходимо соблюдать несложные правила по его эксплуатации и хранению. Прежде всего следует избегать механических повреждений, которые могут возникнуть в результате падения или силового воздействия. Помимо этого, в процессе измерения деталей нельзя допускать перекоса губок штангенциркуля. Чтобы этого не произошло, их нужно зафиксировать в определенном положении на измеряемой детали с помощью стопорного винта.

Хранить прибор следует только в мягком чехле либо жестком футляре. Второй вариант предпочтительнее, так как сможет обеспечить защиту от случайных деформаций. Место для хранения штангенциркуля должно быть выбрано с таким учетом, чтобы туда не попадали опилки от разных материалов, пыль, вода, химические смеси и пр. Плюс к этому должна быть исключена угроза падения тяжелых предметов на инструмент.

После каждого использования штангенциркуля его необходимо тщательно протирать чистой мягкой ветошью.

Естественно, не следует забывать и о соблюдении правил безопасности при эксплуатации данного прибора. На первый взгляд он не несет никакой угрозы для здоровья, однако это не совсем так. Дело в том, что концы губок для измерения внутренних размеров достаточно острые, поэтому о них запросто можно пораниться при неаккуратном обращении. В остальном же инструмент полностью безопасен.

Замеры размеров рисунка на протекторах

Как измерить протектор шин, если необходимо оценить степень износа? Поможет глубиномер, которым выполняются измерения по всей образующей протектора шины. Следует учесть, что износ практически всегда неравномерен, и количество замеров должно быть не менее 3…5, причём на равномерно принятых для оценки участках протектора шины. Перед измерениями покрышку следует тщательно очистить от грязи, пыли и фрагментов мелких камней, застрявших внутри.

Иногда требуется решить задачу – как измерить протектор шин штангенциркулем, чтобы определить степень равномерности износа. Этим устанавливается износ шин протектора не только по глубине, но и по радиусу перехода от окружности выступов к окружности впадин. Поступают так. Измеряют глубину рисунка на новом протекторе шины, а затем — линейный размер визуально изменённой зоны на эксплуатировавшейся детали. Разница определит степень износа и поможет принять верное решение о замене колеса.

Все измерения производят глубиномером, который должен быть установлен строго перпендикулярно образующей протектора шины.

Измерение износ протектора колумбиком

Измерения диаметров

Как измерить диаметр штангенциркулем? Различают детали с постоянным и переменным по длине сечением. К последним относятся, в частности, арматурные стержни. Как измерить диаметр арматуры штангенциркулем? Всё зависит от арматурного профиля, который может быть:

  • кольцевым;
  • серповидным;
  • смешанным.

Проще всего замерять такие параметры арматуры во втором случае. Вначале внешними измерительными губками определяют высоту выступов профиля, а затем глубиномером – размер по впадине. Замеры необходимо производить в двух взаимно перпендикулярных направлениях, поскольку арматура, да ещё производимая не на специализированных предприятиях, часто имеет овальность сечения. После этого по таблицам стандартных арматурных профилей отыскивают максимально подходящее значение (особой точности здесь не требуется). Как измерить диаметр арматуры штангенциркулем, если она имеет другой тип профиля? Здесь вместо диаметра выступов определяют диаметр выступающей части серповидных насечек, а далее поступают так же, как и предыдущем случае.

При измерении внутренних габаритов труб используют внутреннюю измерительную шкалу инструмента. Как измерить штангенциркулем толщину трубы, особенно, если зазор невелик? Достаточно вычислить разницу между внешним и внутренним диаметрами и разделить результат на два.

Соединение типа «болт-гайка» — одно из наиболее распространённых в механике. При разработке и изготовлении конструкций задача – как измерить болт штангенциркулем – часто представляет трудности.

Перед работами стоит вспомнить, что главными размерами болта /гайки являются длина изделия и диаметр резьбы. Стандартный болт любого исполнения в проведении таких измерений не нуждается. Иное дело, когда болт изготовлен в кустарных условиях, либо требуется замерить крепёжную деталь без демонтажа соединения. Здесь возможны следующие ситуации:

  1. Между головкой и противоположным торцом стержня имеется плоскость или деталь/плита, размеры которой не позволяют ввести измерительные губки штангенциркуля. В этом случае, используя основную измерительную шкалу и глубиномер (иногда именуемый «колумбиком»), определяют последовательно высоту головки, толщину шайбы (если есть), толщину промежуточного элемента и высоту выступающей с противоположной стороны соединения части детали. Полученный результат складывают, а затем по таблицам соответствия длин стержня и размеров «под ключ», которыми обладает болт, устанавливают типоразмер крепёжной детали.
  2. Неизвестен диаметр резьбы на болте. Перед замерами стоит вспомнить, что для стержневых деталей диаметр внешней резьбы определяется диаметром её выступов, а не впадин. Поэтому, установив по внешней шкале штангенциркуля требуемый размер, можно легко выяснить искомое значение измеряемой резьбы. Оно должно быть равным одному из стандартных значений первого (в крайнем случае – второго) ряда предпочтительных чисел. Точность существенно повысится, если замеряемый участок тщательно очистить от загрязнений и смазки. Если результат по каким-то причинам не вписывается в стандарт, глубиномером устанавливают глубину резьбы. Отняв удвоенное значение параметра от общего значения, можно проверить, не был ли применён б/у болт со срезанной частью профиля резьбы. Такое изделие следует заменить.
  3. Измеряемый болт полностью «утоплен» в гайку, а разъединение конструкции нежелательно. Следует, используя внешнюю шкалу штангенциркуля, установить размеры головки – «под ключ» и диаметр окружности выступов. После чего, пользуясь измерительными таблицами определять типоразмер крепежа. Таким же образом производятся измерения и других крепёжных стандартизованных деталей – шпилек, винтов и т.д. Исключение составляют гайки. Здесь придётся воспользоваться внутренними губками. В некоторых инструментах при этом необходимо к полученному результату прибавить толщину самих губок (она указывается на штанге).
  4. Как измерить шаг резьбы штангенциркулем? Для этого болт придётся вывернуть. Вначале глубиномером устанавливается высота стержня, а затем подсчитывается количество витков резьбы на нём. Разница даст значение тангенса угла наклона резьбы, т.е., отношение неизвестного шага к внешнему диаметру. Последний уже известен, так что выяснение шага резьбы сложностей уже не составляет. Можно определить шаг резьбы и прямым измерением расстояния между смежными вершинами, но это будет достаточно точно лишь для крепежа, полностью очищенного от загрязнений.

Измерения линейных размеров

Как измерить линейные размеры с помощью штангенциркуля? Всё зависит от материала детали/заготовки. Для жёстких элементов изделие плотно прижимается к какой-нибудь опорной плите, после чего внешними измерительными губками инструмента производят измерение. Предварительно следует установить пригодность имеющегося типа штангенциркуля работе. Например, основная измерительная шкала на штанге должна быть длиннее детали на менее, чем на 25…30 мм (с учётом собственной ширины губок). При использовании глубиномера эта величина ещё меньше, поскольку в расчёт следует принимать и длину рамки (для наиболее часто встречающихся инструментов 0-150 мм и точностью от 0,05 до 0,1 мм этот параметр принимается не менее 50 мм).

Как измерить штангенциркулем сечение провода? Неметаллические изделия гибки, а потому существенно искажают результат, полученный обычным способом. Поэтому в кембрик следует ввести жёсткую стальную деталь (винт, гвоздь, кусок прутка), после чего внешними губками определить диаметр сечения провода. Аналогично поступают, если требуется узнать внутренний размер провода.

Вопрос – как измерить цепь штангенциркулем – часто задают велосипедисты, поскольку износ цепи, определяемый как расстояние между её смежными звеньями, позволяет принять решение о замене изделия. Наружное губки устанавливают на расстояние 119 мм и вводят в звено, после чего растягивают их в стороны, пока дальнейшее увеличение размера окажется невозможным (для облегчения работ цепь можно предварительно нагрузить растягивающим усилием). Отклонение от первоначального размера покажет фактический износ, который далее необходимо сравнить с максимально допустимым.