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1、机械零件测量与检验退刀槽和普通螺纹的检测电子教案子任务4：退刀槽和普通螺纹的检测*公司承接了一批轴和球轴零件的加工，由于人手紧缺，特请我们协助对轴零件上的键槽和球轴上的成形面尺寸误差进展检测。如图5-1，2 图5-1 轴 图5-2 一、 零件尺寸公差的分析 从图样分析可知，螺纹轴零件形状较复杂，由圆角、倒角、螺纹、退刀槽等常见构造组成，定形尺寸要求较高有、，M27*2-6g，查标准数值GB/T 1800.1-2009可得其尺寸精度均介于IT8-IT9，定位尺寸要求较高的有200.08，其尺寸精度接近于IT10；总体尺寸720.15的精度介于IT11-IT12；其它均为未注线性尺寸公差。螺套构造
2、简单，仅螺纹为普通三角形螺纹，牙型角为60，其公称直径为40，螺距为2，中径和顶径公差带为6H；螺纹的相关专业术语及知识点1） 螺纹的种类和使用要求按用途可分为三类：紧固螺纹 主要用于紧固和连接零件。其牙型为三角形，如普通螺纹。对紧固螺纹的使用要可旋合性和连接的可靠性。传动螺纹 主要传递动力和位移。其牙型为梯形、矩形和锯齿形等。对传动螺纹的使用要传递动力要可靠，传动比要稳定。密封螺纹 主要用于密封，如各种机械设备的液压、气动、润滑和冷却等管路系统。对密封螺纹的使用要密封性和连接的可靠性。如表51。 表61 螺纹的种类和用途2） 普通螺纹主要几何参数普通螺纹的几何参数有十个：大径、小径、中径、单
3、一中径、螺距和导程、牙型角和牙侧角、螺纹旋合长度、螺纹升角、最大实体牙型、最小实体牙型。 图53 普通螺纹大径、小径 图54 普通螺纹中径、单一中径中径、：一个假想的圆柱直径。牙型上：沟槽宽度=凸起宽度。注意：中径不是大径和小径的平均值。单一中径、：一个假想的圆柱直径。牙型上：沟槽宽度=。注意：螺距无误差，中径就是单一中径；螺距有误差，两者不相等。单一中径测量简便，可用三针法测得，通常把单一中径近似看做实际中径。 图55 普通螺纹线数、螺距 对单线螺纹：= 对双线螺纹：= 图56 普通螺纹牙型角、牙侧角 图57 普通螺纹旋合长度 互换性要求螺纹连接具有装配过程中的可旋合性、使用过程中的连接可靠
4、性。影响螺纹互换性的几何参数有五个：大径、中径、小径、螺距和牙侧角。因大径和小径处均留有间隙，一般不会影响其配合性质，故影响螺纹互换性的主要几何参数有三个：螺距、牙侧角和中径。3普通螺纹主要几何参数对互换性的影响螺距误差对互换性的影响螺距误差包括螺距偏差和螺距累积误差。螺距偏差是指单个螺距的实际尺寸与其根本尺寸之差。螺距累积误差是指在规定的旋合长度螺距偏差的累积值。螺距累积误差为影响螺纹互换性的主要因素。 影响：螺距累积误差使、外螺纹牙侧产生干预，影响装配的旋合性，从而影响使用的连接可靠性。如图57。 图58 螺距误差对互换性的影响 解决措施： 对于外螺纹：把外螺纹的中径减少一个数值至。 对于
5、螺纹：把螺纹的中径加大一个数值至。被称为螺距误差中径当量，对于牙型角的普通螺纹，。牙侧角偏差对互换性的影响 牙侧角偏差是指牙侧角的实际值与其根本值之差。它包括螺纹牙侧的形状误差和牙侧相对于螺纹轴线的垂直的位置误差。 影响：牙侧角偏差会使、外螺纹接合时发生干预，接触面积减少，从而影响装配的旋合性和连接可靠性。如图58。图59 牙侧角偏差对互换性的影响 解决措施： 对于外螺纹，把外螺纹的中径减少一个数值至。 对于螺纹，把外螺纹的中径增大一个数值至。被称为牙侧角偏差中径当量。，、为左、右牙侧角偏差补偿系数。 对于外螺纹，当为正值时，取2；当为负值时，取3。 对于螺纹，当为正值时，取3；当为负值时，取
6、2。中径误差对互换性的影响 中径误差是指中径实际尺寸与中径根本尺寸的代数差。 影响：当外螺纹中径大于螺纹中径时，影响螺纹装配的旋合性；当外螺纹中径过小，螺纹中径又过大，则配合太松，会降低连接的可靠性。五、普通螺纹的公差与配合1、普通螺纹的公差带1螺纹的公差等级：3、4、5、6、7、8、9，其中6级为根本级外螺纹的公差等级：3、4、5、6、7、8、9；螺纹的公差等级：4、5、6、7、8。2普通螺纹的公差特点螺纹的根本偏差为上偏差，根本偏差代号有G、H，ES0；外螺纹的根本偏差为下偏差，根本偏差代号有e、f、g、h，ei0；查螺纹公差时，根本尺寸为公称直径D、d或螺距P；螺纹公差值比同等尺寸公差值
7、大； 同一等级的、外螺纹公差值也不同；螺纹小径和外螺纹大径有公差。保证旋合不干预。3旋合长度短旋合长度S容易加工和旋合，但联接稳定性差。长旋合长度L外螺纹旋合后，稳定性好，有足够的联接强度，但加工困难。中等旋合长度N通常省略不写。2、螺纹公差带的选择普通螺纹的配合精度分为三个等级：精细级、中等级、粗糙级。螺纹配合选择原则：满足使用要求，保证足够的联接强度，常选用的配合代号有：H/g、H/h、G/h等。 3、螺纹标记1普通螺纹标记举例：M1015g6gL、M1216HLH、M2026H/5g6gLH2梯形螺纹标记举例：Tr184LH7h、T55126二、 选用计量器具根据零件尺寸精度要求，可选择
8、以下量具进展测量：零件名称序号检测工程量具类别量具名称规格数量备注螺纹轴1千分尺外径千分尺25-500.0110把如图5-62外径千分尺如图5-43外径千分尺4外径千分尺0-250.0110把5M27*2-6g量规螺纹塞规M27*2-6g10把6R5量规半径规R1-75套7R5.58R79200.08卡尺游标卡尺0-1500.0110把如图5-210720.15螺套1M40*2-6H量规螺纹塞规M40*2-6H5套如图5-52400.3卡尺游标卡尺0-1500.0110把3600.3相关技术测量知识1、 计量器具选用 选择计量器具时，要结合被测工件的外形、被测量位置、尺寸的大小和公差等级、生产
9、类型、具体检测条件等因素。以轴类零件中为例，该尺寸为键槽宽度、公称尺寸为5mm，公差等级为IT8-IT9，生产类型为小批量，检测室有5-30mm的测千分尺7把，50-250mm径千分尺5把，三爪径千分尺暂无，18-35mm径百分表10套，常选用18-38径百分表进展测量，其采用的测量方法有接触测量、相对测量和被动测量等,综合考虑选用5-30mm的测千分尺进展测量。球轴零件中的圆弧面尺寸精度较高的有，根据尺寸精度要求，选择特制V形铁和百分表进展测量 ；其余R9、R2均为未注线性尺寸公差可按GB/T 1804-m处理，故可选用R1-14.5的半径规进展测量。1测量方法1综合检测通常用螺纹量规，分为
10、塞规和环规，如图5-10所示。 图5-10螺纹量规2单项测量使用螺纹千分尺测量普通外螺纹中径；利用三针测量法测量梯形普通螺纹中径；使用工具显微镜测量螺距、中径、牙型半角等。2、计量器具使用方法3测量步骤1利用三针量法检测梯形螺纹的测量步骤 图5-2 三针量法检测梯形螺纹根据图纸中梯形螺纹的M值选择适宜规格的公法线千分尺；擦净零件的被测外表和量具的测量面，按图将三针放入螺旋槽中，用公法线千分尺测量值记录读数；重复步骤，在螺纹的不同截面、不同方向屡次测量，逐次记录数据；判断零件的合格性。2使用螺纹千分尺测量普通外螺纹中径的测量步骤 图5-3根据图纸上普通螺纹根本尺寸，选择适宜规格的螺纹千分尺；测量
11、时,根据被测螺纹螺距大小按螺纹千分尺附表选择1、2的测头型号,依图所示的方式装入螺纹千分尺,并读取零位值；测量时，应从不同截面、不同方向屡次测量螺纹中径，其值从螺纹千分尺中读取后减去零位的代数值，并记录；查出被测螺纹中径的极限值，判断其中径的合格性。3使用工具显微镜测量螺距、中径、牙型半角等的测量步骤 图5-4将工件安装在工具显微镜两顶尖之间，同时检查工作台园周刻度是否对准零位；接通电源，调节光源及光栏，直到螺纹影像清晰；旋转手轮，按被测螺纹的螺旋升角调整立柱的倾斜度；调整目镜上的调节环使米字线，分值刻线清晰，调节仪器的焦距，使被测轮廓影像清晰； 测量螺纹各参数。螺纹中径测量 图5-5 螺纹中
12、径测量a将立柱顺着螺纹方向倾斜一个螺旋升角；b找正米字线交点位于牙型沟槽宽度等于根本螺距一半的位置上，如上图所示；c将目镜米字线中两条相交60度的斜线分别与牙型影象边缘相压：记录下横向千分尺读数，得到第一个横向数值a1、a2 ；d将立柱反射旋转到离中心位置一个螺纹升角，依照上述方法测量另一边影象，得到第二个横向读数a3、a4 ；e两次横向数值之差，即为螺纹单一中径：d2左=a4a2 ，d2右=a3a1，最后取两者平均值作为所测螺纹单一中径。牙形半角测量 图5-6 牙形半角测量a调节目镜视场中的米字线的中虚线分别与牙型影象的边缘相压，此时角度目镜中显示的读数。即为该牙侧的半角数值； b分别测量相
13、对的两个左半角和两个右半角，取代数和求均值，得出被测螺纹牙型左、右半角的数值。螺距测量 图5-7 角度目镜a使目镜米字线的中心虚线与螺纹牙型的影象一侧相压；b记下纵向千分尺的第一次读数，然后移动纵向工作台，使中虚线与相邻牙的同侧牙型相压，记下第二次读数，两次读数之差即为所测螺距的实际值；c在螺纹牙型左右两侧进展两次测量，取其平均值为螺距的实测值： d根据螺纹精度要求，判定螺纹各参数的合格性。3、 零件尺寸精度的测量与检验零件检测表(试件)：零件图号检测工程实测值评定结果量具量仪检测者备注尺寸dma*/lma*dmin/lmin轴5.024.985OKC王五1716.916.95OKA120.2
14、12.211.811.96OKB30.13.12.92.98OKB球轴R90.5R9.5R8.5R9OKE六R20.25R2.25R1.75R2OKDR14R13.967R13.98OKE注：1、评定结果：合格为OK,不合格为NG,重修为CG,特采为TG； 2、检测量具：A为0-25mm外径千分尺；B为0-125mm游标卡尺；C为5-30测千分尺；D为R1-7半径规；E为R7-15半径规；F为千分表+特制V形块；普通螺纹的检测方法 主要检测螺纹的螺距、牙型角和中径，此外，还有螺纹外表粗糙度等。 对于普通螺纹三角螺纹，一般是采用综合测量法。而传动螺纹梯形螺纹、锯形螺纹、蜗杆螺纹等，则是采用分项测
15、量法，即分别测量螺纹的螺距、牙型角和中径。 1综合测量法 用标准螺纹量规进展测量。通规通端通，止规止端止，则合格，否则，不合格。如图510。 图510 综合测量法 2单项测量法螺距测量 用螺距规和样板测量，如图511。用专用装置测量，如图512。 图511 用螺距规和样板测量螺距 图512 用专用装置检测螺距牙型角测量 用样板检测；用万能角度尺检测，如图513。 图513 用万能角度尺检测牙型角中径测量 用螺纹千分尺测量，如图514；用三针法测量，如图515。 图514 螺纹千分尺 图515 用三针测量法3实际生产中普遍应用的单项测量方法影像法 用万能工具显微镜测量螺距、牙型角和中径，如图516。 图516 万能工具显微镜四、螺纹合格性判断1作用中径当外螺纹旋合时，实际起作用的中径。1外螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径减少一个值，才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径增大了。d2m=d2单一+f2/+fp2螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径增大一个值，才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径变小了。D2m=D2单一+f2/+fp2合格性判断依据泰勒原则外螺纹合格性判断：D2mD2min且D2单一D2ma*螺纹合格性判断：d2md2ma*且d2单一 d2min
