Schroefdraad: introductie en meten
Na het lezen van dit artikel leert u over: - 1. Inleiding tot schroefdraad 2. Elementen 3. Fouten 4. Inspectie.
Introductie van schroefdraad:
Schroefdraden worden in principe voor twee doeleinden gebruikt:
(i) Voor het bevestigen van twee componenten met behulp van moeren, bouten en tapeinden.
(ii) Voor het overdragen van de stroom, zoals in het geval van de schroef van de draaibank van de machine.
Er is een groot aantal verschillende standaardvormen van schroefdraden die algemeen worden gebruikt. Een schroefdraad heeft zeven afzonderlijke elementen die elk afzonderlijk kunnen worden gemeten.
Elke fout in een van deze zeven elementen kan leiden tot falen van de schroefdraad. Deze zeven elementen worden geïllustreerd in figuur 1.29.
Waar, p - Pitch
θ - Flankhoek
E - Effectieve diameter (PCD)
D - Grote diameter
d - Kleine diameter
h - Draaddiepte
S 1 - diepte van de inkorting van de hoogte van de driehoek op de top,
S 2 - diepte van de inkorting van de driehoekshoogte bij de wortel,
r 1 - straal van de top
r 2 - radius van de wortel
n - Aantal starts
Elementen van schroefdraad:
Een parallelle schroefdraad is volledig gedefinieerd wanneer de volgende elementen bekend zijn:
1. Crest:
Het is het bovenste oppervlak dat de twee zijden van een draad met elkaar verbindt.
2. Root:
Het is de onderkant van de draadgroef.
3. Grote diameter (D):
Het is de grootste diameter van een schroefdraad of een gat met schroefdraad.
4. Kleine diameter (d):
Het is de kleinste diameter van een schroefdraad van een gat met schroefdraad.
5. Pitch diameter (E):
Het is ook bekend als pitch effectieve diameter of pitch circle diameter (PCD). Het is de diameter waarbij de draadruimte en breedte gelijk zijn aan de helft van de schroefafstand.
6. Pitch (P):
Het is de afstand tussen een punt op een draad en het overeenkomstige punt op de volgende draad, gemeten parallel aan de as van de schroef.
7. Lood (L):
Het is de afstand waarover een draad evenwijdig loopt aan de as van de schroef in één non of, het wordt gedefinieerd als de axiale afstand die de schroef in één omwenteling voortbeweegt.
Voor single-start thread. Lood = pitch
Voor multi-startdraad, Lood = pitch x Aantal starts.
8. Diepte (h):
Het is de afstand gemeten normaal tot de as van de schroef tussen de top en de wortel van de draad.
9. Parallelle schroefdraad:
Deze term verwijst naar draden gesneden op een cilindrisch oppervlak.
10. Taps toelopende draden:
Deze term verwijst naar draden die op een kegelvormig oppervlak zijn gesneden in plaats van op een cilindrisch oppervlak.
11. Flankhoek (G):
Het is de hoek tussen de afzonderlijke flank en loodrecht op de as van de draad, gemeten in axiaal vlak. Over het algemeen wordt dit voor symmetrische draad als een halve draadhoek aangeduid.
12. Opgenomen hoek:
Het is de draadhoek tussen de twee flanken, gemeten in een axiaal vlak.
13. Loodhoek:
Het is de hoek gemaakt door de schroeflijn van de spoedlijn, met een vlak loodrecht op de as.
14. Helix Angle (a):
Het is de hoek gemaakt door schroefdraad op de spoedlijn, met een vlak loodrecht op de as.
Schroefdraadfouten:
Fouten in schroefdraden kunnen optreden tijdens de productie of opslag.
Deze fouten kunnen in een of meer van de volgende elementen voorkomen:
(i) Grote diameter,
(ii) kleine diameter,
(iii) pitchdiameter,
(iv) Pitch,
(v) Inclusief hoek,
(vi) Discussievorm,
(vii) Schuine flankhoek, etc.
Fouten in de effectieve diameter, steek en draadhoek zijn echter het meest significant omdat deze elementen het grootste effect hebben op de passing van parende draden. De fouten hebben direct invloed op de werking van schroefdraden.
De veelvoorkomende fouten en de daaruit voortvloeiende gevolgen voor de prestaties van de draad zijn de volgende:
(i) Fouten in grote en kleine diameters:
Deze fout is te wijten aan onjuiste machine-instellingen. Fouten op de hoofd- en kleine diameter veroorzaken.
(a) Interferentie tussen parende draden, waardoor de verbinding tussen de pasbout en de moer wordt voorkomen.
(b) Vermindering van flankcontact, als de fout in de andere richting is. Het kan leiden tot en overmatige verzwakking van de draden en te veel slapte tussen de parende delen.
(ii) Fouten in Pitch-effectieve diameter:
Evenzo zal een fout in de effectieve diameter van de pitch ofwel interferentie tussen paringsdraden ofwel slapte tussen hen bieden. Deze fout vermindert de sterkte van de montage.
(iii) Fouten in de toonhoogte:
Fouten in toonhoogte kunnen een of meer van de volgende zijn:
(a) Progressive Error:
Progressieve fout is een uniforme fout in toonhoogte, maar geeft een grotere of kleinere steek dan nominaal, zoals geïllustreerd in figuur 1.30 (a), (b) en (c). Fig. (A) Toont de progressieve pitchfout 'σp' over een gegeven lengte van de schroefdraadinschakeling. Fig. (B) toont de progressieve pitchfout 'σp' gelijk verdeeld aan elk uiteinde van de schroefdraadinschakeling.
(b) Periodieke fout:
De periodieke fout varieert in grootte van draad tot draad en wordt regelmatig herhaald. Dit wordt getoond in Figuur 1.30 (d).
(c) Onregelmatige fout:
Een onregelmatige fout varieert in zijn grootte en treedt op met onregelmatige tussenpozen. Dit wordt getoond in Figuur 1.30 (e).
Pitch-fouten worden meestal veroorzaakt tijdens het snij- of afwerkingsproces. Dit wordt ook veroorzaakt wanneer warmtebehandeling vereist is. Hittebehandeling kan de spoed van draden verstoren.
(iv) Fouten in draadhoek:
Deze fouten kunnen optreden in een of beide flankhoeken van een thread. Ze kunnen interferentie of slapte veroorzaken tussen de parende delen van de montage.
Inspectie van schroefdraad:
Er zijn twee methoden die worden gebruikt voor het inspecteren van schroefdraden:
(i) Shop-meting.
(ii) Directe meting.
(i) Winkelmeting:
Draadmeters worden over het algemeen gebruikt in de productiehal voor het meten van schroefdraden.
Sommige gebruikte draadmeters zijn:
(a) Ringschroefmaat,
(b) Plugschroefmeter, en
(c) Schuifmaat gauge.
(a) Ring Screw Gauge:
De Ring-schroefmeter heeft hetzelfde principe als een gewone ringmeter, behalve dat er schroefdraden worden gesneden op het binnenoppervlak van de ringschroefmeter.
Ringschroefmaat gebruikt om de schroefdraden aan de buitenkant van cilindrische voorwerpen zoals bouten en assen te controleren. Het kunnen 'Go' en 'Not-Go'-typen zijn.
(b) Plugschroefmeter:
De schroefdiameter van de plug heeft draden die op het buitenoppervlak zijn gesneden. Ze worden gebruikt om de draden aan de binnenkant van een gat te controleren. Ze zijn ook beschikbaar in de typen 'Go' en 'Not-Go'. Dit wordt getoond in de figuur. 1.31.
(c) Thread-schuifmaat:
De schroefdraadmeter van de draad lijkt op een drukmeter, behalve dat de schroefdraad van de schroefdraad schroefdraad heeft op de meetbekken. Er zijn twee kaken, de ene is 'Go' en de andere is 'not-Go'. De draadbeugelmeter wordt getoond in Fig. 1.32.
(ii) Directe meting:
Aangezien de winkelmeetmethode van schroefdraden eenvoudig de geproduceerde draden accepteert of weigert, geven ze niet de hoeveelheid fouten in de threads. Vandaar dat een directe meetmethode nuttig is wanneer de grootte van de threadparameters en de hoeveelheid fouten die nodig zijn, moeten worden bepaald.
Verschillende methoden voor directe meting van schroefdraadelementen worden hieronder besproken:
(a) Meting van grote diameter:
De belangrijkste diameter van de schroefdraad kan worden gemeten met een micrometer of nonius schuifmaat. Voor grotere nauwkeurigheid en gemak, wordt de hoofddiameter gemeten door een bankmicrometer. Het lijndiagram van de bankmicrometer wordt getoond in de figuur. 1.33.
Het instrument bestaat uit een vaste indicator, een meet aambeeld en een micrometerkop (trommel). Micrometerkop voorzien van een nonius schaal die tot 0, 0002 mm kan aflezen.
Het gebruik van de vaste indicator zorgt ervoor dat de draadelementen binnen 0, 0025 mm kunnen worden gemeten. Het instrument moet vóór de meting egaliseren met behulp van de instelbare schroef in de voet.
Het instrument wordt eerst ingesteld op een datum door middel van schuifmaten (standaard) met een bekende diameter, waarna de aflezing van de kop van de micrometer wordt genoteerd. De standaard wordt dan vervangen door de schroefdraden waarvan de hoofddiameter wordt gemeten en vervolgens de aflezing van de tweede micrometer-kop genoteerd. Dit wordt in figuur getoond. 1.34.
Fig. 1.34. Meting van de hoofddiameter
Laat,
De aflezing van de micrometerkop over standaard = R 1
De aflezing van de micrometer-kop over schroefdraad = R 2
De diameter van standaard = S
Vervolgens wordt de belangrijkste diameter van de draad gegeven door:
(b) Meting van kleine diameter:
De bankmicrometer is een meer nauwkeurig en gemakkelijk middel voor het meten van kleine diameters. Het werkingsprincipe is hetzelfde als dat voor het meten van de grootste diameter, maar er worden V-vormige prisma's met een hoek van 45 ° gebruikt, die zich in de wortels van de draden bevinden.
De eerste micrometer wordt afgelezen met 'standaard' en de tweede micrometer wordt afgelezen met de 'schroefdraad' waarvan de kleinste diameter moet worden bepaald.
De kleine diameter wordt gegeven door:
(c) Meting van merg of effectieve diameter:
Toonhoogte of effectieve diameter kan worden gemeten door:
(i) Tweedraadsmethode.
(ii) Three Wire-methode.
(iii) schroefdraadmicrometer.
(i) Methode met twee / drie draden:
In principe zijn de principes van beide methoden hetzelfde. De tweedraadsmethode wordt gebruikt wanneer een zwevende slede-micrometer beschikbaar is voor de meting. Wanneer een gewone micrometer voor de meting wordt gebruikt, moet een driedraadsmethode worden gebruikt.
Bij deze meetmethode worden twee of drie ronde draden van gelijke diameters met een hoge mate van nauwkeurigheid in de draadgroeven geplaatst zoals getoond in Fig. 1.36 (a) en (b). De micrometer die D over de draden afleest, wordt verkregen. De effectieve diameter Da van de schroefdraad kan nu worden berekend uit de geometrie van de opstelling.
Hier,
D wordt verkregen door meting van de micrometer
D is ons bekend (draaddiameter)
P is ons bekend (schroefdraadpitch)
Vandaar dat D e (effectieve diameter) eenvoudig kan worden berekend.
Beperkingen van de twee- / drievoudige methode:
De hierboven beschreven methode geeft alleen een nauwkeurig resultaat als:
(a) Draadhoek (2φ) is correct.
(b) De spoed van de schroefdraad (p) heeft geen fout.
(c) De draad raakt het rechte gedeelte van de flank aan.
(ii) Schroefdraadmicrometer:
De schroefdraadmicrometer is ontworpen voor het meten van de spoeddiameter van schroefdraden tot een nauwkeurigheid van 0, 01 mm.
Het is vergelijkbaar met een buitenmicrometer maar heeft de volgende verschillen:
(i) De beweegbare spil is puntig en
(ii) Het uiteinde van het aambeeld is hetzelfde als de te meten schroefdraad.
De aflezing wordt op dezelfde manier gelezen als in het geval van een externe micrometer. Verschillende paren uitwisselbare V-aambeelden en spilpunten zijn voorzien van de micrometer.
(d) Meting van de toonhoogte:
Het meten van de schroefdraadpitch kan op twee manieren worden gedaan:
(i) projectiemethode voor optisch profiel, en
(ii) Pitch-meetmachine.
(i) Bij de optische projectiemethode wordt het profiel van een schroefdraad geprojecteerd door middel van een profielprojector. De projectie van het profiel wordt getoond in de figuur 1.37.
Nu, uit de geometrie van Fig. Kunnen we de steek van schroefdraad berekenen door de volgende formule te volgen:
(ii) Een relatief nauwkeurige, eenvoudige en gemakkelijke methode voor het meten van de spoed van een schroefdraad is door middel van een steekmeetmachine.
De te meten schroef wordt tussen de centers gehouden en de machine is uitgerust met stijlen van een dergelijke afmeting, die ongeveer in de steeklijn contact maken met de draadflanken wanneer deze in het schroefdraadbos ligt.
De stijlen worden langs de draad verplaatst, spatie voor spatie, waarbij de hoeveelheid beweging tussen elke ruimte die wordt gemeten van de micrometer en dit veroorzaakt de beweging van de wagen langs het bed evenwijdig aan de as van de schroefdraad. De draadspoed wordt aangegeven door de micrometer.
(e) Meting van de draadhoek:
Optische projectiemethode wordt ook gebruikt om de draadhoek te controleren. Bij deze methode wordt een afbeelding van de schroefdraad geprojecteerd door middel van een profielprojector. Voor een betere nauwkeurigheid van de resultaten is het noodzakelijk om langs de richting van de schroefdraad te projecteren, dwz langs de helixhoek.
