公差配合与测量技术模块5课件

1、模块五普通螺纹的公差配合与检测一动点沿圆柱表面绕其轴线作等速回转运动,同时沿母线作等速直线运动所形成的轨迹称为圆柱螺旋线。在圆柱(或圆锥)表面上,沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起,称为螺纹。课题一普通螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响1.掌握普通螺纹的基本几何参数,会根据基本大径和螺距查取(或计算)螺纹的基本中径、小径的尺寸。2.掌握中径当量的概念,会计算螺距累积误差和牙侧角误差的中径当量值。 3.掌握作用中径的概念,会计算内、外螺纹的作用中径。4.了解各几何参数对互换性的影响,并掌握大径、小径、中径合格的条件.一、几何要素及参数术语(1)基本牙型按GB/T 1922003规定,普通螺

2、纹的基本牙型如图5-2所示,它是在螺纹轴剖面上,将高度为H的原始等边三角形的顶部截去H/8,底部截去H/4后形成的。 图5-2螺纹的基本牙型图5-3螺纹的单一中径图5-4螺距与导程表5-1普通螺纹的基本尺寸(单位:mm)表5-1普通螺纹的基本尺寸(单位:mm)图5-5牙型角、牙型半角与牙侧角(1)螺纹接触高度是指两个相配合螺纹的牙型上,牙侧重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离,在基本牙型上,理论接触高度为5/8H,如图5-6所示。图5-6旋合长度与接触高度二、螺纹配合的有关术语 三、几何参数误差对互换性的影响及参数的合格条件1.螺纹顶径、底径误差对螺纹互换性的影响 普通螺纹的顶径、底径为非配合

3、尺寸。2.螺距误差对互换性的影响图5-7螺距累积误差对螺纹互换性的影响3.牙侧角误差对螺纹互换性的影响图5-8牙侧角误差对螺纹互换性的影响1、2牙侧角误差;K1、K2系数。表5-2 K1、K2的取值4.螺纹中径误差对普通螺纹互换性的影响 中径尺寸是普通螺纹配合的关键配合尺寸,其误差直接影响到螺纹的可旋合性及联接的可靠性。课题二普通螺纹的公差与配合学习目标 1.了解螺纹公差制的构成。2.了解国标中关于螺纹公差和螺纹基本偏差的规定,了解螺纹公差带的构成。3.掌握旋合长度分组及旋合长度选用的一般方法。4.掌握螺纹精度、螺纹公差带、螺纹配合的选用方法。5.掌握螺纹大、中、小径极限尺寸的计算。6.掌握螺

4、纹代号的构成,会正确标注螺纹代号。 知识学习 图5-9螺纹公差制的构成一、普通螺纹的公差带 普通螺纹公差带由公差带大小和公差带位置两个要素构成,这两个要素都已标准化。1.公差带大小 普通螺纹公差带的大小由公差值确定,公差值与公差等级、基本大径和螺距的大小有关。表5-3普通内、外螺纹的公差等级表5-4普通内、外螺纹的顶径公差表5-4普通内、外螺纹的顶径公差表5-5普通内、外螺纹的中径公差表5-5普通内、外螺纹的中径公差表5-5普通内、外螺纹的中径公差2.公差带的位置 内、外螺纹公差带的位置由螺纹基本偏差表达。图5-10普通内螺纹基本偏差图5-11普通外螺纹基本偏差表5-6普通内、外螺纹基本偏差表

5、5-6普通内、外螺纹基本偏差3.螺纹公差带的代号及公差带的选用原则 螺纹公差带的代号包含中径公差带代号和顶径公差带代号。表5-7普通内、外螺纹推荐公差带4.内外螺纹公差带的组合(即螺纹配合) 国标给定的内、外螺纹推荐公差带可以形成任意组合。二、旋合长度及螺纹精度等级1.旋合长度国家标准按照螺纹公称直径和螺距的大小,对螺纹联接规定了三组旋合长度:短旋合长度(S)、中等旋合长度(N)和长旋合长度(L),其值可从表5-8中选取。 表5-8螺纹的旋合长度(单位:mm)2.螺纹精度 螺纹精度是由螺纹公差带和旋合长度共同组成的衡量螺纹质量的综合指标。三、螺纹标记 完整的螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号(包

6、括公称直径和螺距)、公差带代号(包括中径和顶径公差带代号)及其他有必要进一步说明的个别信息(包括旋合长度代号和旋向代号)组成.图5-12螺纹标注例图例1代号为M20的外螺纹,试查表确定其大、中、小径的极限尺寸。表5-9螺纹尺寸(单位:mm)四、实例 表5-10螺纹尺寸判断(单位:mm)课题三普通螺纹误差的检测学习目标 1.了解普通螺纹综合检验的基本方法。2.熟悉螺纹千分尺的结构及用途,掌握用螺纹千分尺测量螺纹中径的方法。3.掌握用三针法测量螺纹中径的方法。4.了解大型工具显微镜的结构及用途,了解大型工具显微镜测量螺纹的方法。 一、综合检验 在大批量生产时,为提高检测效率,应采用螺纹量规和光滑极

7、限量规对螺纹进行综合检验。 图5-13螺纹环规与光滑极限卡规二、单项测量 单项测量每次只测量一个螺纹参数,主要用来测量高精度螺纹件,或者用于工艺分析。图5-14螺纹塞规与光滑极限塞规1.螺纹千分尺测螺纹中径 螺纹千分尺是生产现场经常使用的螺纹量具,主要用于测量普通螺纹的中径。图5-15螺纹千分尺测量螺纹中径a)螺纹千分尺b)牙型可换测量头表5-11普通螺纹千分尺的测量范围图5-16螺纹量针(三针)图5-17三针法测量螺纹中径操作示意图a)用千分尺、三针测量螺纹中径b)用比较仪、三针测量螺纹中径2.三针法测量螺纹单一中径三针法测量螺纹单一中径是一种精密的间接测量方法,测量结果稳定,应用广泛。图5

8、-18三针法测螺纹中径表5-12最佳三针选择表图5-19大型工具显微镜1目镜2旋转米字线手轮3角度读数目镜光源4光学放大镜组5顶尖座6圆工作台7横向千分尺8底座9圆工作台转动手轮10顶尖11纵向千分尺12立柱倾斜手轮13连接座14立柱15立臂16锁紧螺钉17升降手轮18角度示值目镜图5-20测角目镜1度盘装置2中央目镜3角度读数目镜4光源反射镜5米字线旋转手轮3.用工具显微镜测量螺纹各项参数工具显微镜分为小型、大型和万能等几种形式,用于精密测量外螺纹、轮廓样板及其他机械零件等。1)底座用来支撑整个量仪。2)工作台用来承放被测工件,可以作纵向和横向移动,还可以绕自身的轴线旋转。工作台移动的距离可

9、以通过千分尺11和7读出;工作台转动的角度可以由圆台转动手轮9读出3)显微镜系统用来把被测工件的轮廓放大投影成像,通过目镜1来瞄准,通过角度示值目镜18读取角度值。4)立柱用来安装显微镜筒等光学部件。借助立柱倾斜手轮12可以调整立柱左右倾斜的角度,以方便观察到清晰的影像。工具显微镜的透镜组可以将被测螺纹牙型轮廓放大、成像于目镜之中,从目镜中观察,将目镜中的虚线瞄准轮廓影像,结合工作台纵向、横向千分尺和角度读数目镜即可实现螺纹各参数的测量,这就是所谓影像测量法。图5-21立柱倾斜的角度图5-22影像法测螺纹中径a)基本操作方法示意图b)测量位置示意图图5-23影像法测螺纹牙侧角a)基本操作方法示意图b)测量位置示意图图5-24