Pomiary gwintów w budowie maszyn / Jan Malinowski, Władysław Jakubiec, Wojciech Płowucha. wyd. 2. Warszawa, Spis treści.

Transkrypt

1 Pomiary gwintów w budowie maszyn / Jan Malinowski, Władysław Jakubiec, Wojciech Płowucha. wyd. 2. Warszawa, 2010 Spis treści Przedmowa 9 1. Wiadomości ogólne Podział i przeznaczenie gwintów Opis postaci geometrycznej powierzchni śrubowej Połączenia gwintowe Historia normalizacji systemów wymiarów gwintów Gwinty metryczne ISO ogólnego przeznaczenia Zarys nominalny i średnice nominalne gwintu metrycznego ISO Układ tolerancji gwintów metrycznych ISO ogólnego przeznaczenia Tolerancje średnic gwintów PołoŜenia pól tolerancji średnic gwintów Pola tolerancji gwintów Pasowania gwintów Oznaczanie gwintów metrycznych ISO Gwinty okrągłe Pomiary kąta gwintu i kątów boków Definicje kąta gwintu i kątów boków Wiadomości ogólne i techniki pomiarowe Pomiary techniką optyczną mikroskopem z głowicą goniometryczną i pochyloną kolumną Pomiary techniką optyczną mikroskopem z uŝyciem noŝyków pomiarowych Pomiary techniką optyczną mikroskopem z głowicą profilową i pochyloną kolumną Pomiary techniką optyczną z uŝyciem projektora Niepewności w pomiarach kąta gwintu i kątów boków Pomiary kąta gwintu i kątów boków techniką stykową Znormalizowane tolerancje kąta gwintu i kątów boków Pomiary podziałki gwintów walcowych zewnętrznych Definicja znormalizowanej podziałki (skoku) gwintu walcowego Definicje odchyłek podziałki i skoku Techniki pomiarowe stosowane w pomiarach podziałki (skoku) Problem wyboru właściwej techniki pomiarowej Błędy systematyczne i ich kompensacja w pomiarach techniką optyczną Błędy pozycji osi mierzonego gwintu względem współrzędnych mikroskopu pomiarowego Kompensacja błędu systematycznego spowodowanego skręceniem o kąt osi mierzonego gwintu względem osi pomiarowej X w płaszczyźnie pomiarowej XY Kompensacja błędu systematycznego spowodowanego pochyleniem o kąt osi mierzonego gwintu względem osi pomiarowej X w płaszczyźnie XZ Przesunięcie równoległe płaszczyzny pomiarowej XY wzdłuŝ osi Z Błędy projekcji w pomiarach mikroskopem 59

2 3.6. Pomiary podziałki techniką optyczną z uŝyciem mikroskopu pomiarowego i głowicy goniometrycznej Niepewność pomiaru podziałki mikroskopem pomiarowym z. uŝyciem głowicy goniometrycznej Międzylaboraloryjne badania niepewności pomiaru podziałki mikroskopem uniwersalnym z. uŝyciem noŝyków Niepewność pomiaru podziałki mikroskopem uniwersalnym uŝyciem noŝyków oparta na prawie propagacji niepewności Pomiary podziałki techniką optyczną mikroskopem pomiarowym z uŝyciem optoelektronicznego urządzenia do automatycznego pomiaru połoŝenia krawędzi mierzonego przedmiotu Pomiary podziałki mikroskopem pomiarowym zaopatrzonym w głowicę profilową (rewolwerową) do gwintów Pomiary podziałki mikroskopem pomiarowym zaopatrzonym w głowicę podwójnego obrazu Pomiary podziałki techniką stykową długościomierzem uniwersalnym Pomiary podziałki techniką stykową nakładanym przyrządem czujnikowym Pomiary podziałki techniką z dwupunktowym stykiem przyrządem pomiarowym wyposaŝonym w głowicę mierzącą Pomiary podziałki techniką z jednopunktowym stykiem mikroskopem pomiarowym wyposaŝonym w głowicę mierzącą Pomiary podziałki techniką z jednopunktowym stykiem urządzeniem do mierzenia śrub pociągowych Pomiary podziałki techniką interferencyjną Znormalizowane tolerancje podziałki Pomiary średnicy podziałowej gwintów walcowych zewnętrznych - wiadomości ogólne Definicja średnicy podziałowej gwintu walcowego zewnętrznego Techniki pomiarowe stosowane w pomiarach średnicy podziałowej gwintów walcowych zewnętrznych Znormalizowane tolerancje średnicy podziałowej Pomiary średnicy podziałowej gwintów walcowych zewnętrznych z uŝyciem mikroskopu pomiarowego Wiadomości wstępne Błędy systematyczne w pomiarach mikroskopem pomiarowym Błędy spowodowane skręceniem osi gwintu w płaszczyźnie XY mikroskopu Błędy spowodowane równoległym przesunięciem płaszczyzny pomiarowej XY wzdłuŝ osi Z Błąd spowodowany pochyleniem płaszczyzny pomiarowej Pomiary średnicy podziałowej mikroskopem z. uŝyciem głowicy goniometrycznej Pomiary z optycznym nastawianiem na boki zarysu gwintu Pomiary z optycznym nastawianiem na prąŝki interferencyjne Pomiary z uŝyciem noŝyków pomiarowych Pomiary średnicy podziałowej mikroskopem z uŝyciem głowicy profilowej Pomiary średnicy podziałowej gwintu wielokrotnego mikroskopem z uŝyciem głowicy goniometrycznej Niepewność pomiaru mikroskopem średnicy podziałowej gwintów zewnętrznych Niepewność pomiaru wg firmy C. Zeiss Empiryczny sposób określenia niepewności pomiaru wg E. Lohsego 100

3 Określenie niepewności pomiaru wg zasad podanych w Guide to the expression of uncertainty in measurement Porównanie wzorów na niepewność pomiaru oraz wnioski Automatyczne pomiary techniką optyczną Pomiary średnicy podziałowej gwintów walcowych zewnętrznych sposobem trój wałeczkowym Wiadomości wstępne Dobór średnicy wałeczków pomiarowych Średnice graniczne wałeczków pomiarowych d DmiN i d Dmax wg PN Średnice graniczne wałeczków pomiarowych d WmiN i d Wmax wg firmy C. Zeiss Porównanie dwóch systemów obliczania średnic wałeczków pomiarowych Poprawka na skręcenie wałeczków pomiarowych w bruzdach gwintu Wiadomości wstępne Krótki zarys historii poprawki p 1 dla gwintów o prostoliniowych bokach zarysu Wzory na poprawkę p 1 w pomiarach gwintów o zarysie symetrycznym Kryteria wyboru wzorów uproszczonych Poprawka na odkształcenie spręŝyste wałeczków i gwintu pod wpływem nacisku pomiarowego Wiadomości wstępne Poprawka na odkształcenie spręŝyste wg Hultzscha Poprawka na odkształcenie spręŝyste wg Lechowskiego Poprawka na odkształcenie spręŝyste wg Hartmanna Przykład obliczenia poprawki p 2 na odkształcenie spręŝyste i wnioski Oszacowanie błędu wynikającego z asymetrii kątów boków Pomiar średnicy podziałowej sposobem dwu wałeczkowym Pomiar średnicy podziałowej sposobem jednowałeczkowym Niepewność pomiaru średnicy podziałowej sposobem trój wałeczkowym Model matematyczny procedury pomiarowej ZłoŜona wariancja Przykład obliczenia niepewności pomiaru sprawdzianu gwintowego trzpieniowego Pomiary i sprawdzanie średnic podziałowych elementarnej i wirtualnej Wiadomości wstępne Trzy pojęcia średnicy podziałowej gwintu walcowego Wyznaczanie średnicy podziałowej elementarnej Wyznaczanie średnicy podziałowej wirtualnej Średnicowy odpowiednik odchyłki podziałki gwintu zewnętrznego Średnicowy odpowiednik odchyłek kątów boków gwintu zewnętrznego Średnice podziałowe elementarna i wirtualna gwintu wewnętrznego Interpretacja tolerancji średnicy podziałowej gwintów ogólnego przeznaczenia i sprawdzianów gwintowych Pomiary i niepewności pomiaru średnic podziałowych elementarnej i wirtualnej Wiadomości wstępne Przykład wyznaczania średnic podziałowych elementarnej i wirtualnej gwintu zewnętrznego oraz ich niepewności Przykład wyznaczania średnic podziałowych elementarnej i wirtualnej gwintu wewnętrznego oraz ich niepewności 157

4 8. Pomiary śrub i nakrętek ogólnego przeznaczenia Wiadomości wstępne Tolerancja średnicy podziałowej gwintu ogólnego przeznaczenia i jej składowe Składowe tolerancji złoŝonej średnicy podziałowej przy róŝnych sposobach wykonania gwintu zewnętrznego Wartości średnicowych odpowiedników t, t 1, t 2 śrub walcowanych oraz odpowiadające im optymalne niepewności pomiaru Wpływ nachylenia zarysu gwintu na wynik pomiaru średnicy podziałowej sposobem trójwałeczkowym Pomiar średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego mikrometrem lub czujnikiem do gwintów Pomiar średnicy podziałowej gwintu wewnętrznego - przykłady przyrządów Tolerancje średnicy podziałowej gwintów trapezowych ISO i jej składowe Pomiary średnicy zewnętrznej i wewnętrznej gwintu walcowego zewnętrznego Wiadomości wstępne Pomiar średnicy zewnętrznej Pomiar średnicy wewnętrznej Pomiary gwintów walcowych o zarysie niesymetrycznym Wiadomości wstępne Pomiary kąta gwintu i kątów boków gwintów zewnętrznych o zarysie niesymetrycznym Pomiar podziałki gwintu zewnętrznego o zarysie niesymetrycznym Pomiar średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego o zarysie niesymetrycznym za pomocą mikroskopu pomiarowego Pomiar średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego o zarysie niesymetrycznym sposobem trójwałeczkowym ZaleŜność funkcyjna średnicy podziałowej d Poprawka p 1 na skręcenie wałeczków w bruzdach gwintu Poprawka p 2 na odkształcenie spręŝyste Niepewność pomiaru sposobem trójwałeczkowym średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego o zarysie niesymetrycznym Pomiar średnicy podziałowej gwintu wewnętrznego o zarysie niesymetrycznym z uŝyciem dwóch kulistych końcówek pomiarowych Znormalizowane tolerancje gwintów o zarysie niesymetrycznym Pomiary dokładnych gwintów walcowych wewnętrznych Wiadomości wstępne Pomiar średnicy podziałowej D 2 przy uŝyciu kulistych końcówek pomiarowych osadzonych sztywno na trzpieniu Koncepcja pomiaru Procedura pomiarowa Wzorcowanie trzpienia z kulkami i pomiar wymiaru m Poprawka p 1 na połoŝenie kulek w bruzdach gwintu Poprawka p 2 na spłaszczenie spręŝyste kulistych końcówek i boków gwintu pod wpływem nacisku pomiarowego Poprawka p 20 na spłaszczenie spręŝyste kulistych końcówek pomiarowych i wzorca pierścieniowego pod wpływem nacisku pomiarowego Inny sposób likwidacji błędów systematycznych 195

5 Model matematyczny procedury pomiarowej ZłoŜona wariancja Przykład obliczenia niepewności pomiaru sprawdzianu gwintowego pierścieniowego Pomiar średnicy podziałowej D 2 z uŝyciem kulistych końcówek pomiarowych osadzonych na kabłąkach i wzorca pierścieniowego Koncepcja pomiaru Procedura pomiarowa Poprawka pi na połoŝenie kulek w bruzdach gwintu Poprawka p 2 na spłaszczenie spręŝyste kulistych końcówek pomiarowych i boków gwintu pod wpływem nacisku pomiarowego Poprawka p 20 na spłaszczenie spręŝyste kulistych końcówek pomiarowych i wzorca pierścieniowego pod wpływem nacisku pomiarowego Poprawka p 3 na odległość środków kulek w punkcie zwrotnym Niepewność pomiaru średnicy podziałowej D 2 mierzonej z uŝyciem kulistych końcówek osadzonych na kabłąkach i wzorca pierścieniowego Pomiar średnicy podziałowej D 2 z uŝyciem kulistych końcówek pomiarowych osadzonych na kabłąkach i wkładek pryzmatycznych oraz płytek wzorcowych Koncepcja pomiaru Procedura pomiarowa I Procedura pomiarowa II Niepewność pomiaru w procedurach I i II Uwagi końcowe o pomiarach D 2 zgodnie z procedurami I i II Pomiar średnicy podziałowej D 2 metodą róŝnicową z uŝyciem długościomierza uniwersalnego i pierścieniowego wzorca gwintowego Tolerancje średnic podziałowych sprawdzianów gwintowych pierścieniowych ZaleŜności geometryczne w gwintach stoŝkowych Wiadomości wstępne Konstrukcja zarysu ostrego gwintu stoŝkowego o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do osi gwintu Zarys gwintu Podziałka Średnica podziałowa Średnica zewnętrzna i wewnętrzna Konstrukcja zarysu ostrego gwintu stoŝkowego o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do tworzącej stoŝka Zarys gwintu Podziałka Średnica podziałowa Średnica zewnętrzna i wewnętrzna Pomiary gwintów stoŝkowych Pomiary gwintów stoŝkowych o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do osi gwintu Pomiary kątów boków i kąta gwintu Pomiar podziałki Pomiar średnicy podziałowej mikroskopem pomiarowym Pomiar średnicy podziałowej sposobem trójwałeczkowym Pomiary kąta tworzącej i kąta stoŝka gwintu stoŝkowego Pomiary średnicy zewnętrznej i wewnętrznej 238

6 Pomiary średnicy podziałowej i kąta stoŝka gwintu wewnętrznego długościomierzem uniwersalnym Pomiary gwintów stoŝkowych zewnętrznych o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do tworzącej stoŝka Pomiary kątów boków i kąta gwintu Pomiar podziałki Pomiar średnicy podziałowej sposobem trójwałeczkowym Pomiary kąta tworzącej i kąta stoŝka gwintu stoŝkowego Pomiary współrzędnościowe gwintów Pomiary średnicy podziałowej, podziałki i kątów boków Pomiary odchyłki pozycji osi otworów gwintowanych 261 Aneks 1. Wyprowadzenie wzoru na poprawkę p 1 według Tomlinsona 262 Aneks 2. Wyprowadzenie uproszczonego wzoru na poprawkę p x 266 Aneks 3. Przekształcenie wzoru na średnicę podziałową d 2 gwintu o zarysie niesymetrycznym w pomiarze sposobem trójwałeczkowym 269 Aneks 4. Wyprowadzenie wzorów na średnicę podziałową gwintów o zarysie niesymetrycznym w pomiarze sposobem trójwałeczkowym lub dwiema kulkami 271 Aneks 5. Zasługi Williama Taylora w pomiarach i sprawdzaniu gwintów - krótki rys historyczny 274 Literatura 275 Skorowidz 294 Dodatek. Kolorowe ilustracje przyrządów pomiarowych 301 oprac. BPK