Jak měřit závity – měření stoupání závitů v článku PCM

Jakékoli závitové spojení je tvořeno dvěma prvky, z nichž jeden má vnitřní závit a druhý – vnější závit, například šroub a matice, šroub a montážní otvor ve spojovaných dílech atd. Pro dosažení těsného a kvalitního spojení musí geometrické parametry vnitřního a vnějšího závitu přesně souhlasit.

Mezi tyto hlavní parametry patří:

• vnitřní a vnější průměr;
• hloubka;
• stoupání závitu.

Proto při výběru upevňovacích prvků pro instalační práce často vyvstává otázka, jak měřit závit. Změřit průměr a hloubku řezu obvykle není obtížné. Složitějším úkolem bude měření stoupání závitu a nesprávný výběr dílů podle tohoto parametru je buď neumožní dotáhnout vůbec, nebo výrazně zhorší kvalitu spoje a tím se stane prakticky nepoužitelným.

JAK VÁM MĚŘENÍ NITÍ UMOŽŇUJE HODNOTIT JEHO KVALITU

Přesné měření kromě přesného určení rozměrových parametrů závitu a vhodnosti spojovaných dílů umožňuje kontrolovat kvalitu řezání během výroby. Na základě jeho výsledků lze identifikovat následující hlavní vady vlákna:

• Hloupý řez. U takové vady se ukazuje, že jmenovitý průměr závitu je větší než průměr tyče, ale menší než průměr otvoru. V důsledku toho je profil závitu při řezání neúplný.
• Roztrhané řezy. U této vady neodpovídají průměry tyče a otvoru jmenovitým. Nejčastěji je důvodem řezání závitu nástrojem, který není dostatečně ostrý.
• Kužel. Důvodem zkosení závitu je porušení technologie řezání, v důsledku čehož nástroj odřízne přebytečný kov.
• Těsné řezání. Příčinou bývá hrubý závit řezného nástroje nebo nesprávný rozměr součásti.

Všechny tyto vady neumožňují vytvoření stabilních a odolných spojení. Pečlivé měření obrobků a kontrola rozměrových parametrů hotového závitu zároveň eliminují použití nekvalitních spojovacích prostředků.

MĚŘENÍ ZÁVITOMĚREM

Nejlepší možností pro správné měření závitů je použití závitoměru. Jedná se o speciální nástroj pro měření rozteče řezu. Závitoměr je těleso, ke kterému jsou připevněny sondy ve formě tenkých destiček s hřebenem. Tvar hřebene přesně odpovídá standardnímu závitu s určitým stoupáním.

Rozlišují se následující typy závitových kalibrů:

• Metrický. Umožňuje měřit stoupání závitu šroubu, matice nebo jiného dílu s metrickým závitem o průměru od 1 do 600 mm. Nástroj má až 20 měřicích destiček a umožňuje určit stoupání závitu od 0,4 mm do 7 mm. Označeno označením „M60“ na těle.
• Palec. Používá se k měření palcových závitů, které se obvykle řežou na trubkách a částech potrubí a někdy se také používají na spojovacích prvcích. Stoupání palcového závitu je určeno počtem závitů na palec délky závitové části součásti. Závitoměr je vybaven 17 měřícími destičkami s počtem otáček od 4 do 28. Pro označení nástroje se používá označení „D55“.
• Univerzální. Vybaveno měřicími deskami pro metrické a palcové řezání. Takové závitoměry jsou široce používány v dílnách, kde je nutné současně pracovat s díly s metrickým i palcovým závitem.

Před určením stoupání je třeba změřit průměr závitu pomocí posuvného měřítka. To je nutné, protože rozsah stoupání může záviset na průměru.

Proces měření stoupání pomocí závitoměru je extrémně jednoduchý. Na měřený závit se přiloží vizuálně vhodné destičky pro měření závitu. Pomocí metody výběru se vybere deska, jejíž hřeben bude přesně odpovídat měřené niti. Jeho rozteč bude odpovídat standardní hodnotě uvedené na označení měřicí desky.

Nejjednodušší způsob měření vnějších závitů je tímto způsobem. Pokud potřebujete určit stoupání vnitřního závitu, pak musí být místo měření osvětleno, aby bylo možné přesně určit těsné usazení hřebene závitoměrné desky.

Při měření stoupání metrického závitu se požadovaný parametr získá v milimetrech. Pokud je potřeba změřit stoupání palcového závitu, pak se jeho hodnota získá v počtu závitů na palec.

MĚŘENÍ ROZTEČU ZÁVITU BEZ ZÁVITOMĚRKY

DÍLY S VNĚJŠÍM ZÁVITEM

Potřeba určit stoupání závitu často vzniká sporadicky, najednou. A samozřejmě v takové situaci není po ruce žádný závitoměr a nemá smysl ho kupovat na jednorázové měření. Bude užitečné naučit se měřit stoupání závitu pomocí pravítka nebo posuvného měřítka. Tyto měřicí nástroje umožňují poměrně snadno určit požadovaný parametr.

Nejjednodušší způsob je změřit závity šroubu nebo jiné části s vnějším závitem. Při měření metrického závitu se doporučuje nejprve připevnit pravítko k závitové části a pokusit se zarovnat milimetrové dílky jeho stupnice s vrcholy hřebenů závitového profilu. Pokud se shodují, pak je krok 1 mm. V opačném případě budete muset provést trochu složitější měření.

Chcete-li určit stoupání závitu, musíte spočítat počet závitů na části tyče určité délky, například 10 mm nebo 20 mm. Pro získání přesnějšího výsledku se doporučuje provádět měření na ploše 20 mm. Požadovaná délka se změří přiložením pravítka na dřík šroubu nebo pomocí posuvného měřítka. Přesnější by bylo změřit stoupání závitu šroubu posuvným měřítkem. V měřené oblasti spočítejte počet otáček. Poté musí být délka úseku vydělena výsledným počtem otáček mínus jedna otáčka. V důsledku toho získáme hodnotu stoupání závitu.

Při určování stoupání palcového řezu je nutné změřit délku tyče rovnou jednomu palci (25,4 mm). Pro přesné měření je lepší použít pravítko nebo posuvné měřítko s palcovou stupnicí. Počet závitů v této oblasti bude představovat stoupání závitu. Pokud je délka závitové části menší než jeden palec, musíte určit počet závitů v části půl palce (12,7 mm) a poté vynásobit výsledek 2.

DÍLY S VNITŘNÍM ZÁVITEM

Existují dva způsoby měření závitu matice nebo jiné součásti s vnitřním závitem bez závitoměru. První metoda zahrnuje výběr přesně vhodného protišroubu a následné měření jeho stoupání závitu. Pokud nemůžete najít protizávoru, musíte použít proužek papíru (toto je metoda č. 2).

Měl by být přitlačen k niti, aby na papíře zůstal otisk profilu. Viditelnost značek můžete zlepšit obkreslováním hran fixem. Poté musíte na papíře označit vzdálenost mezi extrémními značkami pomocí pravítka a spočítat počet otáček. Potom se výsledná vzdálenost vydělí počtem otáček mínus jedna otáčka. Místo odměřovacího papíru touto metodou můžete použít tužku, zápalku nebo jiný výrobek z měkkého dřeva vhodné velikosti, který se přitlačí k niti.

URČENÍ STÁLE ZÁVITU PODLE PRŮMĚRU

Stoupání závitu lze určit pomocí standardních tabulek. Nejprve musíte změřit průměr závitu šroub nebo ořechy. K tomu je třeba použít posuvné měřítko, které umožňuje určit velikost s vysokou přesností. Přesnost měření by měla být desetiny milimetru. Poté pomocí získané hodnoty můžete v tabulce najít stoupání závitu odpovídající průměru.

Příklad tabulky pro závity s vnějším průměrem od 9,3 mm do 63,4 mm:

MĚŘENÍ ZÁVITŮ VE VÝROBĚ

K měření závitů ve výrobě použijte:

• Indikátorové měřicí přístroje;
• aktivní kontrolní zařízení;
• 3 metoda zpoždění.

Podívejme se na vlastnosti každé z těchto metod.

MĚŘENÍ S INDIKÁTOROVÝMI MĚŘICÍMI PŘÍSTROJI

Úhel profilu závitu a stoupání závitu se měří ve výrobě pomocí projektorů a mikroskopů. Pro měření průměrného průměru závitu se používají následující typy indikačních zařízení:

• zařízení s posuvnými zástrčkami;
• zařízení s posuvnými polovložkami;
• horizontální optimetry.

Na stroji, který provádí řezání závitů, jsou instalována indikační zařízení. Mají speciálně navrženou dorazovou lištu, která umožňuje pohodlnou instalaci indikátoru pro kontrolu velikosti řezu. Konstrukce je všestranná, což umožňuje použití jak pro vyvrtávání, tak pro soustružení.

AKTIVNÍ OVLÁDACÍ ZAŘÍZENÍ

Použití aktivních kontrolních zařízení je nejpokročilejší metodou pro sledování rozměrových parametrů závitu. Je široce používán ve velkém měřítku a hromadné výrobě pomocí automatizovaného zařízení pro zpracování číslicového řízení. Tato zařízení umožňují udržovat automatické řízení technologického procesu a požadovanou úroveň přesnosti řezání.

Aktivní kontrolní zařízení jsou obvykle zahrnuta v konečné fázi zpracování produktu. Provedou měření a na základě jejich výsledků vydají povel, na základě kterého se seřídí řezný nástroj. Kromě toho funkce těchto zařízení umožňují provádět měření přímo během procesu řezání.

Aktivní ovládací zařízení může být kontaktní nebo bezkontaktní. Kontaktní akční zařízení mají aktivní hrot, který přichází do přímého kontaktu s povrchem měřeného produktu. U zařízení druhého typu se měření provádějí bezkontaktním způsobem. Problém kontaktních přístrojů je v tom, že hrot může způsobit chyby měření. Pro dosažení maximální úrovně přesnosti jsou tyto hroty vyrobeny z tvrdokovu a diamantu.

TŘÍDRÁTOVÁ METODA

Tato metoda je široce používána v podnicích pro kontrolu kvality řezání závitů. Umožňuje měřit střední průměr s vysokou přesností. Při použití této metody jsou na prohlubně umístěny tři dráty stejné velikosti. První drát by měl ležet na levé straně, druhý a třetí – na opačné straně. V tomto případě by se dráty neměly ohýbat. Aplikují se na profil závitu tak, že se spojují v úrovni, kde se šířka prohlubní rovná šířce výstupků. Tím se eliminuje vliv chyby profilu na výsledky měření. Parametry struktury drátu jsou měřeny pomocí mikrometrů pro získání přesných rozměrových charakteristik závitu.

Při použití této metody se velikost vodičů volí podle speciálních tabulek.

Historie vzhledu závitových spojovacích prvků

Lidé poprvé začali používat šroubovací uzávěry přes 5000 let před naším letopočtem. Archeologické nálezy potvrzují, že před narozením Krista používali šrouby a matice obyvatelé Číny, Asie a také původní obyvatelé Ameriky. Některé archeologické nálezy potvrzují, že historie závitových spojovacích prostředků může být ještě starší. V roce 1869 byl uvnitř kusu živce v Nevadě objeven kovový šroub. Profil závitu kování byl dokonale zachován v tloušťce minerálu, upevňovací prvek byl dlouhý 2 palce. Umístění šroubu naznačovalo, že skončil ve skále ještě před vznikem minerálu, jehož stáří bylo podle geologů více než 21 milionů let.

V přírodě nejsou tvary šroubů neobvyklé. Příkladem jsou popínavé liány a lastury měkkýšů. Není divu, že objeviteli řezbářských prací jsou vědci, kteří žili v různých dobách v různých zemích. V Evropě šroubové závity poprvé použil matematik, filozof a mechanik Archytas z Tarentu, který žil ve 4. století před naším letopočtem. Po něm se Archimedes začal zajímat o spojovací prvky se závitem. Slavný vědec ve 3. století před naším letopočtem. vynalezl Archimédův šroub, který je prototypem šneku. Archimédův šroub sloužil k čerpání vody z hlubin země k zavlažování polí. Pro zvýšení vodního sloupce do značné výšky bylo několik šroubů spojeno do jediného mechanismu.

Důležitým krokem k rozšíření závitových spojovacích prostředků byl vznik specializovaných strojů. V 15. století existovala primitivní technologie výroby závitového hardwaru. Řemeslník připevnil papírový proužek na hřídel šroubu nebo ručně označil budoucí závity. Drážku pak vypiloval pilníkem. Kvalita produktů zůstala hodně žádoucí, ale neexistovala žádná alternativa.

Prvním strojem, který reprodukoval závitové spojovací prvky, byla kopírka Da Vinci. Zařízení reprodukovalo profil závitu referenčního hardwaru na obrobku. Princip činnosti kopírky da Vinci připomíná činnost moderního šroubořezného soustruhu. Vynálezci renesance nedokázali docenit posuvné měřítko a automatický posuv, takže po dlouhou dobu byly k vytváření řezání nití používány hřebeny se stejnými vzdálenostmi mezi řezáky. Používaly se i primitivní kohoutky.

O 200 let později použil podobný princip ve svém stroji ruský vynálezce Andrej Konstantinovič Nartov. Odstranil problémy s posuvným měřítkem a vytvořil mechanismus, který soustružil složité vzory na konvexních plochách. Před Nartovem byla fréza upevněna v ručně posunuté podpěře. Podpora ukončila problém automatizace procesu nanášení závitů na tyč hardwarového obrobku.

Vývoj moderních metrických závitů trval desetiletí experimentů. Britský standard, navržený Josephem Whitworthem, se objevil v roce 1841. Základem závitového profilu byl rovnoramenný trojúhelník s úhlem 55° na všech vrcholech a údolích. Poté byl v USA přijat Sellersův standard, ve kterém se úhel trojúhelníku zvětšil na 60°. V roce 1898 byla v Curychu schválena norma s metrickým závitem s úhlem 60° a horními profily seříznutými na ⅛ výšky. Během stejného období byly vyvinuty standardní metrické stoupání závitů. V Rusku byly první kroky ke standardizaci závitů učiněny v roce 1921 a metrické závity byly schváleny jako obecný standard.