RU2073191C1

RU2073191C1 - Method and apparatus for measuring thread parameters

Info

Publication number: RU2073191C1
Application number: RU93005687A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Карпов
Original assignee: Евгений Алексеевич Карпов
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1997-02-10

Abstract

FIELD: measurement equipment. SUBSTANCE: method involves screwing together threaded chuck with thread to be measured by means of intermediate member positioned on chuck end at side adjacent to threaded portion. Screwing together is effectuated till abutment of chuck against part through intermediate member. EFFECT: increased efficiency and improved precision of measurements, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля параметров резьбы. The invention relates to measuring equipment, namely to means for monitoring thread parameters.

Известен способ измерения резьбовых отверстий, заключающийся в том, что устанавливают измерительные проволочки между витками резьбы на диаметрально противоположных сторонах резьбы, вводят измерительные наконечники в контакт с проволочкой и снимают показания с отсчетного узла (см. авт.свид. СССР N 1634971, кл. G 01 В 3/48). A known method of measuring threaded holes is that the measuring wires are installed between the turns of the thread on the diametrically opposite sides of the thread, the measuring tips are brought into contact with the wire and the readings are taken from the reference unit (see autosweet USSR No. 1634971, class G 01 V 3/48).

Известно устройство для измерения резьбовых отверстий, содержащее резьбовой раздвижной калибр с двумя подвижными параллельными стержнями, связанными между собой пружинной перемычкой, и размещенные на стержнях резьбовые полукольца, пружину, резьбовой винт и рычаг (см. авт.свид. CCСР N 696268 Мкл.⁴ G 01 В 3/48).A device for measuring threaded holes is known, comprising a threaded sliding gauge with two movable parallel rods connected by a spring jumper, and threaded half rings, a spring, a threaded screw and a lever located on the rods (see automatic certificate CCCP N 696268 Ml. ⁴ G 01 V 3/48).

Известен также способ измерения резьбовых отверстий, заключающийся в том, что резьбовое отверстие завинчивают оправку, шаг резьбы которой отличается от шага замеряемого отверстия до упора в резьбу и производят замер (см. приложение чертежи ЯМЗ NN 95970-1707, 95970-1707-0001 и 95970-1707-0014). There is also a method of measuring threaded holes, which consists in the fact that the threaded hole is screwed up by a mandrel, the thread pitch of which differs from the pitch of the measured hole to the stop in the thread and measure (see appendix drawings YaMZ NN 95970-1707, 95970-1707-0001 and 95970 -1707-0014).

Известно также устройство для измерения резьбовых отверстий, содержащее оправку с резьбовым концом, втулку и отсчетный узел (см. приложение чертежи ЯМЗ NN 95970-1707, 95970-1707-0001, 95970-1707-0014). A device for measuring threaded holes is also known, containing a mandrel with a threaded end, a sleeve and a reference unit (see appendix drawings YaMZ NN 95970-1707, 95970-1707-0001, 95970-1707-0014).

Недостатком известного способа и устройства является то, что они менее производительные, так как для замера пеpпендикулярности оси резьбы относительно торца известным способом и устройством поочередно заворачивают в контролируемое отверстие несколько устройств с оправками разного среднего диаметра. При этом подбирают такую оправку, которая бы заклинивала в резьбе на возможно большей глубине, но не доходя до сбега резьбы, и только после этого производят замер резьбы. Кроме того, известные способ и устройство менее точны, так как шаг резьбы оправки не равен шагу резьбы детали. После завинчивания известной оправки резьбовой профиль ее контактирует с деталью не по всей длине винтовой линии, а только в отдельных точках, что приводит к перекосу расположения оси оправки относительно оси отверстия и быстрому износу оправок. Следовательно, известный способ и устройство менее точно измеряют отклонение расположения оси резьбы. A disadvantage of the known method and device is that they are less productive, since in order to measure the perpendicularity of the thread axis relative to the end face, several devices with mandrels of different average diameters are wrapped in a controlled hole in a known manner and device. At the same time, they select a mandrel that would jam in the thread at the greatest possible depth, but not reaching the run of the thread, and only after that measure the thread. In addition, the known method and device is less accurate, since the thread pitch of the mandrel is not equal to the thread pitch of the part. After screwing the known mandrel, its threaded profile contacts the part not along the entire length of the helical line, but only at individual points, which leads to a skewed arrangement of the axis of the mandrel relative to the axis of the hole and rapid wear of the mandrels. Therefore, the known method and device less accurately measure the deviation of the axis of the thread.

Цель изобретения повышение производительности и точности контроля. The purpose of the invention is improving productivity and accuracy control.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения резьбовых поверхностей свинчивают оправку устройства и деталь, а между ними зажимают промежуточный элемент, например со сферической или полусферической поверхностью, воздействуя им на оправку прибора в осевом направлении и совмещая их оси, после чего производят замер отклонения от расположения осей. This goal is achieved by the fact that in the method of measuring threaded surfaces the device’s mandrel and part are screwed up, and an intermediate element is clamped between them, for example with a spherical or hemispherical surface, acting on the instrument’s mandrel in the axial direction and aligning their axes, after which deviation from axle locations.

В качестве промежуточного упорного элемента может быть использована консистентная смазка, помещенная в отверстии или предварительно завинченный резьбовой элемент. A grease placed in the hole or a pre-screwed threaded element can be used as an intermediate stop element.

Поставленная цель достигается также тем, что устройство для измерения резьбовых поверхностей, содержащее оправку с резьбовым участком и втулку, снабжено упором со сферической поверхностью, установленным на торце резьбового конца по оси оправки с возможностью смещения относительно оси, а шаг резьбы оправки равен шагу резьбы замеряемого отверстия. This goal is also achieved by the fact that the device for measuring threaded surfaces containing a mandrel with a threaded section and a sleeve is provided with a stop with a spherical surface mounted on the end of the threaded end along the axis of the mandrel with the possibility of displacement relative to the axis, and the thread pitch of the mandrel is equal to the thread pitch of the measured hole .

Поскольку других технических решений с отличиями предложенного способа и устройства не обнаружено, то они обладают существенными отличиями. Since there are no other technical solutions with differences in the proposed method and device, they have significant differences.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства в способе контроля с использованием в качестве упорного элемента отдельного шарика, на фиг.2 изображен вариант исполнения оправки устройства с подпружиненным упором, на фиг. 3 вариант опpавки с жестким упором, на фиг.4 вариант оправки с внутренней резьбой для контроля наружных резьб. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a device in a control method using a separate ball as a stop element; FIG. 2 shows an embodiment of a mandrel of a device with a spring-loaded stop; FIG. 3 option mandrel with hard stop, figure 4 option mandrel with internal thread for controlling external threads.

Устройство содержит оправку 1 с резьбовым участком 2 и рукояткой 3. На оправке 1 установлена втулка 4 с возможностью вращательного и осевого перемещения относительно оправки 1. Втулка 4 выполнена с буртом 5 и упорным штифтом 6 и снабжена стопорами 7, 8 и 9. На оправке 1 установлен хомут 10, связанный подвижно стопорами 8 и 9 с втулкой 4. В хомуте 10 установлена втулка 11 и винты 12, 13. Во втулке 11 установлен индикатор 14 и закреплен винтом 12. На хомуте 10 выполнена выточка 15, ограничивающая с помощью винтов 8 и 9 осевое перемещение хомута 10 относительно втулки 4. На резьбовом участке 2 оправки 1 по варианту фиг.2 выполнено отверстие 16, в котором установлен с зазором и возможностью осевого перемещения промежуточный элемент 17 со сферическим концом, закрепленный штифтом 18 через отверстие 19 и подпружиненный через шток 20 и шарик 21 пружиной 22. The device comprises a mandrel 1 with a threaded section 2 and a handle 3. A sleeve 4 is mounted on the mandrel 1 with the possibility of rotational and axial movement relative to the mandrel 1. The sleeve 4 is made with a shoulder 5 and a stop pin 6 and is equipped with stops 7, 8 and 9. On the mandrel 1 a clamp 10 is mounted, which is movably connected by the stoppers 8 and 9 with the sleeve 4. In the clamp 10, the sleeve 11 and the screws 12, 13 are installed. The indicator 14 is mounted in the sleeve 11 and secured with a screw 12. A recess 15 is made on the clamp 10, limiting it with screws 8 and 9 axial movement of the clamp 10 relative to the sleeve 4. On the threaded section 2 of the mandrel 1 according to the embodiment of FIG. 2, a hole 16 is made in which an intermediate element 17 with a spherical end is mounted with a gap and axial movement, fixed by a pin 18 through the hole 19 and spring-loaded through the rod 20 and the ball 21 by a spring 22.

По варианту фиг. 3 в отверстии 16 резьбового участка 2 оправки 1 установлен промежуточный элемент с зазором 17 со сферической поверхностью 18, закрепленный с помощью кольцевой выточки 19 пружинным кольцом 20. In the embodiment of FIG. 3, in the hole 16 of the threaded portion 2 of the mandrel 1, an intermediate element is installed with a gap 17 with a spherical surface 18, fixed with an annular recess 19 by a spring ring 20.

По варианту фиг.4 устройством контролируются наружные резьбы. В этом варианте устройство содержит оправку 1 с резьбовым участком 2 в отверстии 3 на торце оправки, в отверстии 3 размещен полусферический упор 4, поджатый к донышку отверстия 3 с помощью стержня 5 и пружины 6. На цилиндрической поверхности оправки 1 установлена ступенчатая втулка калибр 7. In the embodiment of FIG. 4, the external threads are controlled by the device. In this embodiment, the device comprises a mandrel 1 with a threaded portion 2 in the hole 3 at the end of the mandrel, a hemispherical stop 4 is placed in the hole 3, pressed to the bottom of the hole 3 with the help of the rod 5 and spring 6. On the cylindrical surface of the mandrel 1 there is a step sleeve gauge 7.

В предложенном способе новое устройство используют для контроля расположения оси оправки, например, неперпендикулярности к торцу или несоосности к цилиндрической поверхности детали. In the proposed method, a new device is used to control the location of the axis of the mandrel, for example, perpendicularity to the end or misalignment to the cylindrical surface of the part.

В данном конкретном случае может, например, измеряться неперпендикулярность оси отверстий М20-6Н под болты крепления крышек коренных подшипников блоков цилиндров двигателей ЯМЗ-236 и 238. In this particular case, for example, the non-perpendicularity of the axis of the holes M20-6H under the bolts of the mounting of the covers of the main bearings of the cylinder blocks of the YaMZ-236 and 238 engines can be measured.

Для этого в способе свинчивают оправку и деталь, а между ними зажимают предварительно установленный промежуточный упорный элемент со сферической поверхностью или, например, консистентную смазку, отжимая резьбовые профили детали и оправки в осевом направлении в противоположные стороны и совмещают их оси. После этого измеряют расположение оси оправки относительно поверхностей детали и по величине отклонений судят о расположении оси резьбы детали. В качестве промежуточного упора может быть также использован предварительно завинченный резьбовой элемент. To do this, in the method, the mandrel and the part are screwed, and a pre-installed intermediate stop element with a spherical surface or, for example, grease, is clamped between them, pressing the threaded profiles of the part and the mandrel in the axial direction in opposite directions and align their axes. After that, the location of the axis of the mandrel relative to the surfaces of the part is measured and the location of the axis of the thread of the part is judged by the magnitude of the deviations. A pre-screwed threaded element can also be used as an intermediate stop.

По варианту фиг.1 в отверстие детали устанавливают шарик 16, навинчивают оправку 1 до упора в шарик 16, втулку 4 подводят к торцу контролируемой детали, хомут 10 перемещают по оправке 1 вместе со втулкой 4 и закрепляют хомут 10 винтом 13 на оправке 1 обеспечением гарантированного зазора между стопорами 8, 9 и выточкой 15 хомута 10, настраивают индикатор 14 на ноль с упором в торец бурта 5 втулки 4, втулку 4 вращают вокруг оправки 1 с поджимом ее к торцу детали, по показаниям индикатора 14 определяют величину неперпендикулярности. According to the variant of FIG. 1, a ball 16 is installed in the part hole, the mandrel 1 is screwed into the ball 16 as far as it will go, the sleeve 4 is brought to the end of the controlled part, the clamp 10 is moved along the mandrel 1 together with the sleeve 4 and the clamp 10 is secured with a screw 13 on the mandrel 1 ensuring guaranteed the gap between the stoppers 8, 9 and the recess 15 of the clamp 10, the indicator 14 is set to zero with an emphasis on the end of the collar 5 of the sleeve 4, the sleeve 4 is rotated around the mandrel 1 with its pressing against the end of the part, the magnitude of the non-perpendicularity is determined by the readings of the indicator 14.

По варианту фиг. 2 измеряют глубокие резьбовые отверстия, при этом оправку 1 заворачивают до упора элементом 17 в одно отверстие детали, при этом осевое усилие на оправку 1 от элемента 17 передается через шток 20 и пружину 22. Пружина 22 обеспечивает предварительное поджатие резьбовых профилей оправки 1 и детали и способствует лучшему совмещению осей оправки и детали. In the embodiment of FIG. 2 measure deep threaded holes, while the mandrel 1 is screwed up to the stop by the element 17 into one hole of the part, while the axial force on the mandrel 1 from the element 17 is transmitted through the rod 20 and spring 22. The spring 22 provides pre-compression of the threaded profiles of the mandrel 1 and the part and contributes to a better combination of the axis of the mandrel and the part.

По варианту фиг.3 измеряют неглубокие резьбовые отверстия. In the embodiment of FIG. 3, shallow threaded holes are measured.

По варианту фиг.4 оправку 1 устройства навинчивают на резьбу детали до упора в полусферический упор 4 и подводят подвижную втулку калибр 7 к торцу цилиндрической поверхности детали 8 и по ступенчатой выточке втулки калибра 7 контролируют деталь. According to the variant of FIG. 4, the mandrel 1 of the device is screwed onto the thread of the part as far as the hemispherical stop 4 and the movable sleeve of caliber 7 is brought to the end of the cylindrical surface of the part 8 and the part is controlled by a step undercut of the sleeve of caliber 7.

Предложенный способ и устройство производительнее по сравнению с известным, так как для контроля используют только один прибор, а не подбирают их по среднему диаметру резьбового участка оправки, как в известных технических решениях. Кроме того, предложенные способ и устройство позволяют контролировать резьбу более точно, так как резьбовой профиль оправки контактирует с изделием не в отдельных точках, как в известном техническом решении, а по всей длине винтовой линии. Зазор по диаметру компенсируется за счет отжатия оправки в осевом направлении с центрированием по винтовому профилю резьбы детали. The proposed method and device is more productive in comparison with the known one, since only one device is used for control, and they are not selected according to the average diameter of the threaded portion of the mandrel, as in the known technical solutions. In addition, the proposed method and device allows you to control the thread more accurately, since the threaded profile of the mandrel is in contact with the product not at individual points, as in the known technical solution, but along the entire length of the helix. The diameter gap is compensated by squeezing the mandrel in the axial direction with centering along the screw profile of the thread of the part.

Claims

1. The method of measuring the parameters of the thread, which consists in the fact that the mandrel with a threaded section is screwed up with the measured thread and a measurement is made, characterized in that they use an intermediate element, install it between the mandrel and the measured part, and make up the mandrel into the part through the intermediate element, then measure.

2. A device for measuring thread containing a mandrel with a threaded section, characterized in that it is provided with a stop in the form of an intermediate element placed on the end of the mandrel on the side of the threaded section with the possibility of displacement relative to the axis of the mandrel.

3. The device according to p. 2, characterized in that the intermediate element is made with a spherical surface.