Chương 2. Các nguyên lý chuyển đổi vμ khuếch đại
3.8. Ph−ơng pháp đo các thông số của chi tiết ren
3.8.1. Đo đ−ờng kính trung bình của ren
a
b b
a a
b
a
a) b) c)
A
B
A B
d) e)
P A B
Tuỳ theo phạm vi kích th−ớc,
đặc biệt là bước ren, góc ren, người ta chế tạo ra các cặp đầu đo phụ, một
đầu côn và một đầu mang rãnh V, sao chép lại hình ảnh rãnh ren và răng ren.
Khi đo, đầu đo dạng răng ren sẽ khớp với rãnh ren, còn đầu đo dạng rãnh ren chụp vào răng ren đo. Khi đo ng−ời ta chọn cặp đầu đo phụ theo dạng ren có góc α và b−ớc ren phù hợp.
a)
H×nh 3-55. §o ®−êng kÝnh trung b×nh bằng đầu đo phụ.
Hình 3-55a mô tả ph−ơng pháp đo đ−ờng kính trung bình ren bằng đầu đo phụ. Cặp đầu đo phụ đ−ợc lắp vào các đầu đo dạng hai tiếp điểm nh− panme, máy
đo chiều dài, ốptimét... Thông th−ờng, dụng cụ đo đ−ợc chỉnh
"0" víi c÷ ®i kÌm trong hép ®Çu ®o nh− H×nh 3-55b.
Phương pháp đo này chỉ dùng với các ren có prôfin đối xứng. Độ chính xác khi đo phụ thuộc vào độ đối xứng của prôfin răng cũng nh− độ đối xứng giữa các má đo phụ. Khi đo so sánh với cữ, độ chính xác đo sẽ cao hơn.
b. Đo bằng dây đo
Việc đo ren bằng dây đo nhằm biến việc đo kích th−ớc d2 của mặt ren thành việc đo kích th−ớc thẳng thông th−ờng. Trên các dụng cụ đo và máy đo chiều dài có thể lắp các gá đo dây để đo đường kính trung bình ren. Các dây đo có đường kính chính xác, ghi rõ trên giá dây để biết khi chọn dây và khi tính kích thước.
Có thể đo d2 theo các kiểu nh− mô tả trên Hình 3-56. Phổ biến nhất là phương pháp ba dây. Khi đó ta có quan hệ:
cot 2 2 1 sin 2
1 1
2
α
α p g
d M
d +
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛ +
−
=
Víi ren mÐt α = 600, ta cã:
d2 = M - 3d + 0,866p Với ren không đối xứng:
α b)
d 20
(β γ)
γ β γ
β γ β
+ +
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
+
− +
−
= sin
cos cos sin 2
cos 2
2 M d 1 p
d
Hình 3-56. Đo đ−ờng kính bằng dây đo.
Trong các công thức trên, p là trị số b−ớc ren, β và γ là góc nửa prôfin trái và phải.
Để tăng độ chính xác khi đo, tiếp điểm của dây đo nên nằm quanh đường trung bình, do đó đường kính dây đo được chọn bằng:
cos 2 2 p α d =
c. Đo theo ph−ơng pháp chiếu hình
Đo ren theo ph−ơng pháp chiếu hình đ−ợc thực hiện trên các máy đo kiểu hiển vi và chiếu hình nh− trên các loại kính hiển vi dụng cụ, hiển vi vạn năng, máy chiếu hình. Việc đo d2 đ−ợc tiến hành cùng một lần với đo góc ren và đo b−ớc ren.
Hình 3-58 mô tả sơ đồ đo ren trên kính hiển vi chiếu hình (Hình 3-57). Chi tiết đ−ợc gá trên bàn làm việc của máy. ảnh chi tiết đ−ợc khuếch đại trên tiêu diện của thị kính là tiết diện qua trục của chi tiết.
Mặt ren là một mặt không gian có góc nâng của đ−ờng ren vít ω. Để ảnh của chi tiết đúng là ảnh của tiết diện qua trục, đầu hiển vi phải nghiêng đi góc ω
để ngắm đúng vào tiết diện chính. Các yếu tố cơ bản của ren phải đ−ợc đo trên tiết tiện qua trục của ren.
Khi đo d2, ng−ời ta thực hiện ngắm chuẩn cho tâm vạch chuẩn trùng mép
ảnh lần lượt trên hai sườn răng đối diện. Vạch chuẩn dịch chuyển theo phương vuông góc với trục ren. Trị số toạ độ ngắm chuẩn được đọc trên thước toạ độ ngang của máy. Hiệu hai trị số cho ta đ−ờng kính d2 của ren.
M d 2
d
c) b)
a)
d
d2
M
d
d 2
M
Do nhiều lý do, ảnh của các s−ờn ren không rõ nét chẳng hạn do góc nghiêng, do độ nhẵn của sườn răng, do
ánh sáng nhiễu... hoặc do s−ờn răng quá
ngắn, việc ngắm chuẩn kém chính xác.
Để nâng cao độ chính xác ngắm chuẩn, ng−ời ta dùng các gá dao đo. Dao đo có cấu tạo nh− Hình 3-58b. Điều chỉnh cho dao đo tiếp xúc với s−ờn răng. Việc ngắm chuẩn đ−ợc thực hiện với vạch chuẩn khắc trên dao song song với l−ỡi dao và cách một khoảng l. Sai số khi ngắm chuẩn bằng dao đo δd2 bằng:
H×nh 3-57. KÝnh hiÓn vi dông cô.
sin 2 2
2 α
δd = δl
Với δl là sai số khắc vạch của khoảng 1.
Hình 3-58. Đo đ−ờng kính bằng ph−ơng pháp chiếu hình.
Sai số đo d2 còn phụ thuộc vào b−ớc và góc ren nh− Hình 3-59 mô tả:
( ptr pf ) g ( ) r
d = − ± − .Δ
sin 582 , 0 cot 2
2 δγ δβ
α δ α
δ δ
Trong đó:δptr và δpf - sai số bước tích luỹ đo theo sườn trái và sườn phải;
δγ và δβ - sai số góc nửa profin trái và phải;
a)
2
γ β
d
30°
A A
52°
30°
0,03 A-A
l
b)
Δr- khoảng cách từ điểm ngắm chuẩn tới đ−ờng trung bình lý thuyết.
2
γ ββ
Δr δ δβ
δγ δγ
d'2 d d''2
d''2
C' d'2
d2
Pf
Ptr δ
δ
d'2f d d'2tr
d''2f
d''2tr
A A'
D D'
B B'
C
Hình 3-59. Sai số góc và b−ớc ren.
Để tránh ảnh h−ởng của sai số góc ta muốn điểm ngắm chuẩn nằm trên
đ−ờng trung bình. Muốn điều chỉnh cho Δr →0 rất khó khăn. Ta có thể bằng thủ thuật đo nh− Hình 3-59: đo d2' điểm ngắm A trên đ−ờng d2 và d2'' điểm D ngắm d−ới đ−ờng d2 trong kết quả trung bình của hai lần đo:
2
"
2 ' 2 2
d
d = d + sẽ không có ảnh h−ởng của sai số góc.
Để tránh ảnh h−ởng của sai số đo ph−ơng đo không vuông góc với trục ren, ng−ời ta đo hai kích th−ớc xuất phát từ hai s−ờn răng khác tên d2f và d2tr Trong kết quả đo:
2
2 2 2
tr
f d
d d +
= sai số đo do ph−ơng đo sẽ đ−ợc loại bỏ.