Калибр-пробка. Гладкая и резьбовая

4 Расчет резьбовых калибров и его особенности

Описываемый резьбовой инструмент проектируется на основании следующих начальных данных:

шаг;
поля допусков резьбы, подвергаемой контролю;
длина свинчивания;
наружное номинальное сечение.

Все эти сведения имеются в обозначении стандартного соединения (гайка в качестве внутренней резьбы плюс винт или болт в качестве наружной).

Расчет метрической резьбы предусматривает необходимость установления номинального внутреннего и среднего сечения соединения. Для резьбы в форме трапеции (ГОСТ 1981 года 24737) кроме среднего диаметра также устанавливают такие диаметры:

гайки (внутренний и наружный);
винта (внутренний).

Непосредственно расчет после определения всех выше указанных данных схематично ведется следующим образом:

выбирается (по специальной табличке) вид РК;
по формулам для трапецеидальной и метрической резьбы высчитываются все требуемые диаметры (средний, наружный, внутренний), а также их допустимые отклонения;
результаты, которые установил расчет, проверяют на правильность исполнительных параметров (для резьбы в форме трапеции – по Госстандарту 18466, для метрической – по Госстандарту 18465).

После этого выбирают либо подсчитывают длину резьбы и делают чертеж, в котором указываются требования к:

виду термической обработки;
используемому материалу;
расположению и форме поверхностей;
точности геометрических параметров;
показателю шероховатости.

Чертеж делать обязательно, без него расчет считается невыполненным.

Затем следует уточнить дополнительные требования к симметричности РК, углам их наклона, точности шагов и некоторым другим параметрам. Конкретная же конструкция калибров формы «пробка» и «кольцо» подбирается по виду резьбового инструмента (чертеж, конечно же, отражает выбранную конструкцию). На этом расчет считается оконченным.

В настоящее время вручную расчет калибров практически нигде не производится. За человека все делают умные программы, которые несложно найти в интернете на специализированных сайтах. Мы не будем давать ссылки на такие проекты, которые помогают осуществить точный расчет РК, так как вы сами можете найти их за пару кликов.

Кол-во блоков: 7 | Общее кол-во символов: 12013Количество использованных доноров: 3Информация по каждому донору: </ul></ul></ul></ul></ul>

http://docs.cntd.ru/document/gost-24851-81: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 622 (5%)
https://tokar.guru/hochu-vse-znat/dlya-chego-nuzhna-kalibr-probka-gladkaya.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 7443 (62%)
http://tutmet.ru/kalibry-rezbovye-gost-probka-kolco.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 3948 (33%)

Общие сведения и классификация калибров

Следует сразу сказать, что калибры не позволяют в полной точности определить геометрический размер изделия, инструмент предназначается для установки соответствия параметров детали указанным в чертеже размерам. Иными словами, калибры используются для определения допусков при изготовлении детали.

Многие автопроизводители и строители используют данный инструмент для сортировки деталей. Несмотря на простоту конструкции калибра, с его помощью можно быстро и легко осуществить контроль изделия даже самой сложной конфигурации. Правда имеются у инструмента и некоторые минусы – недостаточная универсальность и отсутствие возможности выявлять значительные отклонения в размерах.

В зависимости от типа и назначения калибры подразделяют на:

калибр-пробку;
калибр-кольцо;
калибр-скобу.

Также инструмент обычно делят на предельный и нормальный. Предельные калибры имеют два основных параметра, один из которых соответствует максимальному (проходному) размеру детали, второй – минимальному (непроходному). Нормальный калибры включают необходимый для конкретной детали размер.

Чаще применяют инструменты предельного типа, нормальные калибры обычно используют в качестве контрольных. К тому же, предельными калибрами легко пользоваться без особых навыков, а эксплуатация нормального инструмента предполагает наличие высокого уровня профессионализма.

Используемые для проведения контрольных замеров и определения форм детали на начальной стадии калибры называют рабочими, а те, которые применяются для контроля резьбы – контркалиберными. Существуют также приемные калибры, используемые для определения качества изготавливаемой продукции.

В зависимости от предназначения также существует несколько вариантов инструмента. Для наружной резьбы применяют резьбовые калибры-кольца, контркалибры-пробки используются для конусных колец, для гладких колец подходят конусные гладкие калибры-пробки или контркалибры-пробки конусные. Внутренняя резьба измеряется с помощью гладких или резьбовых конусных калибров-пробок.

Конструкция инструмента

Этот измерительный инструмент изготовлен из цельного металлического бруска. На обоих концах расположены цилиндрические элементы заданного диаметра. Поэтому, их подразделяют на следующие классы:

измерительные;
резьбовые;
гладкие (односторонние или двухсторонние);
проходные;
предельные.

Каждый устройство конструктивно состоит из следующих элементов:

ручки (с нанесённым рифлением по ГОСТ 14748-69);
вставки;
шпонки;
фиксирующего винта.

Например, калибр пробка резьбовая в качестве вставки используется для проверки метрической резьбы. Они делятся на две категории: для проверки резьбы от 1 до 68 мм и от 68 до 200 мм. Требования к ним приведены в специальных стандартах. Все резьбовые пробки имеют конструкцию с полным или укороченным профилем резьбы. Каждая из пробок имеет свою специфику применения.

Читать также: Как правильно покрасить потолок снежкой

Гладкие предельные пробки на основании установленных стандартов делятся на следующие конструкции:

двусторонние с вставками цилиндрической формы;
с коническими вставками;
с цилиндрическими насадками;
полные и неполные;
односторонние листовые;
полные и неполные шайбы.

Калибр-пробка гладкая двухсторонняя имеет на обоих концах ручки соответствующие вставки. Одна пробка называется проходная и обозначается аббревиатурой «ПР». Вторая пробка является не проходной и имеет обозначение «НЕ». Размеры гладких калибров пробок определяются их назначением и приведены в стандарте на такие инструменты. Основными параметрами являются внешний диаметр, размер головки (вставки) класс точности обработки. Для проведения проверок отверстий, имеющих диаметр в интервале от пяти до двадцати миллиметров, для пробки изготавливают насадку в форме конуса. Для отверстий большего диаметра такая насадка выполняется цилиндрической.

Проходные гладкие пробки производятся на основании существующих типоразмеров. Промежуточные пробки имеют ближайший размер по ГОСТ. Предельные калибры- пробки состоят из таких же элементов, как и проходные. Каждый размер отдельной детали пробки наносится на чертёж. Он служит для определения точного размера конструкции и порядка его применения.

Ключевые условия к калибрам

Основные требования, которые предъявляют ко всем калибрам, изложены в техдокументации на их изготовление. Такие требования приведены в самых разнообразных ГОСТ. Их можно поделить на следующие категории:

грамотный выбор металла для изготовления измерительных насадок (должна обеспечиваться высокая жёсткость, при которой не допускаются малейшие деформации при хранении и эксплуатации);
расположение рабочих компонентов (насадок, пластин, шайб) должно быть сделано с большой степенью точности выше измеряемых показателей;
обеспечение долговечности и устойчивости к износу (это обеспечивается использованием высоколегированных, инструментальных сталей и специализированных сплавов);
высокая антикоррозийная устойчивость (использование специализированных методов обработки калибров и стойких покрытий);
создание системы периодического метрологического контроля (проверка должна выполняться в соответствии с установленной периодичностью и результаты должны записываться в подходящий журнал);
калибровка калибров должна делается на оборудовании, обладающем очень высоким классом точности, чем сам калибр;
неукоснительное соблюдение установленной системы маркировки с точным указыванием всех нужных показателей.

К примеру, требования на калибры- пробки гладкие изложены в ГОСТ 14810-69. Данный стандарт систематизирует не только все требования, но и определяет все возможные параметры данных измерительных инструментов.

Прочие разновидности калибров

Разнообразие задач, которые следует решать при массовом производстве деталей, сделанных с помощью обработки механическим способом, потребовало создание большого спектра измерительных инструментов. Они должны быстро и очень точно доказать класс обработанной поверхности или соблюдение технологических норм. Классификация калибров нужна для четкого определения назначения измерительного агрегата и области его использования. На новом производстве используют такие варианты калибров:

калибры-пробки;
скоба-калибр;
щупы;
калибры в форме конуса;
для контроля нарезанной резьбы;
точности обработки поверхности;
профильные шаблоны;
проверки обоюдного расположения поверхности.

Все разновидности гладких пробок для оценки точности цилиндрических отверстий делаются в соответствии с ГОСТ 24851-81. Стандартизация данных приборов оговорена в ИСО-Р1938-1971. В данном документе утверждена маркировка и название каждого класса.

Их делают односторонними и двусторонними. По измерительным возможностям они могут быть однопредельные и двухпредельные. Первый вид делают двух вариантов проходные и непроходные, любой из них имеет подходящее обозначение ПР — проходной и НЕ — непроходной. Для контрольного инструмента добавляю литеру К, к примеру, К-ПР, что означает контрольный проходной. Вариант изготовления зависит от масштабов производства важных деталей. Если изделия делают очень маленькими сериями, для изготовления инструмента используют лист легированного металла, на крупносерийных производствах применяют методы отливки или поковки.

С помощью конусных насадок выполняют контроль выполнения формы конусообразных поверхностей. При их помощи проверяют конусообразные хвостовики, отверстия, прочие калибры. Приборы для контроля обоюдного расположения поверхностей достаточно разнообразны. Они делаются персонально для каждой из выпускаемых деталей. При их помощи сравнивают параллельность недалеко размещенных поверхностей, соосность отверстий, симметричность пазов размещенных на валах или втулках.

Размер и форма резьбовых изделий зависит от варианта и показателей вырезанной резьбы (её шага, диаметра и длины). Данные инструменты бывают двух вариантов: регулирующиеся и не регулирующиеся. Первые обладают возможностью регулировки некоторых показателей инструмента.

К профильным конструкциям относятся все разновидности шаблонов, которые предназначены для контроля выполнения точности замысловатой формы поверхности. Ключевым методом проверки готового изделия считается говоря иначе метод «световой щели». Он воочию показывает не соответствие изготовленной фасонной поверхности установленным требованиям.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Калибры-кольца, калибры-пробки и калибры-скобы – их особенности и предназначение

Резьбовые калибры-пробки имеют цельную конструкцию, дополненную вставками на хвостовике конического типа. Инструмент состоит из проходной резьбовой части, которая длинная, и непроходной части, которая короткая. Проходной калибр отличается полным профилем, непроходной калибр имеет от 3 до 5,5 витков в длину. Кроме того, на конце непроходной части располагается цилиндрическая направляющая. Основная задача этих инструментов состоит в измерении размеров у изделий с наименьшим средним диаметром. Во время работы калибр-пробку нужно ввинчивать в контролируемые кольца. Если процесс происходит легко и свободно, значит проверяемый средний диаметр не меньше установленного определенного размера.

Калибры-кольца представлены двумя видам: они бывают жесткими (нерегулируемыми) и регулируемые. Нерегулируемые калибры отличаются наличием резьбы по всей ширине, в то время как у регулируемых калибров резьба имеет ограниченный профиль. Кроме того, регулируемые кольца оснащены роликами, позволяющими регулировать степень износа. Одним из преимуществ регулируемых калибров состоит в том, что их можно неоднократно регулировать, за счет чего повышается износостойкость и долговечность инструмента.

Нерегулируемые калибры-кольца используются для контроля больших диаметров изделия и внутренних диаметров наружной резьбы. Наружный диаметр таким образом измерить не получится. Для проверки степени износа колец можно использовать калибры-пробки.

Самыми производительными видами калибров считаются скобы, которые чаще всего используются для измерения наружной резьбы. Такие калибры легко фиксируются непосредственно на измеряемое изделие, довольно просто поддаются контролю и регулировке при износе. К сожалению, имеются у подобного инструмента и свои недостатки: они легко деформируются, приводя к существенным измерительным погрешностям.

Основные классификации калибров по ГОСТ 27284-87

Расскажем подробнее о типах калибров, которые различаются по виду контролируемого изделия.

Калибр-пробки для контроля отверстий

Названия и характеристики калибров-пробок перечислены в ГОСТ 14807-69 и ГОСТ 14827-69. К ним относятся:

двусторонние пробки с цилиндрическими вставками;
двусторонние пробки со вставками и коническим хвостовиком;
пробки с цилиндрическими насадками;
полные и неполные пробки;
односторонние листовые пробки;
неполные и полные шайбы.

Калибры для контроля средних и больших валов и отверстий (диаметром 30–500 мм) изготавливают на заказ по одной штуке. А для измерения небольших отверстий диаметром 0,5–10 мм предназначены готовые наборы универсальных калибр-пробок с шагом 0,1; 1,0; 2,0 и 10,0 мкм. Допуск на диаметр равен ±0,4 мкм, а длина рабочей части пробок — 0,1–50 мм.

Основные виды калибр-пробок

Небольшие наборы из 2–3 точных калибров позволяют не только сортировать детали на годные и брак, но и довольно точно определять их диаметры. Точность измерения малых диаметров калибрами выше, чем больших. В этом случае практически отсутствует температурная погрешность, а погрешностью от допуска на изготовление калибра можно пренебречь.

Калибр-скобы для контроля валов

Основные параметры и виды калибр-скоб даются в ГОСТ 18358-93 и ГОСТ 18360-93. Выделяют следующие типы скоб:

листовые односторонние;
листовые двусторонние;
штампованные односторонние;
штампованные двусторонние;
односторонние с ручкой.

Основные виды калибр-скоб

Регулируемые калибр-скобы компенсируют износ и способны настраиваться на разные размеры. Однако они имеют меньшую точность измерений и поэтому используются для контроля размеров с допусками не точнее 8 квалитета точности.

Регулируемая калибр-скоба

Назначение калибра-пробки

Эти бесшкальные измерительные системы применяются для проверки точности сделанных операций обработки механическим способом самых разных деталей. В зависимости от типа работ (токарных, фрезеровочных, сверлильных) пробки предназначаются для контроля следующих результатов:

диаметра просверленного отверстия после всех видов обработки;
установки класса точности обработки поверхности;
геометрических (линейных) размеров;
наклонных углов поверхностей в отношении к заданным нормалям;
соответствие формы обработанной детали заданным показателям;
безошибочность обоюдного расположения поверхностей;
правильности нарезания резьбы (внешней и внутренней).

Отсутствие в данных измерительных приборах конкретно индикатора, шкального или цифрового просит создания огромного числа данных устройств. Связывают это с тем, что любой инструмент его можно применять исключительно для контроля одного параметра. Использование аналогичных измерительных устройств позволяет механизировать операцию проверки и уменьшить время в технологичной цепочке на проведения данной процедуре. Уменьшение времени контроля обязательных показателей дает возможность значительно повысить продуктивность труда.

По этому сейчас используют такие варианты изделий:

гладкие калибры-пробки;
скобы;
щупы (в большинстве случаев плоские пластины конкретной толщины чтобы провести измерения зазора между деталями, другими словами проверки его разрешённой величины);
конусные (насадка имеет форму конуса под заданным наклонным углом);
для обоюдного расположения поверхностей;
резьбовые калибры (для контроля цилиндрической резьбы разных размеров).

Любой из указанных видов имеет своё назначение. Первый вид предназначается для оценки показателей изготовленных труб. Его применяют для своевременной проверки качества изготовленных трубо-проводов. Соответствие всех нужных показателей установленных стандартом.

Резьбовые предназначаются исключительно для проверки качества нарезанной резьбы. Их делают укороченными или полными (для увеличения точности контроля). При помощи укороченных калибров можно проверить лишь часть нарезанной резьбы, что осложняет получения полной картины качества изготовленной детали. Для получений полной картины точности и качества резьба исследуется при помощи полных конструкций с резьбой.

Полный контроль продукции труб выполняется резьбовыми и гладкими калибрами.

Основные требования к калибрам

Независимо от типа и предназначения любой калибр должен отвечать определенным требованиям:

Точность изготовления – рабочие размеры инструмента должны соответствовать установленным на изготовление допускам.
Высокая жесткость при малом весе необходима для снижения погрешностей при деформации калибров (особенно скоб больших размеров) во время измерении. Малый вес позволяет повысить чувствительности контроля средних и больших размеров.
Износоустойчивость – это показатель необходим для обеспечения минимального расхода на изготовление и периодическую проверку калибров. Для этого рабочая поверхность инструмента изготавливается из легированной стали, которая впоследствии закаливается до повышенной твердости и хромируется.
Оптимальная конструкция калибров обеспечивает высокую производительность при выполнении измерений.
Включение в производственный этап процесса термообработки позволяет добиться стабильных размеров инструмента.
Антикоррозийные свойства крайне важны для сохранности калибров.

Виды приборов

Существуют следующие виды калибров:

Пробки.
Скобы.
Щупы.
Конусные калибры.
Для проверки взаимного расположения поверхностей.
Для контроля цилиндрической резьбы.

Калибры-пробки

Представляют собой стержень, на обоих концах которого расположены цилиндрические элементы. Один из них имеет наибольший предельный размер отверстия и называется непроходной пробкой (НЕ), а второй наименьший и зовется проходной (ПР). Непроходная пробка заметно короче проходной, благодаря чему рабочий или контролер быстро и правильно определяет пригодность деталей.

Гладкие калибры-пробки изготовляют составными, ручки стальные или пластмассовые, в которых крепятся вставки с коническими хвостовиками или цилиндрические насадки. Для проверки отверстий в интервале от 2 до 50 мм изготавливаются конические хвостовики, а для отверстий в границах 30-100 мм – цилиндрические насадки. Если вставка только с одной стороны ручки, то такие калибры-пробки называются односторонними.

Калибры-скобы

Применяются для контроля диаметров валов, по конструкции бывают односторонние и двухсторонние. так же, как и в случае с пробками, скоба ПР должна проходить, а скоба НЕ должна не проходить по валу. Иначе вал считается негодным, причем брак будет исправимым, только в том случае, если для достижения нужного результата потребуется снять лишний металл.

Применяя скобы, их ни при каких обстоятельствах нельзя силой заталкивать на вал, так как скоба может «раскрыться» и увеличить расстояние между измерительными поверхностями по причине податливости, обусловленной ее конструкцией. Чтобы не допустить этого, следует надевать скобу на горизонтально расположенный вал только под действием ее собственного веса. При этом вал еще и вращают, что позволяет заодно проконтролировать отклонения от круглого профиля в поперечном сечении.

Калибры-щупы

Это наборы стальных пластин толщиной от 0,02 до 1 мм и длиной 100 или 200 мм. Их используют для контроля величины зазора между поверхностями при сборке различных механизмов. При этом в зазор вставляют один или несколько щупов в наборе, чтобы подобрать нужную величину.

Пользуясь щупами, важно соблюдать определенные правила:

при измерении щуп должен двигаться плавно с незначительным усилием, а не свободно проваливаться;
для плавности движения пластины рекомендуется слегка смазать;
не следует прикладывать больших усилий к щупу, чтобы не повредить его;
размер зазора определяется суммированием толщин всех щупов из набора, которые полностью вошли в зазор.

Конусные калибры

Служат для контроля конических поверхностей, например, конусов инструментов. С помощью калибра-кольца проверяется годность наружных поверхностей, а пробкой – пригодность внутренних. Деталь считается годной, если ее торец находится в зоне между рисками или между плоскостями уступа. Это расстояние равно допуску.

Калибры для проверки расположения поверхностей

Могут быть самых разных конструкций. С их помощью контролируют:

соосность двух или более отверстий, а также шеек вала;
расстояния между осями отверстий;
параллельность, перпендикулярность или величину наклона поверхностей или осей;
расстояния между осью отверстия и плоскостью;
глубину различных пазов и уступов.

Калибры для контроля цилиндрической резьбы

Применяют для комплексной проверки среднего диаметра, угла профиля, а также наибольшего внутреннего диаметра наружной резьбы или наименьшего внешнего диаметра внутренней резьбы. С помощью этих устройств проверяют метрические, дюймовые, трапецеидальные, упорные и круглые резьбы диаметром от 1 до 600 мм.

Контрольный комплект состоит из рабочих проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибров, а также из контрольных, которые служат для проверки рабочих калибров-колец и пробок.

Проходные калибры должны свободно свинчиваться с контролируемой резьбой, а непроходные не должны свинчиваться с ней. Допускается навинчивание непроходных калибров до 2 оборотов, при этом количество оборотов определяют при развинчивании калибра и контролируемого изделия. Если резьба проверяемой детали короткая (менее 3 витков), то навинчивание непроходного калибра не допускается.

Резьбовой калибр ПР имеет длину порядка 80% от длины свинчивания, то есть длины соприкосновения резьбы болта и гайки, измеренной вдоль их оси.

У непроходного – длина не меньше 3 витков.

Требования к изготовлению и эксплуатации

Ко всем калибрам независимо от их назначения и вида предъявляются следующие условия:

Высокая точность расположения рабочих поверхностей. Допуски на изготовление калибров значительно меньше, чем допускаемые отклонения контролируемых изделий.
Жесткость, не допускающая деформаций при измерении. Касается в основном скоб больших габаритов.
Хорошая износоустойчивость, снижает расходы на изготовление и проверку калибров. Измерительные элементы изготавливают из легированных сталей марок Х, ШХ15, инструментальных сталей У10А, У12А, а также твердых сплавов.
Устойчивость к коррозии с помощью применения специальных покрытий.
Обязательная маркировка калибров с указанием номинального размера и его предельных отклонений.

Так как калибры – это дорогостоящий и ответственный инструмент, то рекомендуется строго соблюдать определенные правила при работе с ними:

</ol>

ни в коем случае не прикладывать к калибру силу или подвергать ударам;
контролируемые поверхности должны быть чистыми, сухими и без заусенцев;
при проверке детали вращать ее запрещено;
нельзя проводить контроль горячих или теплых изделий, так как при этом изменяются их размеры и быстрее изнашиваются калибры;
строго соблюдать сроки контрольных поверок.

При хранении рабочие поверхности калибров не должны контактировать с металлическими предметами.

Как использовать инструмент

Правила применения подобных инструментов зависит от их назначения. Пользоваться им разрешается исключительно с соблюдением конкретных правил и поставленного класса точности, установленного в маркировке. Использование калибров-пробок для контроля точности изготовленных отверстий разрешается исключительно с помощью инструмента близкого к показателям самого отверстия. Ключевым требованием точности измерения служит свободное прохождение вставки калибра через измеряемое отверстие. Грамотное применение данных устройств, предусматривает соблюдение таких правил:

проходная сторона должна входить в отверстие исключительно под влиянием своего веса;
не позволяется использовать дополнительные методы влияния внешней среды (дополнительное нажатие, удары);
перед проверкой нужно почистить детали от грязи, механических остатков обработки;
следует удалить различные варианты смазывающих материалов, способных оказать влияние на проникновения калибра в отверстие;
проверка должна выполняться без вращения измерителя относительно исследуемой детали;
непременным требованием считается соблюдение режима температур (проверять деталей следует исключительно при естественной температуре);
должна соблюдаться периодичность проверок самого инструмента и правила занесения результатов в установленные документы;
каждый калибр должен сберегаться в соответствии с установленным порядком хранения (они не должны контактировать с другими деталями из металла и подвергаться воздействиям внешней среды).

Для контроля внешней резьбы достаточно приложить сам инструмент к резьбе и определить степень совпадения. Внутренняя резьба исследуется методом вкручивание головки в готовое отверстие с резьбой. Процесс должен проходить легко без особых проблем и перекосов.

Для контроля поверхности конусообразного вала применяют подходящий гладкий инструмент. Качество устанавливается сочетанием поверхности детали и поверхности калибра. Сравнивание внутреннего конуса выполняется погружением насадки в подготовленное отверстие.

Калибрами выполняют своевременный контроль показателей изделий немалого количества деталей. Для этого не нужны специализированные знания и способности применения сложного метрологического инструмента. Операция выполняется быстро. Вместе с тем можно сравнить несколько показателей.