Schroefdraadverbindingen zijn veelgebruikte bevestigingsconstructies binnen de industriële sector. In modellen en producten van militaire{1}}kwaliteit wordt meer dan 80% van de structurele verbindingen tot stand gebracht door middel van draad; bijgevolg heeft de conformiteit van deze schroefdraden een directe invloed op zowel de montageprestaties als de operationele veiligheid van de apparatuur.
01
Binnenlandse normen voor draadinspectie
Norm GB/T 197–1981, *Metrische schroefdraad voor algemeen gebruik-Toleranties*, stelt de criteria vast voor het bepalen van de conformiteit van de spoeddiameter van een schroefdraad. Het bepaalt specifiek dat de *werkelijke effectieve spoeddiameter* van een schroefdraad de spoeddiameter van het *maximale materiaallimietprofiel* niet mag overschrijden, terwijl de *enkele spoeddiameter* op enig specifiek punt op de werkelijke schroefdraad de spoeddiameter van het *minimale materiaallimietprofiel* niet mag overschrijden.
Daarom dient het gebruik van de spoeddiameter van het maximale materiaallimietprofiel als grenswaarde als de enige basis om te bepalen of een daadwerkelijke draad in staat is tot juiste aangrijping. De "Go"-schroefdraadmeter is precies in overeenstemming met deze grenswaarde ontworpen. Met andere woorden, het gebruik van een "Go"-draadmeter om de effectieve steekdiameter van een draad te inspecteren, garandeert effectief de assembleerbaarheid ervan.
Momenteel wordt de overgrote meerderheid van de draadinspecties in mijn land uitgevoerd op basis van dit 'principe voor het bepalen van de overeenstemming van de steekdiameter'-in het bijzonder, door gebruik te maken van de traditionele 'Go/No-Go'-meetmethode. Tijdens routinematige draadinspecties ontstaan er echter vaak geschillen over de toepassing en het gebruik van deze meters.
Om geschillen op te lossen die voortkomen uit het gebruik van meters in verschillende slijtagetoestanden-waar de werkelijke limietafmetingen van de gauge-draden (die het verschil tussen nieuwe en versleten omstandigheden weerspiegelen) afwijken-Standaard GB/T 3934–1983, *Metrische schroefdraad voor algemeen gebruik-Meters en metingen* (equivalent aan ISO 1502), worden verschillende categorieën vastgesteld: "Acceptatiemeters" en "Werkmeters."
"Acceptatiemeters" verwijzen naar de draadmeters die worden gebruikt door inspectieafdelingen of gebruikersvertegenwoordigers bij het formeel accepteren van afgewerkte werkstukken; Omgekeerd worden "werkmeters" doorgaans gebruikt voor schroefdraadinspectie tijdens het eigenlijke productieproces. Het leidende principe voor de toepassing van deze twee metercategorieën is als volgt: voor 'Werkmeters' wordt een nieuwe of relatief nieuwe 'Go'-meter gecombineerd met een oude 'No-Go'-meter (of een meter die zijn slijtagelimiet nadert); omgekeerd wordt voor 'Acceptatiemeters' een oude 'Go'-meter (of een meter die de slijtagelimiet nadert) gecombineerd met een nieuwe of relatief nieuwe 'No-Go'-meter. 02
Gemeenschappelijke inspectiemethoden
Bij het meten van draadparameters kunnen draadmeetmethoden, afhankelijk van het gebruikte type meetapparatuur, grofweg in de volgende categorieën worden ingedeeld:
(1) Draad Go/No-Go Gauge-inspectiemethode
[Afbeelding]
De traditionele Go/No-Go-gauge-inspectiemethode, gebaseerd op het principe van Taylor, kan alleen voldoen aan de minimumvereisten voor schroefdraadinspectie. De voordelen van deze methode zijn dat deze snel, economisch en praktisch is. Voor bedrijven met geavanceerde productiemogelijkheden-met name bedrijven die gebruik maken van gekwalificeerde draad-vormgereedschappen en gespecialiseerde draad-verwerkingsapparatuur (zoals tappen, matrijzen, draadwalsmachines en draadvolgmachines)-kan de kwaliteit van de draden effectief worden gecontroleerd.
Het belangrijkste nadeel van deze inspectiemethode is dat deze alleen een kwalitatieve beoordeling oplevert van de vraag of de spoeddiameter acceptabel is; het geeft alleen aan of de steekdiameter binnen het bereik valt dat wordt gedefinieerd door de minimale enkele steekdiameter en de maximale functionele steekdiameter, maar het kan de specifieke numerieke waarde van de draadafmetingen niet bepalen. Bovendien kunnen parameters zoals flankhoekfouten, pitchfouten en verschillende vormfouten niet individueel worden gekwantificeerd of bestuurd met behulp van deze methode.
(2) Schroefdraadmicrometer
[Afbeelding]
De draadmicrometer is een gespecialiseerd type schroefmicrometer. Het beschikt over een unieke meetkop die is ontworpen om zich precies aan te passen aan het draadprofiel: het ene contactpunt is een V--vormig aambeeld dat past op de draadtoppen, terwijl het andere een conische spiltip is die past op de draadwortels. De micrometer wordt geleverd met een set verwisselbare meetkoppen, waarbij elk specifiek paar koppen is ontworpen om schroefdraad binnen een bepaald spoedbereik te meten.
Volgens de technische specificaties van de draadmicrometer bedraagt de maximale gecombineerde fout ±0,028 mm. Vanwege inherente hoekfouten in de meetcontacten-en gezien het feit dat de spoed- en flankhoeken van de gemeten externe schroefdraad ook aanzienlijke fouten kunnen bevatten-kan de meetonzekerheid voor de spoeddiameter oplopen tot 0,10 mm bij gebruik van de absolute meetmethode. Bijgevolg wordt deze methode doorgaans gebruikt voor het meten van de steekdiameters van externe schroefdraden op werkstukken waar hoge nauwkeurigheid geen kritische vereiste is.
(3) Drie-draadmethode
[Afbeelding]
Bij de drie-dradenmethode wordt gebruik gemaakt van een set van drie meetdraden-die speciaal zijn geselecteerd om een nauwkeurige en identieke diameter te hebben-om de spoeddiameter van de draad indirect te meten. Door drie meetdraden in de schroefdraadgroeven aan beide zijden van de spiraal te plaatsen en een hefboommicrometer te gebruiken om de totale buitendiameter te meten, kan de enkele spoeddiameter van de schroefdraad worden berekend op basis van de functionele relatie tussen de spoeddiameter, de draaddiameter, de draadprofielhoek en de spoed. Om het berekeningsproces te vereenvoudigen, moeten meetdraden met de juiste diameters worden geselecteerd.
(4) Uitgebreid draadmeetinstrument van het type-
[Afbeelding]
[Afbeelding]
[Afbeelding]
Dit uitgebreide draadmeetinstrument met hoge-precisie maakt gebruik van een contact-gebaseerde methode. Vergeleken met traditionele en contactloze meettechnieken biedt het aanzienlijke voordelen en praktische haalbaarheid. Het beschikt over een hoge nauwkeurigheid, gebruiksgemak en krachtige functionaliteit, waardoor het een hulpmiddel van onschatbare waarde is voor draadmetrologie.
(5) Optische beeldvormingsmethode
[Afbeelding]
Gangbare inspectieapparatuur die gebruik maakt van de optische beeldvormingsmethode voor draadmeting omvat profielprojectoren en universele gereedschapsmicroscopen. Een profielprojector meet verschillende draadparameters-zoals de totale buitendiameter-door een vergroot silhouet van het werkstuk te projecteren en gebruik te maken van visuele uitlijning en coördinatentranslatie. Vanwege de afhankelijkheid van visuele grensuitlijning-gecombineerd met inherente beperkingen bij het meten van de steekdiameter- is de nauwkeurigheid van de projectiemethode echter over het algemeen vrij beperkt.
De universele gereedschapsmicroscoop maakt gebruik van een optisch systeem om het draadprofiel in het gezichtsveld van het oculair te projecteren. Door gebruik te maken van roosterschalen voor een nauwkeurige vertaling, kan het worden gebruikt om verschillende draadparameters te verifiëren; Met name de mogelijkheid om de lens te kantelen lost effectief het probleem van de spiraalhoek van de schroefdraad op, waardoor een hogere meetnauwkeurigheid voor schroefdraad mogelijk wordt.
(6) Lasertriangulatiemethode
[Afbeelding]
Lasertriangulatie heeft brede aandacht gekregen als een andere niet-destructieve testmethode. Het is voornamelijk gebaseerd op de principes van traditionele optische triangulatie; Door een dataset van coördinaatpunten vast te leggen die het axiale dwars-doorsnedeprofiel van het schroefdraadoppervlak vertegenwoordigen, is de daaropvolgende berekening van verschillende schroefdraadparameters mogelijk.
Deze meetmethode biedt contactloze bediening, hoge precisie en bedieningsgemak, en is ook toepasbaar op de hoge-snelheidsmeting van afmetingen op micro- schaal. De methode is echter gevoelig voor omgevingsfactoren-zoals temperatuur-en de oppervlaktekenmerken van het object dat wordt gemeten; bijgevolg moet met deze beïnvloedende factoren zorgvuldig rekening worden gehouden tijdens de daaropvolgende fasen van gegevens- en beeldverwerking.
(7) Meting via coördinatenmeetmachine (CMM)
[Afbeelding]
Coördinatenmeetmachines (CMM's) worden op grote schaal gebruikt in sectoren zoals de machinebouw, de automobielsector, de lucht- en ruimtevaart, defensie en de matrijzenbouw. Ze worden gebruikt voor het meten van een breed scala aan componenten en kenmerken, waaronder behuizingen, frames, tandwielen, nokken, wormwielen, wormschroeven, bladen, bochten en complex gevormde oppervlakken. Er zijn talloze methoden ontwikkeld voor het meten van draadparameters door het achteraf inbouwen van coördinatenmeetmachines (CMM's).
De CMM is echter een veelgebruikt apparaat voor algemene- doeleinden; Meestal zijn er geen probes aanwezig die speciaal zijn ontworpen voor het meten van schroefdraad, waardoor het gebruik van op maat gemaakte-tasterkoppen voor kleine- schroefdraad nodig is. Bovendien wordt de softwareontwikkeling beperkt door het inherente softwareplatform van de CMM, waardoor het moeilijk wordt om een op maat gemaakt contour-volgsysteem te implementeren dat is afgestemd op de specifieke geometrische morfologie van draden. Bovendien zijn de kosten die aan CMM's zijn verbonden aanzienlijk hoger dan die van gespecialiseerde draad-meetapparatuur.
(8) Stylus-Meetinstrument voor het scannen van draadprofielen
[Afbeelding]
Het meetinstrument voor het meten van het draadprofiel-scant de stylus door continu de bovenste en onderste contouroppervlakken van de axiale dwarsdoorsnede- van een draad te scannen. Op basis van de resulterende contourgegevens berekent het vervolgens verschillende draadparameters, zoals de steekdiameter, grote diameter, kleine diameter, spoed, flankhelft-hoek en tapsheid.
